¿Los fotones se ralentizan?

Podemos comparar la velocidad de ida y vuelta con la velocidad a lo largo de una trayectoria poligonal.

Usando cualquiera de estos modelos

• La luz pierde la misma fracción de velocidad en cada rebote.

• La luz pierde la misma cantidad de velocidad en cada rebote.

• La luz se ralentiza solo en el primer rebote (no tengo idea de por qué, pero sigamos adelante)

la velocidad de trayectoria poligonal medida sería más lenta que la velocidad de ida y vuelta.

Y hay varias clases de interferómetros que usan trayectorias de luz poligonales, por lo que el experimento se realiza como un efecto secundario de forma regular.

Las ecuaciones que gobiernan la reflexión de la luz desde una superficie son la electrodinámica clásica, o si quieres ser realmente serio sobre esta electrodinámica cuántica. Ambos son simétricos en el tiempo, es decir, si intercambiamos$t$para$-t$las ecuaciones todavía describen correctamente la evolución del tiempo. Esta simetría se llama T-Simetría .

Pero si la luz se ralentizara después del primer rebote, esto introduciría una asimetría temporal porque si invirtiéramos la dirección del tiempo obtendríamos un rayo de luz que aumentaría su velocidad después del primer rebote. Si existiera una asimetría temporal tan grande, significaría que tanto la electrodinámica clásica como la cuántica fallarían espectacularmente, y tales fallas serían inmediatamente detectables en los experimentos. Nuestro fracaso para detectar una violación de la simetría T sugiere que la luz no puede cambiar la velocidad en la reflexión.

Da la casualidad de que hay violaciones muy, muy pequeñas de la simetría T, y recientemente hemos logrado encontrar evidencia experimental para ellas. Sin embargo, estas violaciones están asociadas con la fuerza débil, no con la fuerza electromagnética, y no tienen relación con la velocidad de la luz.

En resumen, no podemos. Cualquier medida de la velocidad de la luz en la que la luz solo viaje en una dirección requiere relojes sincronizados en la fuente y el destino. Cualquier esquema de sincronización asume necesariamente que la velocidad de la luz es la misma en ambas direcciones (debido a los efectos de dilatación del tiempo al separar los relojes), por lo que no se puede realizar ninguna medición sin asumir la conclusión. Todo lo que sabemos es que la velocidad promedio de un haz de luz en un viaje de ida y vuelta es igual a la velocidad de la luz. Aquí hay un artículo de Wikipedia sobre el tema .

Sin embargo, un universo en el que la luz viaja más rápido en una dirección que en otra parece extremadamente extraño. El universo no se ve diferente en una dirección que en otra, pero la luz viajaría más rápido en una dirección de una manera completamente imperceptible. Este tipo de misterio bordearía una conspiración cósmica para ocultar la dirección de viaje preferida del universo.

Dado que asumir que la luz viaja a la misma velocidad en todas las direcciones nos permite hacer predicciones muy precisas sobre el comportamiento del universo y muchas cosas en él, los científicos se sienten cómodos haciendo esa suposición. Si la luz viajó a diferentes velocidades en diferentes direcciones, la relatividad parece ocultarnos perfectamente este hecho, por lo que no parece importar de todos modos.

¿Los fotones se ralentizan?

Sí, un fotón que se mueve hacia abajo se ralentiza. Si se refleja en un espejo en el piso y luego se mueve hacia arriba, acelera. No mucha gente lo sabe, pero es cierto. Ver ¿La velocidad de la luz es igual en todas partes? escrito por Don Koks, el editor de PhysicFAQ. Consulte también los documentos digitales de Einstein . Einstein dijo que "una curvatura de los rayos de luz solo puede ocurrir cuando la velocidad de la luz es espacialmente variable" . La velocidad de la luz varía en la habitación en la que te encuentras. Si no fuera así, la luz no se curvaría y tu lápiz no se caería. La luz no se curva porque el espacio-tiempo es curvo. La curvatura del espacio-tiempo está relacionada con la fuerza de las mareas, no con la fuerza de la gravedad.

Si c es la velocidad bidireccional de la luz y no podemos medir la velocidad unidireccional, ¿cómo sabemos con absoluta certeza que los fotones no pierden velocidad después de un primer rebote en una superficie reflectante?

tu no Es por la naturaleza ondulatoria de la materia. Es como tratar de medir la longitud de tu sombra usando la sombra de tu regla. Siempre lo mides para que sea lo mismo.

Si no lo sabemos con certeza, ¿podemos decir con certeza que los fotones que se emitieron se movían a la misma velocidad que los que rebotaban en la superficie?

No. Pero dado que los materiales refractivos no tienden a exhibir diferentes velocidades de onda en diferentes direcciones, no debe esperarlo del vacío. En mi humilde opinión, una cosa más importante en la que pensar es en tus medidas sin cambios de la velocidad de la luz cuando comienzas a moverte hacia la fuente. La gente dice que esto se debe a la relatividad especial y hay que aceptarlo. Pero no lo haces. Robert Close lo explica aquí . Si estuvieras hecho de sonido junto con tus varillas y relojes, siempre medirías la velocidad del sonido como si fuera la misma.

Tenga en cuenta que Einstein abandonó su postulado SR de que la velocidad de la luz es constante. Véase este ejemplo de 1915 en los documentos digitales de Einstein : "el escritor de estas líneas opina que la teoría de la relatividad aún necesita generalización, en el sentido de que debe abandonarse el principio de la constancia de la velocidad de la luz". ".