¿Por qué la velocidad de la luz es la única velocidad constante?

Estuve pensando en la relatividad especial e hice los siguientes cálculos (soy un principiante en esta relatividad, lo siento si el problema que hice tiene errores)

Supongamos que una nave espacial viaja a 1 2 velocidad de la luz ( 150.000 k metro / h ) en el vacío mide un fotón que viaja 300.000 k metro en un segundo Si estamos quietos y aplicamos la relatividad especial a lo que ha medido la nave espacial en comparación con nosotros nos encontramos con lo siguiente

El 300.000 k metro porque la nave espacial es 346.410 , dieciséis k metro para nosotros( 300.000 X γ ( 150.000 ) ), y el 1 segundo para la nave espacial es 1 , 155 s para nosotros ( 1 X γ ( 150.000 ) ). Si dividimos los resultados para obtener la velocidad ( 346.410 , dieciséis / 1 , 155 ) obtenemos 300.000 k metro / h , la velocidad de la luz, por lo que vemos que es constante y no varía sin importar a qué velocidad la midamos.

El problema que encontré es que si cambio esos números por otros, por ejemplo la velocidad que estamos midiendo es (medida por la nave espacial) 250.000 k metro / h , esa velocidad sigue siendo la misma: 250.000 k metro porque la nave espacial es 288.675 , 13 k metro para nosotros. 1 s porque la nave espacial es 1 , 155 s para nosotros 288.675 , 13 1 , 155 = 250.000 k metro / h

Entonces 250.000 k metro / h se comporta igual que la velocidad de la luz, siendo constante

Alguien me puede explicar porque me pasa esto?

Sugerencia: elige dos eventos A y B en los que esté presente el fotón. (En sus propias coordenadas, también podría llamar A al evento donde t=0, x=0 y B al evento donde t=1,x=1). Ahora calcule las coordenadas de esos eventos en el marco de la nave espacial. Divide para obtener la velocidad de la luz en el marco de la nave espacial. Ahora elija dos eventos A y C en los que esté presente una partícula que viaje (en relación con usted) a 5/6 de la velocidad de la luz. También podría llamar A al evento donde t=0,x=0 y C al evento donde t=1, x=5/6. Convierta al marco de la nave espacial y divida para obtener una velocidad. ¿Sigue siendo 5/6?
Todavía obtengo 5/6, no sé dónde me equivoqué. Por favor ayúdenme, no tener un awnser para esto es muy estresante.
¿Cómo te sigues poniendo? 5 / 6 ? ¿Qué obtuviste de las coordenadas de A y C en el marco de la nave espacial?
(Dicho sea de paso: considere el caso extremo en el que la partícula viaja a una velocidad 0 con respecto al observador desde tierra. Entonces claramente está viajando a una velocidad de − 1 / 2 en relación con la nave espacial, ¿verdad? Entonces, si su cálculo le dice que todas las velocidades son invariantes, intente aplicar su cálculo al caso de la velocidad cero y vea dónde sale mal).
No puedo creer que cometí un error tan estúpido, GRACIAS. Eso realmente ayudó ÷).
asi fue tu respuesta 4 / 7 ?

Respuestas (2)

Primero tenemos que aclarar:

  1. sus cálculos parecen ser correctos.

  2. estás ajustando la velocidad de la luz a 250000 km/s

  3. entonces tus cálculos también parecen ser correctos.

  4. te estás preguntando por qué el cálculo todavía funciona con una velocidad de la luz diferente.

  5. las ecuaciones de Maxwell establecen la velocidad de la luz en aprox. 300000 km/s en el universo. Debido a que el vacío está configurado de esa manera, la permitividad y la permeabilidad del vacío definen que las ondas EM pueden propagarse a través del vacío con esta velocidad exacta.

  6. te preguntas por qué es así, pero solo tienes que aceptar que las ondas EM, los fotones y todas las partículas sin masa en reposo pueden viajar a esta velocidad, porque el vacío está configurado en el universo, el vacío tiene campos EM en todas partes y los fotones son sólo una excitación en el campo. Ahora bien, esta excitación es lo que se propaga con esta velocidad. No sabemos por qué, pero tal vez porque los campos EM necesitan tiempo para excitarse y, por lo tanto, la propagación de esta excitación necesita tiempo.

  7. lo que estás haciendo es intentar establecer esta característica del universo en un valor diferente, en tu caso a 250000 km/s. Eso necesitaría una permitividad y permeabilidad de vacío diferentes.

  8. En este caso, las ondas EM necesitarían un tiempo diferente para propagarse a través del vacío.

  9. Esto aún no cambiaría SR, por lo que cualquier observador vería la luz propagarse a esta velocidad de 250000 km/s.

SR (relatividad especial) es el resultado de los dos principios de Einstein: 1) Cada marco de referencia inercial es equivalente, 2) La velocidad de la luz es una constante en cada marco de referencia inercial; más supuestos sobre la homogeneidad y la isotropía del vacío.
El primer principio por sí solo produce que en cualquier marco de referencia inercial existe una velocidad límite, que es una constante independiente del marco y que no puede ser superada por ningún objeto material. Según la evidencia experimental, la velocidad de la luz se ajusta perfectamente a este requisito. Por eso del segundo principio.
Por supuesto, si manipula las transformaciones de Lorentz y en lugar de C publicas otro límite de velocidad C yo formalmente las fórmulas funcionan, pero se parte de una correcta descripción de la realidad, tal como se mide.

¿Por qué la velocidad de la luz es la única velocidad constante?
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