Si estuviera en una nave espacial que viaja a una velocidad de luz del 99,99%, ¿puedo verme en un espejo? ¿Y qué tan rápido viaja una luz dentro de este barco?

Creo que este tipo de pregunta surge en la mente de uno debido a una idea errónea bastante común de cómo funciona el mundo. No estoy diciendo en absoluto que esto sea algo malo. Casi todos piensan así. Tenía esta misma duda antes. Es bueno que la gente haga preguntas.

Antes de dar la respuesta de inmediato, me gustaría presentarles mejor cómo funciona la relatividad especial y cuál es la directriz inherente, puedo decir, que siguen las leyes físicas.

Puede pensar que si está al 99.99999% de la velocidad de la luz, los fotones serán un poco más rápidos que usted. Lo siento, pero eso no sucede. Si dices por qué eso no sucede, no tengo respuesta. no se puede comparar la diferencia de velocidad de dos autos a alta velocidad con la de un fotón y una nave espacial que viaja al 99.99999% de la velocidad de la luz.

La velocidad de la luz es fundamentalmente una constante, independientemente de qué marco de referencia esté considerando.

Lo que dijo Einstein es que las leyes físicas tienen la misma naturaleza en todas partes, es decir, en cada marco de referencia.

Digamos que está en una caja cerrada y no tiene forma de ver lo que está sucediendo afuera. Pusiste un espejo frente a ti y verás exactamente lo mismo que esperas ver. Perfectamente bien, sin distorsión en ninguna parte. No sabrá la diferencia si viaja al 0.00009% o al 99.99999% de la velocidad de la luz. ¿Por qué no sabrás la diferencia? Porque no estás acelerando. Sin aceleración, sin fuerza experimentada.

No me crees bien. Ok, déjame darte algunos números que se han medido con bastante precisión y puedes obtener los números fácilmente con solo buscarlos en Internet.

¿Sabes que la Tierra gira sobre su eje y en el ecuador las cosas se mueven a una velocidad de 1670 km por hora? La velocidad de la luz medida en la dirección de rotación es exactamente la misma que la de la dirección opuesta. Se podría decir que 1670 kmph es una pequeña fracción de la velocidad de la luz.

Ok, si consideramos la velocidad de revolución de la Tierra, que resulta ser casi 107,000 kmph. Podríamos detectar fácilmente el cambio en la velocidad de la luz cada 6 meses. Pero nosotros no. Michelson y Morley hicieron exactamente este mismo experimento y no pudieron demostrar que la velocidad de la luz es diferente en diferentes direcciones.

Si todavía no estás convencido, tengo otro número para ti. La velocidad orbital de nuestro sistema solar alrededor de la galaxia Vía Láctea es de aproximadamente 828,000 kmph. Sin embargo, descubrimos que la velocidad de la luz es la misma en todas las direcciones.

Por lo tanto, la idea de que la luz se mueve a una velocidad constante independientemente del marco de referencia está determinada de manera experimental. Y volviendo así a la respuesta de la pregunta

Sí, puedes verte en el espejo de la nave espacial tal como te ves en tu casa. Y no, la velocidad de la luz en la nave espacial con respecto a usted no se verá afectada.

Eso es todo acerca de la relatividad especial. Su velocidad no importa, porque solo es relativa a la velocidad de otra persona, y los dos verán las mismas leyes de la física. Se aplica si su velocidad es la misma que la de ellos, o si la diferencia es 0.000000009% de la velocidad de la luz, o 9%, o 99.9999999%. Si ambos tienen espejos, ojos y fuentes de luz, ambos podrán verse. Bueno, en realidad nunca lo hemos intentado … excepto que tenemos un sentido. El Gran Colisionador de Hadrones y las máquinas anteriores no funcionarían si las predicciones de la Relatividad Especial fueran incorrectas en más de una pequeña cantidad.

La aterradora consecuencia de esto es que la aritmética tiene que ceder un poco. Al sumar números, 99 + 99 es 198, pero al sumar velocidades, el 99% de la velocidad de la luz más sí mismo es, umm, aproximadamente el 99.995% de la velocidad de la luz si he hecho mi adición de velocidad de Einstein correctamente. Y, sin embargo, 99 km más 99 km siguen siendo 198 km, lo que significa que el tiempo tampoco obedece a la aritmética que creemos que debería, si están involucradas grandes velocidades (pero casi lo hace, si no lo están). ¡El horror!

De todos modos, la luz dentro de su nave puede viajar al 100% de la velocidad de la luz tal como la ve: puede sonreír y no tendrá que esperar para ver la sonrisa en la imagen reflejada de su rostro, mientras que la velocidad de la luz es Como parte de la física, la luz dentro de su nave también viajará a la misma velocidad que la luz fuera de su nave, es decir, el 100% de la velocidad de la luz, según lo veo. ¡El horror!

