¿Por qué el tiempo debería ralentizarse para la luz?

Así que acabo de aprender sobre la relatividad y la dilatación del tiempo. Una de las visualizaciones utilizadas para explicar la dilatación del tiempo es un aparato que contiene un haz de luz que se mueve entre dos espejos. Cuando el aparato está parado, la luz se mueve una cierta distancia d, digamos en un segundo entre los espejos. Pero cuando el aparato está fijado a una nave espacial, el haz de luz se mueve en zigzag, cubriendo una gran distancia. D . La velocidad de la luz es constante. Por lo tanto, el tiempo de la luz debe ralentizarse, porque la distancia recorrida por la luz es mayor. Tengo un enlace debajo que explica la visualización. https://youtu.be/TgH9KXEQ0YU

Esto es lo que nos explicaron. Sin embargo, ¿por qué el rayo de luz no puede cubrir esa mayor distancia en un mayor tiempo? t ? ¿Por qué el tiempo debe ralentizarse para el rayo de luz?

Respuestas (2)

Es uno de los postulados de la relatividad especial que la velocidad de la luz C es el mismo para todos los observadores no inerciales. Al ser un postulado, esto significa que no hay una causa conocida para ello; sabemos que C es constante, pero no sabemos por qué (Para obtener más información sobre esto, puede leer ¿Por qué y cómo es constante la velocidad de la luz en el vacío, es decir, independiente del marco de referencia? ).

Sin embargo, una velocidad constante de la luz significa que el tiempo debe ralentizarse para los observadores con velocidad relativa v "a fin de mantener C lo mismo para ellos ". Esta explicación es, por supuesto, un poco descuidada, pero creo que cubre algo de intuición y, además, aparentemente aprendiste relatividad especial con más profundidad.

Entonces, ¿por qué el tiempo se ralentiza para la luz? Esta formulación me parece un poco engañosa. No existe un marco de referencia en el que un fotón esté en reposo. Se podría ir aún más lejos y decir que si uno se moviera a la velocidad de la luz, el tiempo realmente no "existiría" o se detendría. Pero, puedes decir que en tu marco de referencia (por ejemplo, la tierra), el tiempo de la nave espacial se ralentiza.

Entonces, la respuesta breve y algo insatisfactoria es "realmente no lo sabemos, pero sabemos que es así".

por la relacion

velocidad = distancia tiempo
para ser cierto, si la distancia cambia, el tiempo o la velocidad deben cambiar (o ambos). En el caso de la luz podemos en otros experimentos medir que su velocidad es siempre constante. Por lo tanto, debe ser el tiempo el que está cambiando.

¿ Por qué el tiempo puede cambiar de esta manera? En realidad, no debería ser extraño en absoluto que el tiempo pueda variar (es decir, disminuir la velocidad); solo esperas que no cambie por lo que estás acostumbrado. ¿Por qué esperarías que el tiempo fuera de un tipo diferente que, digamos, la velocidad o la distancia? No tenemos base física para suponer eso. Esta es la afirmación abstracta que rompe la intuición que presentó Albert Einstein en su teoría de la relatividad especial.

Lo extraño es el hecho de que la velocidad de la luz es constante en todos los fotogramas (esa velocidad tiene un límite superior en nuestro mundo). Eso no es algo que hayamos podido explicar todavía, solo podemos medir que es el caso.