Escuché que una nave espacial nunca podría exceder la velocidad de la luz porque su masa (relativista) se acerca rápidamente al infinito y, por lo tanto, nunca podría crear un cohete lo suficientemente grande para impulsarlo cada vez más rápido.
Estoy 99% seguro de que es una pregunta estúpida, pero la haré de todos modos :). Teóricamente, si una nave espacial tuviera combustible ilimitado (al viajar a través de una nebulosa recogiendo hidrógeno/oxígeno y cualquier otra cosa que necesitara como propulsor), ¿no podría en realidad romper la velocidad de la luz?
Sí, sé que se vuelve cada vez más difícil acelerar la nave porque se vuelve más y más masiva (hablando en términos relativistas), pero a medida que la nave y los tanques propulsores se vuelven más y más masivos, ¿también lo hace el empuje, verdad? 1 millón de libras de propulsor que explota por la parte trasera da 1 millón de libras de empuje a velocidades newtonianas. A medida que la nave espacial se vuelve más y más pesada, el empuje también se vuelve más y más masivo, ¿no es así? De esa manera, una masa más masiva es contrarrestada por un empuje más masivo. Si no, ¿ por qué la masa de reacción es diferente al resto de la masa de la nave espacial ?
Escuché que una nave espacial nunca podría exceder la velocidad de la luz porque su masa (relativista) se acerca rápidamente al infinito y, por lo tanto, nunca podría crear un cohete lo suficientemente grande para impulsarlo cada vez más rápido.
De hecho, la nave espacial nunca podría siquiera alcanzar , y mucho menos superar la velocidad de la luz.
Creo que estarás de acuerdo en que la nave espacial, sin importar la velocidad que pueda tener en relación con algún otro objeto, está en reposo con respecto a sí misma .
¡Piénsalo bien! La nave espacial (o cualquier objeto material) no se mueve con respecto a sí misma.
Esto parece tan intuitivo, tan incuestionablemente cierto que podrías pensar que no hay razón para siquiera mencionarlo.
Pero, según la Relatividad Especial, algo que se mueve con velocidad c (la velocidad de la luz en el vacío) relativa a algún otro objeto, se mueve con velocidad c relativa a cualquier objeto ( c es una velocidad invariable ).
En otras palabras, si se diera el caso de que la nave espacial pudiera obtener la velocidad de la luz, se estaría moviendo a la velocidad de la luz con respecto a sí misma .
Esto es tan claramente incomprensible que, de hecho, es un alivio saber que la nave espacial nunca podrá alcanzar la velocidad de c .
Más precisamente, según las transformaciones de Lorentz, no existe un marco de referencia que se mueva con una velocidad c relativa a otro marco de referencia.
De manera más general, este hecho "aparece" como declaraciones sin sentido como "la masa es infinita a la velocidad de la luz" o "se requiere una fuerza infinita para llegar a la velocidad de la luz".
No existe la masa infinita o la fuerza infinita, es decir, no puedes llegar a c desde aquí .
El problema es que el cohete no está 'luchando' con ningún campo de fuerza, está 'luchando' con la naturaleza misma del espacio-tiempo. Entonces, a menos que tengamos algo de masa cero en reposo, las 'cosas' tenderán al infinito.
Y sí, el empuje aumentará, pero el espacio-tiempo se distorsionará (siguiendo la transformación de Lorentz, no hay efecto GR aquí) de tal manera que alcanzar 'c' 'prueba' nuestros infinitos
Los términos Ps en ' ' son indicativos (para dar una sensación) y no deben tomarse literalmente.
En términos simples: ninguna cantidad de números finitos sumará jamás infinito.
Recoge toda la masa que quieras, acelerá mágicamente para que no te ralentice, llévala a bordo. Tendrá una nave espacial finita que contiene una masa finita y obtiene una masa finita del entorno ambiental que requiere una aceleración infinita.
Su tasa de entrada de masa tendría que ser infinita para alcanzar .
Lo que sucede en cambio es un enfoque "asintótico": la separación entre su velocidad y la de un objeto a la velocidad de la luz se vuelve cada vez más pequeña, pero nunca llega a cero.
Las respuestas anteriores le brindan el trasfondo físico que da como resultado este "infinito", pero vale la pena anotar la respuesta en los términos utilizados en la pregunta.
La velocidad de la luz se "rompe" cada vez que una partícula se mueve más rápido que la velocidad de la luz en algún medio transparente con . No se necesita una masa/energía infinita para eso. Recuerde la radiación de Cherenkov para partículas de carga rápida.
charles teague