Reflexión a la velocidad de la luz

Esta pregunta realmente no puede responderse porque no se puede viajar a la velocidad de la luz. Ver ¿Aceleración de partículas a velocidades infinitesimalmente cercanas a la velocidad de la luz?

Si no tuvieras masa, siempre viajarías a la velocidad de la luz. Sin embargo, en ese caso no percibirías el paso del tiempo. En relatividad, el tiempo que transcurre para un observador depende del tiempo propio . El tiempo adecuado para una trayectoria similar a la luz es siempre cero, por lo que los fotones no experimentan el paso del tiempo.

Si viaja muy cerca de la velocidad de la luz, quizás el 99,9% de la velocidad de la luz en relación con la Tierra, aún podría verse normalmente en un espejo que lleva consigo. Eso está garantizado por el principio de la relatividad, que establece que todos los procesos físicos funcionan de la misma manera a cualquier velocidad constante.

Tu amigo tiene razón en que depende del marco de referencia (ver respuestas anteriores). Ambas respuestas son correctas, la única diferencia es que Mark asume que usted y el espejo comparten un marco de referencia y están midiendo su velocidad en relación con otro marco, mientras que Zassou asume que está midiendo su velocidad en relación con el espejo (y viajando hacia él) .

Con respecto a la respuesta de Zassou, es cierto que se produce la contracción de Lorentz, pero, dado que usted es el observador, parecería como si el espejo estuviera "contraído como un panqueque" y parece experimentar el tiempo más lentamente en relación con usted. Desde tu punto de vista, todo parecería normal excepto por el espejo que se acercaba absurdamente rápido. También vale la pena señalar que si asume la dirección opuesta de viaje, su imagen se desplazará hacia el rojo.

No puedes viajar a la velocidad de la luz, solo puedes acercarte a ella y cuanto más te acercas más efectos relativistas experimentas, pero podemos seguir hablando del problema que planteaste en el contexto de acercarte a la velocidad de la luz .

desde tu perspectiva

A medida que se acerca a la velocidad de la luz, el espejo en realidad se acerca desde su perspectiva y la velocidad de la luz que se acerca a usted desde el espejo y lo deja moviéndose hacia el espejo es$c$. Sin embargo, todavía percibes el espejo moviéndose hacia ti. Así que si el espejo se mueve hacia ti en$0.99 c$y la luz de ella viene hacia ti en$c$, entonces la luz de la superficie del espejo solo sale a una velocidad relativa de$0.01 c$, que para el contexto de esta discusión diremos que no es muy rápido.

Desde la perspectiva del espejo

El espejo es parte de un marco de referencia inercial que "observa" (que en realidad es solo un formalismo para la relatividad, diferente de ver con fotones obviamente) que te mueves hacia él en$0.99 c$y notemos también que estás contraído por la longitud como un panqueque y experimentas el tiempo más lentamente según el espejo. La luz proviene de la nave espacial (supongo) en$c$y se mueve hacia la nave espacial en$c$. La luz que emite la nave espacial solo se mueve$0.01 c$más rápido que la velocidad de la nave espacial.

En ambos casos se acuerda que la luz de la nave espacial emitida a la vez$t$antes de la colisión con el espejo solo golpea el espejo una pequeña cantidad de tiempo antes de que la nave espacial se estrelle contra el espejo (específicamente$0.01 c t$, y sí, sé que esta no es una medida de tiempo objetiva como la he usado aquí). En el límite de ir exactamente a la velocidad de la luz, entonces, por supuesto, ninguna luz de la nave espacial puede alcanzar el espejo antes de la colisión. Un reflejo de la nave espacial en viaje es imposible en este caso.

Entonces, ¿qué ves?

Ves reflejos en el espejo antes de comenzar tu viaje a la velocidad de la luz. Si hablamos de acercarnos a la velocidad de la luz, como$0.99 c$luego ves una versión de ti mismo con un cambio muy azul durante un breve período de tiempo (en relación con la duración del viaje) justo antes de chocar contra el espejo.

La masa solo puede acercarse$C$. Sin embargo, a cualquier velocidad$<C$si el espejo viajara contigo, digamos que sostienes un espejo en tu mano para peinarte, entonces todo parecería normal como si estuvieras quieto. Porque en tu marco de referencia podrías considerarte a ti mismo como si estuvieras parado y todo lo demás pasara frente a ti.

A velocidades relativistas, uno no simplemente suma velocidades relativas sustanciales. En otras palabras, la luz que se refleja en un espejo que viaja a 0,99c no rebota en (1-0,99)c, sino que rebota en c. Vale la pena leer más en esto.

Respuesta sencilla: no.

Razón: Digamos que eres un fotón. Se coloca un espejo frente a ti. Si no chocas contra él, entonces está viajando tan rápido como tú. por lo tanto, el fotón nunca lo alcanzará para ser redirigido hacia atrás.

Viajando a la velocidad de la luz con un espejo, mis estudios me dicen que no puedes ver tu propio reflejo, lo cual es cierto. Viajar a la velocidad de la luz es posible. La pregunta es: ¿verás tu propio reflejo? La respuesta es no, ¿por qué? Que debido a que viajas tan rápido que el tiempo se ralentiza en tu mente y con la fuerza de movimiento correcta ves un suceso dimensional en el espejo, todo lo que ves ahora es un espejo que está vacío.