¿Es teóricamente posible tener un universo donde el sonido viaje más rápido que la luz ccc? [cerrado]

Todos "sabemos" que nada puede viajar más rápido que la luz. Sin embargo, si se nos permite modificar las constantes fundamentales de la naturaleza, ¿es teóricamente posible que tal universo pueda existir?

Actualización: me refiero a la velocidad de la luz y el sonido de una manera coloquial (tal vez no debería haberlo hecho, ya que este es un sitio de física). Ejemplo: en una tormenta, escucharíamos el trueno antes de ver el relámpago. (Supongo que la luz permanece sin masa y que el índice de refracción norte = 1 del medio es uno.)

si, pero no se parecerá a la nuestra!
Los fotones tendrían que ser masivos. Todo en el universo sería significativamente diferente y no habría bariones ni átomos unidos por el electromagnetismo si los fotones fueran masivos.
No hay forma de responder una pregunta sobre qué leyes de la física podrían existir en universos alternos.
... en Physics.SE, pero podría hacer una pregunta interesante en ScientificImagination.SE y/o Worldbuilding.SE
@Ben Crowell: " No hay forma de responder una pregunta sobre qué leyes de la física podrían existir en universos alternativos ". -- Excepto: tales " leyes " usarían las mismas definiciones y nociones definidas que usamos para expresar " leyes " de nuestro universo. Y eso ya es suficiente para abordar la pregunta del OP.
@Brandon Enright: " [...] electromagnetismo [...] " - El OP no preguntó específicamente sobre el electromagnetismo, o específicamente (la velocidad de) cuantos del campo electromagnético; pero sobre (la velocidad de) " luz "; presumiblemente en el sentido en que se usa este término cuando se discute la teoría de la relatividad. ( Mi respuesta a continuación se basa en esa suposición, deletreándola más explícitamente). De lo contrario, es posible que el OP tenga que especificar la pregunta y la terminología (y es posible que revise mi respuesta).
Ashwin - Definitivamente deberías seguir la idea de @new_new_newbie y poner esto en uno de esos sitios. . .
@Ben Crowell, esa es una forma de responder.
gracias a todas las explicaciones, ahora me doy cuenta de que la pregunta está fuera de tema en Physics.SE

Respuestas (4)

Tenemos que tener cuidado con lo que entendemos por "velocidad de la luz". Puede significar dos cosas: la velocidad a la que viaja la luz, que escribiré como s yo i gramo h t , y la velocidad máxima a la que cualquier cosa puede viajar, que se escribe C . En nuestro universo, en un vacío, s yo i gramo h t = C , hasta donde sabemos.

Ahora, ninguna información se puede transmitir más rápido que C , a menos que estemos dispuestos a modificar tanto el universo que ya no obedezca a la relatividad (en cuyo caso probablemente no deberíamos publicar en un sitio de física). La información se puede transmitir por medio del sonido, por lo que es imposible que el sonido viaje más rápido que C .

Sin embargo, es posible que la luz viaje más lento que C . Incluso en el universo real puedes tener s yo i gramo h t < C si no estás en un vacío. Si los fotones tuvieran masa, incluso viajarían más despacio que C en un aspirador. (Aunque en realidad ya no serían fotones y nos estamos acercando a estar fuera de tema nuevamente). En tales casos, no creo que haya ninguna razón especial por la cual v yo i gramo h t tendría que ser más rápido que la velocidad del sonido. En principio, es posible en nuestro universo, aunque ciertamente no hay ningún material en el que realmente suceda, al menos bajo temperaturas y presiones no extremas.

Nathaniel: " la velocidad a la que viaja la luz [...] " -- Deberías definir esta noción más específicamente; útil puede ser la página de Wikipedia sobre "velocidad frontal" ... " y la velocidad máxima a la que cualquier cosa puede viajar " - Nuevamente: defina esta noción más específicamente; se refieren a "velocidad frontal" ... " En nuestro universo, en el vacío, [son iguales] hasta donde sabemos ". -- Debe demostrar que esas son nociones distintas, incluso para considerar su igualdad o desigualdad.
La velocidad de propagación de la onda EM es más lenta que la velocidad del sonido en muchos materiales comunes. Mira mi respuesta. Por supuesto, las ondas no se propagan muy lejos.

El sonido es una onda de presión, y la generación de un gradiente de presión requiere que los átomos/moléculas se muevan para crear una diferencia de densidad. Ninguna partícula puede moverse más rápido que la luz, por lo que es imposible crear un gradiente de presión que se propague más rápido que la luz.

El argumento de Nathaniel de que las ondas de sonido podrían viajar más rápido que la luz en un sistema como un condensado de Bose Einstein es ingenioso y verdadero en el sentido de que la luz puede detenerse virtualmente en un BEC. Sin embargo, esto es un poco engañoso ya que la luz no es solo luz en esas condiciones. La luz y el BEC forman un sistema compuesto llamado polaritón y es el polaritón moviéndose más lento que C no luz Ciertamente estoy de acuerdo con Nathaniel en que el sonido puede moverse más rápido que un polaritón en las condiciones adecuadas.

Hay un "universo" donde la velocidad del sonido es mayor que la velocidad de la luz (o al menos la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas), y eso es en el interior de los conductores.

En un conductor, la velocidad de la onda EM es

v = C ( 2 ω ϵ 0 σ ) 1 / 2 ,
dónde σ es la conductividad y ω es la frecuencia de la onda angular. Poniendo algunos números para cobre a 10Mhz, obtengo una velocidad "ligera" de 1000 m/s, mientras que la velocidad del sonido en el cobre es de unos 5000 m/s.

Sí, sé que eso no es lo que significaba el OP, esto no es lo mismo que tener un valor mucho más bajo para C . Pero interesante no obstante.

Todos "sabemos" que nada puede viajar más rápido que la luz [...]

Cuando nos referimos a " la velocidad de la luz (en el vacío)" en el contexto de , sabemos definitivamente que nos referimos a "velocidad del frente de la señal" ; y las nociones de "señal" y "frente de señal" también se consideran definidas e inequívocas.

[...] un universo donde el sonido viaja más rápido que la luz?

Por " sonido que viaja " seguramente no queremos decir "solo ruido independiente y sin sentido", sino algún tipo específico ("acústico") de transmisión de una señal.

En consecuencia, la "velocidad del sonido" que se refiere a este tipo específico ("acústico") de transmitir una señal debe ser definitivamente menor, o como máximo igual, a la velocidad del frente de la señal que se refiere al frente de la señal correspondiente (todo incluido). .

si se nos permite modificar las constantes fundamentales de la naturaleza

Tenga en cuenta que C 0 , es decir, la velocidad del frente de la señal, es una constante distinta de cero puramente formal ; independiente de cualquier elección particular de unidades, como por ejemplo la elección de las unidades SI "m" y "s". Así que no hay nada que " modificar " con esta constante, como cuestión de principio, aparte de la mera formalidad de elegir algún símbolo particular para denotarla.

Observación relacionada con la reciente actualización de OP:

Me refiero a la velocidad de la luz y el sonido de manera coloquial [...]

Por supuesto, no hay forma de responder una pregunta sobre qué coloquialismos podrían usarse en universos alternativos para denotar y expresar cualquier noción física, geométrica y/o relacionada con la causalidad definida e inequívoca subyacente.

Además, he pensado en cómo "se podría mejorar la pregunta OP", o qué expresión de lo que creo que es el punto principal de la presente pregunta que considero generalmente aceptable; y lo expresaría así:
"¿ Cómo determinar la credibilidad de una posible afirmación de "señalización superlumínica"? (PSE/q/145226)" .