¿Qué sucede si ejercemos más fuerza sobre un objeto que viajaría casi a la máxima velocidad de la luz? [duplicar]

Si ejercemos una fuerza sobre un objeto que viajaría a una velocidad cercana a la de la luz, hasta el punto de hacer que se mueva a una velocidad mayor que la de la luz en el vacío, ¿qué sucedería? Si el objeto no se mueve más rápido que la luz, ¿qué sucede con ese exceso de fuerza?

¿Se ha hecho este experimento? ¿Qué pasaría si ejercemos fuerza sobre la luz que viaja a su máxima velocidad?

"hasta cierto punto para hacer que se mueva más que la velocidad de la luz" : he votado para cerrar su pregunta porque la física no convencional se considera fuera de tema aquí.
@AlfredCentauri se refiere al hecho de que no existe una cantidad de fuerza que pueda acelerar un objeto desde una velocidad inferior a la de la luz hasta una velocidad superior a la de la luz. (Según la mecánica newtoniana, por supuesto, puede acelerar objetos más allá de la velocidad de la luz, pero según la relatividad, que parece ser el contexto de su pregunta, no puede).
@AlfredCentauri Tenga en cuenta que el OP dice "que " no "que lo hará ", y luego sugiere que el objeto podría no hacerlo. Creo que es una cuestión de física convencional. Es posible que haya malinterpretado la intención de la pregunta.
@garyp, anotó y no lo creo.
Por favor, no haga que su publicación parezca una tabla de revisión , sino que integre perfectamente el nuevo material en la publicación. Hay un botón de historial de edición en la parte inferior de la publicación para aquellos interesados ​​en ver qué cambió.
FWIW, la relatividad especial no establece un límite superior para la aceleración, el momento o la energía cinética.
Esta es una pregunta perfectamente razonable, y estoy desconcertado por los votos cerrados. El OP solo quiere entender la respuesta a una pregunta frecuente sobre la relatividad especial. Eso no significa que no sea una pregunta sobre la física convencional.

Respuestas (2)

Si aplica una fuerza (en la dirección del movimiento) a un objeto con masa, moviéndose cerca de la velocidad de la luz, el objeto acelerará y su velocidad se acercará aún más a la velocidad de la luz. Pero ninguna cantidad de fuerza puede hacer que alcance o supere la velocidad de la luz.

La razón por la que los objetos se comportan de esta manera es que el impulso no es metro v como pensó Newton; es de hecho metro v / 1 − v 2 / C 2 como se dio cuenta Einstein. La aplicación de una fuerza constante hará que la cantidad de movimiento aumente indefinidamente, pero la cantidad de movimiento se vuelve arbitrariamente grande a medida que la velocidad se aproxima C .

No hay forma de ejercer fuerza sobre la luz. Siempre viaja (en el vacío) a la velocidad de la luz y no puede acelerarse ni ralentizarse.

¿Por qué? Bueno, los fotones no tienen carga, por lo que no sienten la fuerza electromagnética; de hecho llevan fuerza electromagnética. Tampoco sienten las fuerzas nucleares fuertes o débiles. Sienten la fuerza de la gravedad, pero no los hace moverse más rápido o más lento. (En la Relatividad General, simplemente se mueven en geodésicas similares a la luz). Estas cuatro fuerzas son todas las fuerzas fundamentales, hasta donde sabemos.

Hay mucha evidencia experimental para estos hechos.

Gracias por la respuesta. ¿Por qué no hay forma de ejercer fuerza sobre la luz?
Desde la teoría, puede estar diciendo la imposibilidad, pero prácticamente ¿qué nos impediría ejercer fuerza sobre la luz?
Los fotones no tienen carga, por lo que no sienten la fuerza electromagnética; de hecho llevan fuerza electromagnética. Tampoco sienten las fuerzas nucleares fuertes o débiles. Sienten la fuerza de la gravedad, pero no los hace moverse más rápido o más lento. (En la Relatividad General, simplemente se mueven en geodésicas similares a la luz). Estas cuatro fuerzas son todas las fuerzas fundamentales, hasta donde sabemos.
Su comentario anterior parece pertenecer a la respuesta para completar la respuesta.
He incorporado el comentario en la respuesta.

