¿Qué pasaría si disparas un electrón a 299,792,456 m / s desde un arma que se mueve a 2m / s? Sé por qué nada con masa puede viajar a la velocidad de la luz, pero tengo curiosidad.

El sentido común dice que cuando mueve algo a velocidad [matemática] v_1 [/ matemática] en relación con una plataforma que se mueve a [matemática] v_2 [/ matemática], la velocidad resultante es [matemática] v = v_1 + v_2 [/ matemática].

El sentido común está mal. Aunque es bastante cercano para la mayoría de las velocidades que es probable que encuentre en la vida diaria.

La fórmula real para agregar velocidades es:

[matemáticas] \ displaystyle v = \ frac {v_1 + v_2} {1+ \ frac {v_1v_2} {c ^ 2}} [/ matemáticas]

En el ejemplo que das,

[matemáticas] \ displaystyle v = \ frac {2 + 299792456} {1+ \ frac {2 \ cdot299792456} {299792458 ^ 2}} [/ matemáticas]

[matemáticas] = 299792456.000000027 [/ matemáticas] m / s

Ahora puede objetar que esto significa que la bala solo va a 299792454.000000027 m / s, y no a los 299792456 m / s especificados. Así es como se ve a alguien que no se mueve con el arma. No hay mucha dilatación de tiempo y espacio a 2 m / s, pero es suficiente para reducir una pequeña fracción de la velocidad de la bala.

Desde el punto de vista de la pistola, por supuesto, la bala alcanza los 299792456 m / s completos.

No puede simplemente agregar vectores de velocidad, porque no se está moviendo en un espacio fijo sino en el espacio-tiempo.

Adición de velocidad de Einstein

Velocidades de adición de relatividad especial

Estos deberían explicarlo con más detalle.

Desde el punto de vista del arma, viajaría a la velocidad que usted proporcionó (que, sin verificación, supongo que es menos de 2 m / menos que la velocidad de la luz).

Desde el punto de vista de un observador en el suelo, viajará un poco más rápido que la velocidad que usted proporcionó, pero aún menos que la velocidad de la luz.

Si no estuviera escribiendo esto en mi tableta, buscaría la fórmula especial de adición de velocidad relativa y la pondría aquí. Estoy seguro de que es Googleable.

Como esto no es técnicamente posible, existen múltiples factores que puede elegir negar.

  • Si decide negar que un objeto con masa, cuando se mueve, la velocidad de la luz se congela hasta el final del tiempo, entonces el electrón simplemente abandonará el arma y estará a 299,792,454 metros del arma al final del primer segundo en comparación con 299,792,456 metros de distancia si se dispara desde un arma estacionaria.

  • Un ejemplo análogo de esto sería la tierra y nosotros. En el ecuador la tierra gira a 466 m / s. Sin embargo, eso no significa que nos estamos moviendo 466 m / s en la tierra. Simplemente significa que nos estamos moviendo 466 m / s a ​​través del espacio, las personas más altas se mueven un poco más rápido. Ella corre hacia el oeste a 1 m / s, estamos contrarrestando parcialmente el giro de la Tierra y, en cambio, nos movemos a través del espacio a 465 m / s. No importa la velocidad de la pistola en el momento en que se dispara. Debido a que ese instante está técnicamente en pausa, el tiempo no puede ser de un objeto. Lo único que importa es dónde se encuentran el arma y el electrón al final de ese segundo.

  • Si elige negar que los objetos con masa no puedan moverse a la velocidad de la luz, entonces el electrón experimentaría una dilatación cercana al tiempo infinito (ya que no se mueve a la velocidad precisa de la luz, un factor que no sería de gran importancia para los objetos). con gran masa pero son para objetos con poca masa por relatividad especial). Casi inmediatamente alcanzaría el electrón, pero sería incapaz de interactuar con él, por lo que pasaría directamente a través de él. Suponiendo que el arma continúa moviéndose a 2 m / s todo el tiempo y no es biodegradable cerca del final del tiempo, el electrón se habría movido 299,792,456 metros de sus ubicaciones originales y podría superar el arma dependiendo de qué tan lejos esté el final del tiempo cuando el Se dispara electrón. Sin embargo, según la relatividad especial, el electrón solo experimentaría un segundo en todos esos años, lo que significa que el electrón continuaría viajando a esa velocidad casi para siempre (suponiendo que el electrón no experimente resistencia y no pierda impulso) incluso cuando se traga el arma para el final de los tiempos. Esto demuestra por qué el tiempo no termina, debido a partículas como un fotón que viajan a la velocidad de la luz y no experimentarían que los tiempos terminen por no verse afectados por el tiempo mismo.

