En un universo donde la gravedad es mucho más fuerte, ¿la velocidad de la luz sería más lenta?

La velocidad de la luz parece ser una constante fundamental ‘c’ y la fuerza de la gravedad para una masa particular está determinada por otra constante fundamental ‘G’ (¡no ‘g’!)

Cuando los físicos hablan de constantes “fundamentales”, estos son números para los cuales no tenemos una “causa” final, no se calculan a partir de otras cosas.

Entonces … por ejemplo … la densidad del plomo es una “constante” pero no es una “constante fundamental” porque solo depende de la masa de algunas partículas y la fuerza de varias fuerzas. Podría (en principio) calcular la densidad del plomo a partir de los primeros principios.

Pero las constantes fundamentales como ‘c’ y ‘G’ deben medirse.

Lo que esto significa es que aumentar ‘G’ para imaginar un universo con una gravedad más fuerte no requeriría cambiar ‘c’. Entonces, la respuesta básica a su pregunta es “No”.

Sin embargo, bien podría ser que con una ‘G’ más grande y sin cambio a ‘c’ terminarías con un universo sin estrellas, sin planetas, sin galaxias o tal vez con un universo donde solo hay un enorme agujero negro o algo.

Para obtener un universo que sea básicamente como el nuestro, pero con una gravedad más fuerte podría requerir un cuidadoso retoque con todas las constantes fundamentales. Eso casi seguramente requeriría un cambio en ‘c’. Pero esto es algo muy difícil de calcular, y es más que probable que no haya posibilidad de crear un universo interesante con ‘G’ que tenga un valor radicalmente diferente.

“No” es la mejor respuesta aquí, pero “Quizás” es una opción si especificas que el universo resultante tiene estrellas, planetas y demás.

La forma de pensar en esto es …

  • Los relojes y la luz se ralentizan o aceleran juntos, por lo que no puede notar ningún cambio a su alrededor.
  • Sin embargo, para objetos remotos en un campo gravitacional diferente, puede notar la diferencia. Esto se llama la velocidad coordinada de la luz.
  • Sin embargo, para el universo, ¿dónde estará el observador remoto? ¿Fuera del universo? Hay un problema al observarlo.
  • Una explicación para el desplazamiento al rojo de objetos distantes es que la luz se mueve más rápido ahora y la vieja luz lenta se extendió a longitudes de onda más largas. No sé exactamente por qué se prefiere la explicación de estiramiento espacial, y si alguien que lee esto sabe, por favor déjeme un comentario. Sin embargo, sí sé que no es el cambio Doppler de velocidad en el caso de objetos distantes, sino uno de los dos anteriores (expansión o menor dilatación del tiempo).

La velocidad de la luz es constante en cada marco de referencia. Entonces, en un lugar donde la gravedad es mucho más fuerte, ciertos otros factores entran en juego, como la dilatación del tiempo y la contracción de la longitud

No se sabe nada que combine la fuerza gravitacional con la velocidad de la luz.

En un universo alternativo en la historia de Stephen Baxter Raft – Raft (novela) – Wikipedia, la fuerza de la gravedad es mil millones de veces más fuerte que la nuestra. Tan fuerte que dos personas literalmente pueden sentir la atracción entre ellos. Pero la velocidad de la luz sigue siendo la misma.

No sé suficiente relatividad general para responder a esto desde el lado de la gravedad del problema, pero no lo creo (siempre y cuando supongamos que la interacción electromagnética es la misma). Las constantes fundamentales que describen cuán fuertemente interactúa la carga eléctrica con la carga eléctrica parecen determinar la velocidad de la luz. La luz es energía electromagnética que se propaga a través del espacio. Hasta donde sabemos ahora, la interacción electromagnética es completamente independiente de la fuerza gravitacional (masa que atrae masa). La masa y la carga eléctrica parecen ser dos propiedades fundamentales separadas de la materia.

Esta descripción es válida en la física clásica y en la teoría cuántica de campos, lo que implica que la independencia de estas dos fuerzas es un aspecto amplio y fundamental de la naturaleza.

Si alguien encuentra una manera de unificar la interacción electromagnética y la gravedad, eso cambia la imagen completa. ¡Y ganarían posiblemente el mayor Premio Nobel de Física jamás otorgado, en mi humilde opinión!

No. La velocidad de la luz es un fenómeno local . Una propiedad de los colectores es que son localmente planos, es decir, si toma un parche lo suficientemente pequeño del colector (si “acerca” lo suficiente), se ve plano. En la relatividad general, un múltiple plano significa que no hay gravedad.

Lo que esto significa en términos prácticos es que la velocidad de la luz puede verse diferente en diferentes puntos en un múltiple curvo (donde hay gravedad). Entonces, si veías que la luz caía en un agujero negro, verías que se ralentiza, acercándose asintóticamente al horizonte de eventos pero nunca llegando a alcanzarlo. Pero si cayese con esa luz o midiera su velocidad en un marco equipotencial (un marco con el mismo potencial gravitacional), lo vería moverse en [matemáticas] c [/ matemáticas]. Entonces, si la gravedad se uniera a la materia con más fuerza, la velocidad local de la luz (que es la velocidad invariante) no se vería afectada.

