¿Por qué no podemos romper la velocidad de la luz en el vacío? [duplicar]

Me preguntaba cuál podría ser una posible razón por la cual no podemos romper la barrera de la velocidad de la luz. Estaba leyendo esto donde decían que la acción cuántica es 10.000 veces más rápida que la luz.
No tengo experiencia en física, pero si las partículas cuánticas interactúan más rápido que la velocidad de la luz, ¿por qué no retroceden en el tiempo?
(había leído que si podemos viajar más rápido que la velocidad de la luz, retrocedemos en el tiempo)

entonces mis dos preguntas son

  1. ¿Por qué no podemos romper la barrera de la velocidad, hay alguna razón o es solo un hecho que tenemos que aceptar?
  2. si las partículas cuánticas se mueven más rápido que la luz, ¿por qué no retroceden en el tiempo?

PD: he leído los posibles duplicados, pero no entendía la posible razón de no poder romper la barrera de la velocidad.

Mucha confusión parece provenir de personas que interpretan C como la velocidad de la luz, mientras que en realidad es la velocidad de la causalidad y la luz simplemente viaja tan rápido como puede.
Seguramente esta pregunta es un duplicado.
La velocidad no es lineal, la rapidez sí lo es. Cuando te atas a un Booster Rocket of Infinite Fuel +1 y lo enciendes, acelerarás hacia una velocidad infinita después de un tiempo infinito. Ir más rápido que la velocidad de la luz sería esperar más que el infinito para ir con una rapidez más que infinita.
Solo decir que no entendiste el duplicado no significa que no sea un duplicado. En su lugar , haga una pregunta más específica sobre lo que no entiende.

Respuestas (4)

  1. El artículo que vinculaste trata sobre una falsa alarma provocada por algún error en el procesamiento de datos. Los neutrinos no fueron más rápidos que la luz. Los medios de comunicación populares, por supuesto, exageraron esto, como de costumbre.

  2. No es realmente como un límite/barrera de velocidad. Es la geometría del espacio. No es como una señal de carretera, es más como el hecho de que no puedes ir más vertical que 90 grados, simplemente no existe tal cosa.

  3. La información/materia no puede viajar más rápido que la luz. Pero los eventos que no están causalmente relacionados (uno no causó al otro o viceversa) por supuesto pueden ocurrir en tiempos arbitrarios.

  4. En el entrelazamiento cuántico, el colapso de una función de onda en un lado parece poner al compañero entrelazado instantáneamente en un estado diferente, pero se puede demostrar que esto no puede transmitir información o materia. Es un poco más complicado que eso, pero en términos generales es más como descubrir tarde algo sobre el estado que se decidió en un momento anterior.

  5. "Más rápido que la luz" podría parecer que sucede si asumimos falsamente que el espacio es plano. Los atajos del "hiperespacio" (espacio-tiempo curvo a gran escala cosmológica (incluso agujeros de gusano, si existen) o diminuta "espuma" de espacio-tiempo) podrían hacer que parezca que algo fue más rápido que la luz hasta que te das cuenta de que simplificaste demasiado las cosas.

En defensa de los científicos de neutrinos en el punto (1), no afirmaron que los neutrinos fueran más rápidos que la velocidad de la luz; lo publicaron diciendo esencialmente "algo está mal porque parece más rápido que la luz, ayúdanos a encontrar nuestro error".
@gerrit sí, y luego los principales medios de comunicación distorsionaron por completo el resultado, como de costumbre :)
¿Podría reenfocarse 1 lejos de la "publicación prematura" y hacia la "información errónea de los medios tradicionales"? Publicaron algo útil, interesante y apropiado en el momento apropiado.
Entonces, ¿es como si la velocidad más rápida que cualquier cosa en el cosmos puede alcanzar es la velocidad de la luz?
@BhagyeshChaudhari eso es correcto.

Responderé en breve.

Las propias fuerzas se propagan en c. Entonces, digamos que un objeto se mueve a una velocidad v. Para acelerarlo, tenemos que aplicar la fuerza que actúa más rápido que v. Cuando las velocidades se aproximan a c, las fuerzas se vuelven ineficaces en la dirección de la velocidad. Las fuerzas pueden trabajar en otras direcciones, por ejemplo, el objeto puede reducir la velocidad. Piense en tratar de empujar un automóvil con las manos, cuando ya se está moviendo a 300 millas por hora. No puedes, porque no puedes mover tu mano más rápido que el auto. De la misma manera, las fuerzas actúan a través del espacio y nada en el espacio puede ser más rápido que c. Esta es la razón por la cual nada puede moverse más rápido que c. Debido a que los objetos pueden moverse a cualquier velocidad hasta c, entonces c es un límite de velocidad para los objetos.