Su velocidad se acercaría aún más a la de la luz, aunque con una tendencia infinitesimal a medida que la velocidad inicial tiende hacia la velocidad de la luz; y la masa aumentaría sin límite. Se vuelve más simple pensar en ello en términos de poner energía en la partícula, en lugar de aplicarle fuerza. Bien se podría decir que a medida que el movimiento del cuerpo cambia el régimen newtoniano (velocidad, una pequeña fracción de c ) por el régimen ultrarrelativista (energía de masa en reposo m₀c², una pequeña fracción de energía cinética), aumenta la velocidad para un pequeño aumento dado en la cantidad de movimiento (pequeña fracción de m₀c ) esintercambiado por aumento de masa por un aumento dado de energía (que no tiene que ser pequeño en relación con m₀c²). Este fenómeno se observa rutinariamente : para los físicos que trabajan con aceleradores de partículas, es un fenómeno tan rutinario como lo son los vehículos que pasan por la carretera para un habitante de la ciudad; y también es por eso que un ciclotrón elemental tiene un límite superior en la energía a la que puede acelerar protones de ~42MeV.

Los tratamientos modernos de la relatividad especial generalmente evitan el uso de la masa relativista. Puede dar lugar a resultados incorrectos si no se tiene mucho cuidado. Consulte physics.stackexchange.com/questions/133376/… y las preguntas vinculadas para obtener más detalles.
¡Ellos! Es interesante. ¡Soy un poco de la vieja escuela ... sobre casi todo ! Me interesaría ver cómo se reformula. Una pequeña receta linda que me gusta es la que tiene... no puedo recordar cómo lo llaman ahora... prisa , o algo así - atanh(β) .
Estás pensando en la rapidez, que es una medida conveniente de la velocidad en relatividad porque se suma linealmente.
Eso es si! - rapidez . Me gusta esa formulación y la adición lineal de la misma. Voy a hacer campaña ahora para que se le cambie el nombre de "prisa". ¿Te unes a mí?
@AmbretteOrrisey Incluso a Einstein no le gustó la idea de "masa relativista". Ver el artículo de Wikipedia “Masa en relatividad especial”. El "reencuadre" preferido es en términos de energía, impulso y masa (invariante). La energía es el componente temporal de un 4-vector de Lorentz. Momentum es el componente espacial de ese mismo 4-vector. La masa es la "longitud" invariable de ese vector de 4, que se deja sin cambios por las transformaciones de Lorentz.
Aprecio estas objeciones al uso de masa en este sentido. Puedo ver que bajo este replanteamiento, la parte relativista de mi respuesta se convertiría en una mera tautología : "... ¡un aumento de energía aumentaría la energía "! Sin embargo , no es tanto que haga que la respuesta a la pregunta de esta publicación sea particularmente difícil ... pero hace que parezca un poco más dogmático : "una adhesión de impulso o de energía aumenta el impulso o la energía (respectivamente) del cuerpo sin aumentar mucho su velocidad, porque en el
régimen relativista simplemente ya no tienen que hacerlo (de hecho, ya no pueden ) " . velocidad _
En realidad, he escrito algo en la publicación en ese enlace en el comentario de PM 2Ring . No sé si te gustará o no, ya que está muy sesgado según mi punto de vista personal sobre el asunto; pero creo que probablemente estará de acuerdo en que demuestra que no soy del todo ajeno a las objeciones al concepto de masa relativista.
¿Qué sucede si ejercemos más fuerza sobre un objeto que viajaría casi a la máxima velocidad de la luz? [duplicar]
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v