No.

El Universo fue una vez comprimido al tamaño de una pelota de baloncesto o toronja. La gravedad es mucho más fuerte entonces, pero la velocidad de la luz sigue siendo c.

Sin embargo, se podría decir que el Universo no se expandió hasta ahora, y la velocidad de la luz era casi infinita, y se ve casi lo mismo (excepto por la energía emitida por la fusión).

Entonces, con seguridad, la velocidad de la luz no sería MENOR.

Y solo tenemos este Universo, y un conjunto de “leyes de la física”. Si desea considerar universos alternativos, no puede decir NADA sobre sus leyes de física. Podría ser más rápido, podría ser más lento.

Podría, pero puede que no. Si por un universo diferente te refieres a uno con diferentes constantes físicas, entonces sí, teóricamente, la velocidad de la luz podría ser más lenta, sin embargo, en ese universo, esa es la velocidad de la luz, por lo que sigue siendo la misma. Solo con algún tipo de referencia (por ejemplo, la velocidad de la luz de nuestro universo) se puede decir que es más rápido o más lento. No creo que haya evidencia, ya sea experimental o teórica, de que la gravedad altere la velocidad de la luz.

Para que la gravedad misma sea más fuerte, el valor de G (la constante gravitacional) sería mayor.

Los físicos en ese Universo establecerían G = 1 yc = 1 al igual que nosotros … entonces, ¿cómo sabrían que su gravedad es más fuerte? (Los valores numéricos dependen de las unidades que usamos).

¿Cómo compararíamos los efectos entre universos?

Pero si está pensando que la gravedad se propaga a la velocidad de la luz, una gravedad fuerte significa una gravedad más rápida y una luz más rápida … no: eso no sigue.

Actualmente no tenemos una gran teoría unificada que nos diga cuál es la relación entre las constantes fundamentales del Universo.

Sin embargo: busque “estructura fina constante”.

La velocidad de la luz es constante en el vacío, pero se verá afectada por el medio que atraviesa, el medio, por supuesto, tiene materia en cierto espacio, lo que significa existencia de masa, lo que indica la existencia de gravedad, que afecta el movimiento de la luz, por lo que es Se espera que disminuya la velocidad de la luz.

Uno podría pensar que la gravedad ralentiza la luz. Mi creencia es que la gravedad existe debido a la velocidad de la luz. Si la luz fuera más rápida, la gravedad sería más fuerte. Puede que le interese estudiar mi trabajo en Gravitational Forces Revisited. Si aumenta la velocidad en la fórmula allí, el valor de c en el numerador da un valor más alto para la fuerza.

La velocidad de la luz no es constante en todo el Universo. Todos saben que a medida que la luz viaja más y más a través del espacio, su amplitud o intensidad disminuye constantemente, la longitud de onda aumenta y la frecuencia disminuye y, por lo tanto, su velocidad disminuye. Para que la velocidad de la luz permanezca constante, su longitud de onda, frecuencia e intensidad deben permanecer constantes a lo largo de su recorrido. No hay prueba de esto. Solo en la teoría de la relatividad (no en el Universo), la velocidad de la luz sigue siendo la misma en todos los cuadros. La luz se propaga como ondas de energía a través del espacio, billones de ellas una tras otra, cada una pateando a la que está en el frente. Es por eso que estas olas viajan a esa alta velocidad. Estas ondas terminan perdiendo su energía al hacerlo y disminuyen su velocidad. Las ondas de gravedad también son ondas de energía que se propagan a través del espacio a una velocidad muy alta, billones de ellas en un segundo (como ondas de luz) cada una de las cuales golpea al que está detrás y, por lo tanto, también pierden energía después de recorrer una larga distancia. Cada ola de luz patea al que está delante y cada ola de gravedad patea al que está detrás por naturaleza. Entonces, en un campo de gravedad muy fuerte, la velocidad de la luz disminuirá a medida que ambas ondas de energía patee en dirección opuesta. La velocidad de la luz será más lenta cuando la gravedad sea mucho más fuerte.

La gravedad no afecta la velocidad de la luz … solo desvía la luz de su dirección original (que aumenta la distancia que desea viajar) y, como sabemos, la velocidad de la luz es una constante cosmológica

(v = d / t) para que v permanezca constante … si d aumenta, t también debe aumentar.

Y porque esa luz nos alcanza en la tierra más tarde de lo que está expuesta

Hay un PBS Space Time que explica que la velocidad de la luz depende de la velocidad de la causalidad. Entonces la gravedad no lo afectaría.

El universo no tiene ninguna gravedad propia. Entonces no hay diferencia en la gravedad entre el universo. Componentes independientes como los agujeros negros tienen gravedad. Lea a ted Horton para obtener más información sobre la velocidad de la luz.

No, no sería más lento desde ningún marco de referencia. Seguiría un camino más curvo, por lo que tomaría más tiempo salir del universo, suponiendo un universo finito con un ‘exterior’, pero la velocidad de medición de la luz aún sería la misma que cualquier otro universo.