¿Qué sucedería si tomáramos dos trenes, los aceleramos a la velocidad de la luz más cercana posible y los chocamos cara a cara?

¿Qué quiere decir con “lo más cerca posible de la velocidad de la luz”?

¿Posible de qué manera? De acuerdo con las leyes de la física? ¿Hablando practicamente? ¿Qué?

Según las leyes de la física, a medida que te acercas a la velocidad de la luz, en lugar de ir a la cantidad normal más rápido, cuando agregas energía cinética y objeto, en su mayoría se vuelve más masivo, en lugar de ir más rápido.

En algún punto cercano a la velocidad de la luz, los trenes serán tan masivos que colapsarán en agujeros negros.

Después de eso, agregar más velocidad solo te da más y más agujeros negros masivos, hasta que hayas usado toda la energía en el universo acelerando los trenes de agujeros negros que es posible usar de esta manera (el impulso también se conserva, por lo que algunos de la energía de masa del universo tiene que ser lanzada hacia afuera para realizar la aceleración).

Cuando colisionan, obtienes un gran agujero negro y muchas ondas de gravedad (tal vez … dependiendo de qué tan bien puedas apuntarlas).

Lo que sucede entonces es difícil de predecir.

Nada interesante. O al menos nada diferente a dos trenes que chocan entre sí a velocidades más lentas, pero con mucha más energía. No tenemos la capacidad de acelerar trenes enteros a esas velocidades, pero podemos acelerar partículas pequeñas a esas velocidades y aplastarlas juntas.

Dado que mencionó cerca de la velocidad de la luz como una condición, veo que comprende que la materia no puede acelerarse a la velocidad de la luz en relación con un observador. La relatividad exige que hagamos una pregunta antes de responder a su pregunta, que es “¿Desde qué punto de vista?” Desde el punto de vista de un observador a un lado (ubicación recomendada, en lugar de estar en uno de los trenes), hay dos trenes que viajan cerca de la velocidad de la luz. Digamos que cada uno viaja, en relación con el observador, a más de la mitad de la velocidad de la luz, de modo que, para el observador, se acercan entre sí a una velocidad mayor que la de la luz.

OK, aquí es donde se pone raro. El observador ve que cada tren se acerca al otro tren a una velocidad mayor que la de la luz, pero sabemos que la materia no puede viajar en relación con otra materia a la velocidad de la luz o mayor. Alguien en el primer tren (no es un lugar recomendado) verá venir el segundo tren, pero lo verá venir a una velocidad más lenta que la velocidad de la luz.

¿Esperar lo? La “velocidad” de algo es la distancia que se movió de un momento a otro, dividida por la cantidad de tiempo entre el primer momento y el siguiente. Cuando se viaja cerca de las velocidades de la luz, la medición de una distancia cambia, la medición de un tiempo cambia y la medición de cuándo ocurre un momento cambia, por lo que la velocidad del segundo tren en relación con el primer tren es diferente cuando el observador en el primero el tren lo mide que cuando el observador a un lado lo mide.

Eso es lo que hace el Gran Colisionador de Hadrones, excepto que lo hacen un protón a la vez. Los trenes son solo muchos protones (y neutrones y electrones), por lo que obtendrías lo mismo, lo que depende exactamente de qué tan cerca estuvieras de c. En el LHC llegan a 0.999999990 c, solo 3 m / s más lento que la velocidad de la luz. Las colisiones producen muchos quarks, rayos gamma, etc. e incluso un bosón de Higgs. Realmente no haría ninguna diferencia tener las partículas elementales recogidas en forma de tren. Simplemente sería más de lo mismo.

Si dos trenes aceleraron a una velocidad que puede ser igual a la velocidad de la luz, vamos a 99.9999 por ciento de la velocidad de la luz porque ambos tienen una masa.

Te escucho preguntar? pero ¿cómo tuvimos suficiente energía para hacerlo? ¿Y qué sucederá ANTES de que choquen?

Entonces la aburrida respuesta realista es que no podemos hacerlo. Y en realidad ambos serán aplastados en átomos debido a la enorme cantidad de energía liberada.

Pero oye, dejemos de lado la cuestión de cómo conseguimos que se muevan tan rápido. A partir de ese momento, todo pasa a la física normal.

Tomemos solo un tren a la vez, la respuesta resulta ser “muchas cosas”, y todos suceden muy rápidamente y no termina bien para ambos.

El tren iría tan rápido que todo lo demás sería prácticamente estacionario. ¡Incluso las moléculas en el aire se quedarían quietas! (¡imagínese eso!) Esto significa que cuando el tren se está moviendo a 600 millones de millas por hora, las moléculas de aire simplemente colgarían allí, ¡completamente CONGELADAS! y la idea de aerodinámica no se aplicaría aquí. Normalmente, el aire fluiría alrededor de cualquier cosa que se moviera. Pero las moléculas de aire frente al tren no tendrían baldosas para ser empujadas.

Entonces qué pasó ? El tren los golpearía tan fuerte que los átomos en las moléculas de aire realmente se fusionarían con los átomos en la superficie del tren. Cada colisión liberaría un estallido de RAYOS DE GAMMA y partículas dispersas. GUAY, VERDAD ??!!

Pero aún nos divertimos más. Esta fusión constante se comería en la superficie, explotando pequeños fragmentos del tren en todas las direcciones. Los fragmentos irían tan rápido que dispararían las moléculas de aire en 2 o 3 rondas más de fusión.

Ahora en el momento en que se encuentran. Suponga que está mirando desde la cima de una colina lejos de la ciudad, pero aún así puede verlo. Lo primero que verías sería una luz cegadora, ¡ FUERA DEL SOL !

Esto se desvanecería gradualmente en el transcurso de unos segundos, y una bola de fuego creciente se convertiría en una nube de hongo. Luego, con un gran rugido, todo dentro de aproximadamente una milla se nivelaría, y una tormenta de fuego envolvería las ciudades circundantes.

Si eso es ! Si desea leer más de esas divertidas preguntas, asegúrese de leer “¿Qué pasaría si?”. Puedes leer el ejemplo del béisbol. Es lo mismo que escribí aquí.

Explica cosas tan raras con precisión.

Literalmente sería un choque de trenes. La mayor velocidad posible que los humanos podríamos acelerar un tren sería unos pocos miles de millas por hora, utilizando motores de cohetes y permitiendo la resistencia al viento. Suponiendo que todo el combustible del cohete se haya usado antes de la colisión, habría una gran cantidad de metal retorcido, muchas piezas. Algunas de las piezas más pesadas pueden estar mayormente intactas. En el momento de la colisión, habría fragmentos incandescentes y posiblemente metal fundido, pero no perderían átomos significativos.

Bueno, como tienen masa, lo más cerca que podrían estar de la velocidad de la luz sería el 99.9 por ciento de la velocidad de la luz. Sin embargo, si chocan, podrían descomponerse en energía pura. La materia es una manifestación de energía (E = MC2). Las partículas cuando se disparan entre sí en un acelerador de partículas realmente no chocan, sino que interactúan. Al final, nada existirá, además de un vacío. Sin embargo, la premisa de la pregunta es bastante tonta.

Cuando esto se probó (no a la velocidad de la luz) en Mythbusters con dos camiones, lo que encontraron fue que no había diferencia si los dos camiones viajaban uno hacia el otro o uno se estrellaba contra una pared de ladrillos. La misma cantidad de daño. Entonces sospecharía que solo necesita un tren para su experimento.

Dependiendo de qué tan rápido vayan los trenes, el impacto podría parecerse fácilmente a una explosión nuclear simplemente debido a la gran cantidad de energía cinética involucrada.