¿Alguien ha medido alguna vez la velocidad unidireccional de la luz perpendicular a la Tierra en la superficie de la Tierra?

Todo el mundo parece estar malinterpretando la pregunta. La velocidad de la luz en un solo sentido no se puede medir ni siquiera en principio. Einstein sabía de esto e incluso proclamó que la velocidad de la luz en un solo sentido no es una característica de la naturaleza sino una preferencia humana. Lo que conocemos como la velocidad de la luz c es en realidad la mitad de la "velocidad bidireccional de la luz". La velocidad de la luz en un solo sentido se DEFINE simplemente como c por el bien de la simplicidad, pero esto no es necesariamente así. La velocidad de la luz en un sentido se puede DEFINIR como CUALQUIER número constante dentro de un rango de valores, siempre que la dirección opuesta de la luz compense de modo que la velocidad de la luz en dos sentidos sea c. Muchos se confunden con esto porque no se menciona en los libros de texto básicos de relatividad. Esto, creo,

Para responder directamente a las preguntas:

1) No, la velocidad de la luz en un solo sentido no se puede medir ya sea hacia abajo, hacia arriba o en cualquier dirección. (para una referencia general, consulte: http://en.wikipedia.org/wiki/One-way_speed_of_light )

2) Sí. La relatividad especial le permite DEFINIR una velocidad de la luz constante en un solo sentido siempre que la velocidad de la luz en los dos sentidos permanezca c. Por ejemplo, puede definir que la velocidad de la luz hacia abajo sea mayor que c, pero entonces tendría que la velocidad de la luz hacia arriba sería menor que c, de modo que aún obtendría c como la velocidad de la luz en los dos sentidos.

3) Nuestra comprensión actual de la física (relatividad especial) le permite definir la velocidad descendente de la luz como mayor que c. El infinito también es posible (esto significa que toma 0 tiempo para que la luz distante llegue a un observador) y que la velocidad ascendente de la luz sea 1/2 c. (El tiempo total de viaje de la luz de un lado a otro sería 2t correspondiente a la velocidad bidireccional de la luz c).

3) Ver respuesta 1.

Los satélites GPS orbitan a una altitud de alrededor$15\times10^6 m$. A veces están directamente encima, a veces están más cerca del horizonte. Un error de 11187 m/s en la velocidad de la luz, que varía con la dirección, se mostraría como un error enorme en la estimación de la posición, lo que haría que los cálculos del GPS que se usan actualmente sean completamente inútiles.

Además del método propuesto anteriormente, podemos observar la falta de discrepancia entre las velocidades unidireccional y reflejada al observar fuentes distantes de luz que recibimos como luz unidireccional y reflejada. Por ejemplo, hubo una supernova (SN1987A) que explotó a 168 000 años luz de la Tierra en 1987. Aunque no se ha detectado ninguna estrella de neutrones, el centro del remanente de la supernova se ilumina y se desvanece regularmente. Aproximadamente a 2/3 de un año luz de distancia de la estrella hay un anillo de escombros, lo que significa que la luz de la estrella tarda aproximadamente 8 meses en alcanzarlo. Mientras observamos la luz directa del remanente de la supernova, los anillos van y vienen aproximadamente 8 meses después. Si hay una discrepancia entre las dos direcciones de la luz, no es detectable.

Creo que podemos medir la velocidad de la luz en un sentido. necesitamos redefinir la simultaneidad. Mi proposición es la siguiente: si un cuerpo rígido AB de longitud l se mueve sin aceleración paralela al eje X y en el momento t0 su punto A está en la ubicación x, entonces simultáneamente su punto B está en la ubicación x+l

Ahora diseñemos el experimento para sincronizar relojes distantes y medir la velocidad de la luz en un sentido:

Imagine cuatro naves espaciales volando como un cuadrado perfecto EFGH hacia (o alejándose) de los puntos ABCD sin moverse (al menos entre sí), donde AD es paralela a EF y la distancia EF es igual a AD. Los puntos EG deben ser colineales con los puntos AB y los puntos FH colineales con CD. Asegurarse de que ABCD (y EFGH) sea un cuadrado es relativamente fácil, ya que la velocidad bidireccional de la luz es constante: podemos medir (y corregir, si es necesario) las distancias BD y CA enviando señales luminosas de B a D (y de C a A) y viceversa Ahora, en un momento determinado (los relojes en A y D se pueden presincronizar usando la convención de Einstein, pero no es absolutamente necesario) podemos medir la distancia de A a G (L) y de D a H (L ') usando la señal de luz (láser) enviada de A a G (y reflejada de vuelta a A) así como la distancia de D a H. Si la distancia AG (L) es igual a DH (L') las señales de A y D se hubieran enviado simultáneamente; si no, sería fácil ajustar los relojes para que estén sincronizados. Por favor, hágamelo saber si hice alguna suposición incorrecta. Por supuesto, teóricamente sería suficiente tener solo las líneas AD paralelas a GH, pero en la práctica podría ser difícil asegurarse de que estén paralelas entre sí.