La siguiente pregunta puede ser ¿por qué las fuerzas no pueden actuar más rápido que c? Eso nos lleva a la siguiente parte.

Para la luz, las ondas y los campos, no es un límite, es una propiedad (del espacio). La velocidad de una onda depende del medio. Siendo el espacio medio para las ondas EM, define su velocidad. Es una propiedad porque las ondas solo pueden viajar en c, ni menos ni más. De la misma manera, la velocidad de las fuerzas también es una propiedad del espacio.

El límite de velocidad surge de la teoría de la relatividad, que está totalmente probada y es una teoría segura.

Sus puntos sobre las partículas cuánticas pertenecen a una parte de la mecánica cuántica que aún no está probada y es altamente insegura (y por lo tanto defensiva). Esta parte es enredo/espeluznante. La mayor parte de QM es muy exitosa y tiene sentido común. Eso incluye el principio de incertidumbre, el cálculo de promedios, la dualidad de partículas de ondas... prácticamente todo, excepto algunas tonterías como espeluznantes y retroceder en el tiempo. Estas partes son especulaciones matemáticas y lo más probable es que no pertenezcan a la realidad. Por lo tanto, tampoco significan ningún FTL.

¿Cómo funcionaría esto si empujo un objeto? ¿No puede moverse más rápido que mis brazos si pongo suficiente fuerza en él?
Con un empujón de tus brazos, en el momento en que el objeto pierde el contacto con tus brazos, dos cosas son ciertas: 1) el objeto deja de acelerar y 2) el objeto se mueve exactamente a la misma velocidad que tu brazo en el punto en que el objeto pierde el contacto. . Todavía trato de envolver mi cerebro alrededor de la aceleración reactiva y la velocidad de la materia que envías en la dirección opuesta.
Lo extraño para mí es que hablamos del espacio como un "medio", pero no estamos dispuestos a hacer una analogía con otros medios en física. En fluidos y gases (fluidos realmente comprimibles e incompresibles) podemos viajar más rápido que las ondas viajan en el medio, solo provoca un arco de choque. Hay señales de que el espacio es "compresible" por las masas, por lo que no es un espacio sólido... Solo una rareza para mí.
"Nada puede moverse más rápido que c porque c es la velocidad más rápida a la que pueden moverse" es una tautología.
@BenPen: puede viajar FTW en algunos medios, porque usamos las mismas fuerzas para acelerar y las fuerzas actúan más rápido que esas velocidades de onda. En el caso del espacio, las fuerzas no son FTW. es decir, la fuerza que utiliza para la compresión en sí misma tiene una velocidad limitada.
La acción espeluznante a distancia se ha verificado experimentalmente muchas, muchas veces al violar las desigualdades de Bell. El punto que la mayoría de los físicos malinterpretan es que no hay transferencia de información, sino que HAY un colapso instantáneo de la función de onda no descriptible por el realismo local.
@Acebulf: ¿Cómo puede haber acción sin transmisión de información?
@BenPen Ah, nunca supe que dejaba de acelerar cuando dejabas de empujar (tiene sentido ahora que lo pienso). ¡Simplemente no se siente como si lo hiciera!
El enredo solo se considera "espeluznante" o un enlace activo/comunicación FTL por aquellos que no lo entienden, vea esta pregunta y sus preguntas vinculadas.
Me alegra ver que alguien más lo explique de la misma manera que se me ocurrió hace algún tiempo durante un experimento mental. Básicamente, para viajar más rápido que la luz, tendrían que existir fuerzas que viajaran más rápido que la luz. Curiosamente, esta explicación también parece explicar la masa relativista: el objeto parece cada vez más difícil de empujar porque la velocidad relativa entre las partículas portadoras de fuerza y ​​el objeto en cuestión se vuelve cada vez más baja y menos efectiva.
@Michael: Es bueno saber que haces los experimentos mentales, lo cual no es habitual en estos días.
@kpv ¿Qué fuerza está en efecto cuando arrojas masa detrás de ti para aumentar tu velocidad en la dirección opuesta? (Tercera ley de Newton) Supongo que desde la perspectiva de un experimento mental, debido a que es una fracción de su masa, tiene que viajar más rápido que su velocidad actual para conservar el impulso. Así que ahí también está la restricción. Entonces, en teoría, hay un viaje FTW, excepto que no hay forma de impartir más impulso para aumentar su velocidad a FTW.
@kpv ¿no hay experimentos mentales? ¡Eso no parece correcto! ¿Cómo se te ocurren teorías para probar si no ejecutas experimentos mentales primero?
@BenPen: no "no", sino "no habitual".
@kpv entonces, el estudio de la física se ha convertido en el estudio de la ley, no en la teoría. Salvaje.
@BenPen: No tenía la intención de ofender a aquellos que todavía hacen experimentos mentales, sino que tenía la intención de apreciar. En su punto de lanzamiento hacia atrás, sigue siendo la repulsión electromagnética en el trabajo. Empujas el objeto (lo lanzas) y el objeto te empuja a través de la repulsión. El empuje del objeto no puede actuar en FTL. Se vuelve un poco complicado porque debería poder empujar el objeto hacia atrás, pero en última instancia, si ordena los detalles, encontrará que es la velocidad de las fuerzas la que actúa como límite.
@kpv Nono, no ofendido, solo asombrado. Una cosa tan clave para ser descuidada. Ah, repulsión EM, sí, eso es cierto, bastante interesante. Sólo necesitamos una nueva fuerza, eso es todo. JAJAJA