Elegí esa palabra “aterrador” con bastante cuidado (aunque es aproximadamente la medianoche en mi zona horaria, así que me reservo el derecho de elegir una palabra diferente en la mañana). La relatividad, como la teoría cuántica y varias otras teorías, dice alto y claro que nuestro sentido común es una guía miserablemente inadecuada de cómo funciona realmente el mundo. La forma en que pensamos que funciona es simplemente la forma en que funcionan las cosas que son aproximadamente de nuestro tamaño y ubicadas cerca de la superficie de nuestro planeta. ¿Más pequeño que una hormiga? Es probable que el sentido común esté equivocado al respecto. ¿Más alto que una montaña (bastante pequeña)? Ídem. ¿A pocos kilómetros bajo tierra? Ídem. ¿Diez km sobre el suelo? Ídem. ¿El tamaño de un virus? Olvídalo. ¿El tamaño de un sistema solar? Olvídalo. ¿El tamaño de un electrón o una galaxia? No tenemos idea.

De alguna manera, la gente pensaba que Copérnico y Galileo eran peligrosos. Esos tipos eran gatitos. http://www.phy.duke.edu/~hsg/quo

La ley de la naturaleza no es un invento sino un descubrimiento. La comprensión de una persona no limita la naturaleza para comportarse en consecuencia. Sobre la base de nuestras actividades diarias, tendemos a creer que el tiempo es absoluto, es decir, el tiempo medido por una persona en reposo será el mismo si se mide por persona en movimiento. Sin embargo, no vemos ninguna diferencia observable porque en la vida cotidiana raramente observamos algo que viaja cerca de la velocidad de la luz.

El hallazgo es que la velocidad de la luz es constante, y no el tiempo. Entonces, independientemente de su marco de referencia, la velocidad de la luz será la misma, incluso si viaja a una velocidad casi cercana a la luz y verá su imagen como solía ver antes. Sin embargo, para un observador estacionario, su tiempo se ralentizará enormemente, pero para usted el tiempo pasará normalmente. Significa que la persona en reposo sentirá que sus 2 horas son iguales a sus 20 años (la equivalencia de tiempo es, por ejemplo, solo para fines y no se basa en el cálculo exacto). Significa que incluso si tiene una velocidad cercana a la velocidad de la luz, el tiempo para usted será lento, haciendo que su atributo físico como “distancia cubierta” sea pequeño en comparación con la distancia = velocidad (c) X tiempo. De hecho, la luz que viene de la persona en movimiento hacia un observador que retrocede tendrá la misma velocidad, es decir, “c”, incluso si tiene velocidad de la luz.

Está viajando en una nave espacial (la tierra) que viaja al 99.99% de la velocidad de la luz (en relación con las partículas en los rayos cósmicos). O en relación con galaxias distantes, para el caso.

¿Tienes problemas para mirarte en el espejo?

Si estuviera en una nave espacial que viaja a una velocidad de luz del 99,99%, ¿puedo verme en un espejo?

Adivina qué. Usted, en este momento, se encuentra en un planeta que viaja a una velocidad de luz del 99,99%, en relación con algunos marcos de referencia inerciales válidos. ¿Puedes verte en un espejo? ¿Crees que estar en una caja marcaría la diferencia?

¿Y qué tan rápido viaja una luz [detalles irrelevantes eliminados]?

La luz viaja a la velocidad de la luz.

Debes ir tan rápido en relación con algo, ya que no hay velocidad absoluta; Digamos que es un observador en la Tierra. La luz del espejo te parecerá normal, pero si quieres saber qué tan rápido parece ir esa luz en relación con el observador en la Tierra, solo usa esta fórmula. w es la velocidad aparente observada desde la Tierra, u es la velocidad de su nave, y v = c es la velocidad de la luz en relación con usted .

[matemáticas] w = \ frac {u + v} {1 + uv / c ^ 2} [/ matemáticas].

¡Disfrutar!

Hasta donde yo sé, la luz viaja a la misma velocidad para cada observador. Es decir, dentro de la nave espacial, verías que la luz se mueve a su velocidad normal, que es de aproximadamente 3 x 10 ^ 8 m / s. El hecho de que la velocidad de la luz sea constante para todos los observadores es la base de la relatividad especial y tiene algunas consecuencias realmente interesantes, como la dilatación del tiempo y la contracción de la longitud.

En resumen, sí, te verías en un espejo y la luz iría a tu velocidad normal.

¿Qué es tan difícil de entender en la oración “la luz va en c en todas las referencias”?

consecuencias triviales: Sí, por supuesto, te ves a ti mismo normalmente, y sí, por supuesto, la luz se comporta como la luz para los pasajeros de la nave espacial.

Los espejos y todo lo demás dentro de la nave se comportaría perfectamente normalmente.