(Casi) el doble de la velocidad de la luz

Uno de los resultados de la relatividad especial es que una partícula que se mueve a la velocidad de la luz no experimenta el tiempo y, por lo tanto, no puede realizar ninguna medición. En particular, no puede medir la velocidad de otra partícula que lo pasa. Entonces, estrictamente hablando, su pregunta no está definida. La partícula #1 no tiene un "punto de vista", por así decirlo. (Más precisamente: no tiene un marco de reposo porque no hay una transformación de Lorentz que ponga a la partícula #1 en reposo, por lo que no tiene sentido hablar de la velocidad que mediría en su marco de reposo).

Pero suponga que tiene una situación diferente, donde cada partícula se mueve a$0.9999c$en cambio, para que ese problema que mencioné no sea un problema. Otro resultado de la relatividad especial es que la velocidad relativa entre dos partículas no viene dada simplemente por la diferencia entre sus dos velocidades. En cambio, la fórmula (en una dimensión) es

si te conectas$v_1 = 0.9999c$y$v_2 = -0.9999c$, usted obtiene

que sigue siendo menor que la velocidad de la luz.

De esto se trata la relatividad especial...

En relatividad especial, no se puede afirmar simplemente que la partícula 2 se mueve en c+c=2c en un marco de referencia donde la partícula 1 está en reposo.

Las velocidades se agregan así (se encuentran fácilmente en wikipedia):

es decir, la velocidad de la partícula 2$v_2'$en un marco de referencia donde la partícula 1 está en reposo es

no puedes moverte más rápido que a la velocidad de la luz en el vacío.

Fácil. no puedes sentarte en una partícula que se mueve a la velocidad de la luz. Si pudieras, no tendrías masa y no podrías sumar correctamente

En cualquier caso, no hay un marco de referencia que se mueva con ninguno de los fotones, por lo que no hay una forma operativa de medir las velocidades relativas entre ellos. las velocidades relativas tienen significado solo desde un marco inercial. No hay marcos inerciales que se muevan con el fotón , de lo contrario, este marco mediría que el fotón está en reposo.

Quizás tu pregunta es si la velocidad de acercamiento de las dos partículas es 2c, ¿es así? Sí, es 2c y esto no viola los principios de la relatividad, porque tal velocidad no es la velocidad de una partícula , sino que es solo un valor derivado. Por otro lado, la velocidad de un fotón es c independientemente del marco de inercia, y se calcula mediante la fórmula de velocidad relativa, dada en las respuestas anteriores.

¿Supongo que tienes 2 partículas una frente a la otra y que se están acercando?

Primero, como se menciona en otra parte de esta página, " ...una partícula que se mueve a la velocidad de la luz no experimenta el tiempo y, por lo tanto, no puede realizar ninguna medición " .

En su lugar, cambiemos la partícula n.° 1 en la que está sentado para que tenga una velocidad específica menor que c, y la partícula n.° 2 permanecerá como v=c.

Si su v=0, la velocidad combinada entre usted y la partícula #2 = c, y si mide su velocidad, medirá una velocidad de c.

Si acelera a una nueva velocidad y v = 100 000 km/s, la velocidad combinada entre usted y la partícula n.° 2 será 100 000 km/s + 300 000 km/s = 400 000 km/s, pero aún medirá la velocidad de partícula #2 como c.

Si acelera a una nueva velocidad y v = 260 000 km/s, la velocidad combinada entre usted y la partícula n.° 2 será 260 000 km/s + 300 000 km/s = 560 000 km/s, pero aún medirá la velocidad de partícula #2 como c.

En otras palabras, puede cambiar su velocidad a una amplia gama de velocidades diferentes, pero cuando se trata de "medir" la velocidad de la partícula #2, el resultado siempre es c. Esto se puede verificar si usa la ecuación de suma de velocidad. El punto importante es que ninguna partícula ha excedido la velocidad de la luz. La velocidad combinada entre 2 partículas en movimiento es un asunto completamente diferente.

Tienes razón y estás equivocado.

Si, sentándose en un fotón, midiera la velocidad del fotón que se acerca, la cifra recibida sería exactamente c.

Sin embargo, si dos fotones separados por la distancia de 1 año luz se envían uno hacia el otro, se encontrarán después de exactamente seis meses y exactamente en el medio de esta distancia, es decir, 1/2 año luz. Imagínese cuál era la velocidad relativa de estos fotones :)