No hay comunicación o movimiento más rápido que la luz en la mecánica cuántica. Este es un malentendido que es común incluso entre los físicos.

En la física clásica, un sistema puede describirse mediante un conjunto de números cuyos valores pueden medirse utilizando una sola instancia de ese sistema. Hay un resultado matemático llamado teorema de Bell que dice que ninguna teoría local puede reproducir las predicciones de la mecánica cuántica utilizando la física clásica. La mecánica cuántica no es física clásica, por lo que no es de extrañar que den lugar a predicciones diferentes.

En la mecánica cuántica, un sistema se caracteriza por los valores de los observables donde esos valores están representados por objetos matemáticos llamados matrices hermitianas. Para describir cómo se transfiere la información entre sistemas cuánticos, debe describir las formas en que los observables de un sistema dependen de los de otro. En general, un observable no representa solo una cantidad medible de un solo valor que cambia con el tiempo. Más bien, representa una estructura más compleja que involucra múltiples versiones diferentes de esa cantidad que interfieren entre sí. Y si va a haber múltiples versiones de cada sistema, entonces cualquier sistema dado debe llevar información sobre cómo una versión particular de ese sistema interactuará con una versión particular de otro sistema. En general, puedes' No obtengo ese tipo de información midiendo un solo sistema y por eso se llama información localmente inaccesible. Aquí se da una explicación de cómo la información localmente inaccesible da lugar a correlaciones EPR, teletransportación, etc. mediante interacciones totalmente locales:

http://arxiv.org/abs/quant-ph/9906007 .

Ver también

http://arxiv.org/abs/1109.6223 .

Para tratamientos populares, véase "The Fabric of Reality" y "The Beginning of Infinity" de David Deutsch.

Estimado Alanf. Por lo general, está mal visto copiar y pegar directamente respuestas idénticas . (El problema es si todos comienzan a copiar y pegar respuestas idénticas en masa). En general, en tales situaciones, considere una de las siguientes opciones: (i) Eliminar una de sus respuestas. (ii) Marque las publicaciones duplicadas y elimine una de sus respuestas. (iii) Si cree que las dos publicaciones no están duplicadas, personalice cada respuesta para abordar las dos preguntas específicas diferentes.

1) La cantidad de masa que tiene un objeto = qué tan resistente al cambio en el impulso es ese objeto. Cuanta más masa, más energía se requiere para cambiar el impulso. Dado que los fotones no tienen masa, no tienen resistencia a los cambios de momento. Los fotones son esencialmente la velocidad a la que la energía se propaga a través del universo. En cuanto a por qué es c, así es como funciona el universo. No existe una ley que diga que algo no puede moverse más rápido, pero si consideramos que el mundo físico es la dualidad de energía/masa, entonces nada físico puede ir más rápido que la luz.

2) Escuchará muchas explicaciones diferentes de por qué las cosas locas en QM suceden de la manera en que lo hacen. Soy una de esas personas que piensa que no sabemos lo suficiente como para hablar en términos definitivos.