No dude en visitar mi sitio web para obtener más información y respuestas sobre física: physicstheuniverse.wixsite.com/physics

Cuando llegas a velocidades relativistas, no puedes simplemente agregar velocidades como 2 + 2 = 4. Las cosas simplemente no funcionan así porque la dilatación del tiempo está involucrada.

El electrón no podía alcanzar la velocidad de la luz porque la cantidad de energía requerida para llegar a eso sería literalmente infinita.

Algunas respuestas fueron incorrectas, y las que no se resolvieron una ecuación para que usted demuestre que no puede simplemente agregar velocidades.

Aquí es por qué esa ecuación te da sus velocidades relativas.

Como se mencionó, la velocidad de la luz es constante, por lo tanto, todos los observadores pueden ponerse de acuerdo en una sola cosa, la velocidad de la luz. Entonces, usa ese acuerdo para transformar sus marcos de referencia en uno agradable usando la velocidad de la luz para hacerlo.

Esto se llama transformación de Lorentz y es esta parte de la ecuación:

[math] \ sqrt {1- \ frac {V_ {1} V_ {2}} {c ^ 2}} [/ math] pero por sí mismo está escrito como: [math] [/ math] [math] \ gamma = \ frac {1} {\ sqrt {1- \ frac {V_ {1} V_ {2}} {c ^ 2}}} [/ math]

Y es por eso que verá esa parte de la ecuación en ecuaciones para la contracción del espacio, la dilatación del tiempo y la masa relativista.

La respuesta es que no podrás disparar un electrón ni nada a la velocidad de la luz desde ninguna pistola o emisor, ¡ni tampoco puedes agregar esos 2 m / s, y hacer que sea exactamente la velocidad de la luz que es 299,792,458 m / s! La velocidad de la luz es la única velocidad invariable en el sistema de nuestro universo. No podrá alcanzar la velocidad de la luz, y mucho menos pasar la velocidad de la luz por cualquier velocidad adicional del arma más allá de los 2 m / s … Esta es la barrera inherente de la velocidad de la luz. ¡La otra explicación más terrenal es que no existe tecnología para acercarse a la velocidad de la luz, e incluso dentro de un colisionador de hadrones con potentes campos magnéticos no se puede obtener la velocidad del electrón para alcanzar la velocidad exacta de la luz! Siempre será menor que la velocidad de la luz. A medida que se acerca mucho a la velocidad de la luz, su masa aumentará como se predice como la ecuación de masa relativista de Einstein y más inercia se establecerá a mayor velocidad, y la tasa de aumento de la velocidad o la aceleración puede llegar a cero, y un subluz casi constante Se alcanzará la velocidad. Kaiser T, MD.

No profundizaré aquí, pero debido a la relatividad, las velocidades no son técnicamente aditivas. La velocidad de la luz es constante para todos, independientemente de su velocidad, lo que significa que cuanto más se acerque a la velocidad de la luz, más lento será su reloj relativo. Por lo tanto, el observador durante el arma (moviéndose a 2 m / s) observaría el electrón moviéndose aproximadamente a la misma velocidad que alguien que está parado.

La ecuación es:

u = (v + u ‘) / (1+ (vu’ / (c ^ 2))

Enchufar sus valores:

u = (2 + 299,792,456) / (1+ (2 * 299792456 / c ^ 2)

u ~ 299,792,456

Bueno, no puedes disparar un electrón a la velocidad de 298,792,456m / s.

Se requeriría demasiada energía que nunca se puede lograr.

Si sostenías el arma, verías que se mueve a 299,792,456 m / s. Un observador externo lo vería moverse según la fórmula de adición de Einstein porque la imagen del electrón está siendo transportada por la luz, que está sujeta al valor de c, es decir, 299,792,458 m / s.

Lo que estoy diciendo es que la fórmula de adición de Einstein se debe a la constancia de la velocidad de la luz, que limita la velocidad a la que puede viajar la información. Pero no hay nada que impida que el electrón se mueva más rápido que c.

Suponga que la pistola se movía a 10 m / s en relación con un observador externo. Vería que el electrón se mueve a una velocidad ligeramente inferior a c debido a la velocidad a la que viaja la información.

Imagine que el electrón se dispara a un objetivo a 10 segundos luz de distancia. El electrón lo golpeará en menos de 10 segundos. Pero el observador externo verá ese evento más tiempo 10 segundos más tarde porque la información de que el electrón golpeó el objetivo viaja a la velocidad máxima de c.

Mi conclusión es que la relatividad se basa en ilusiones causadas por la velocidad limitada de la información que transporta la luz.

Suma de velocidad relativista vfinal = (v1 + v2) / (1 + (v1 v2 / c ^ 2))

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