¿Se puede enviar y recibir una señal en el mismo punto? ¿Cuáles son las limitaciones?

Me pregunto acerca de este escenario:

COMENZAR: B y A moviéndose a la derecha con velocidad tu A presente en el punto X
Señal S con velocidad v ′ enviado por A en punto X hacia B

B ← S A ∥ X
FIN: B alcanza X y recibe la señal. Señal S con velocidad v ′ Recibido por B en punto X
B ← S A ∥ X

El escenario implica tres velocidades:

  • tu - la velocidad del sistema de inercia moviéndose hacia la derecha
  • v ′ - la velocidad de la señal percibida por A y B, debe ser tal que la señal llegue a B en el mismo punto X en el sistema exterior
  • v - la velocidad de la señal vista desde el punto X, debe ser 0

    Mis preguntas:

  • ¿Se puede enviar tal señal?

  • ¿Podría ser una señal de luz? ¿Alguna otra limitación?

  • ¿Podría dar un ejemplo con una explicación?

Tenga en cuenta que está etiquetado como ciencia popular , así que responda de la manera más simple posible, pero no más.

Dibuja un diagrama o algo. Esto es muy difícil de leer en los navegadores móviles, ya que el bloque de formato es más ancho que una pantalla.
@JMac Lo siento, no puedo dibujar. Pero el diagrama es muy simple. El sistema B....A consta de B y A. B a la izquierda a cierta distancia de A, que está a la derecha. Se mueven hacia la derecha con velocidad u->. A está en el punto X y envía una señal hacia la izquierda, hacia B, con velocidad <-v'. v' tiene que ser así, que B recibirá la señal cuando llegue al punto X. Entonces, la velocidad de la señal desde el punto de vista del punto X sería igual a 0.
simplemente no se supone que uses el bloque de codificación de esa manera. Puede causar problemas en las pantallas de los móviles y con los lectores de pantalla. Realmente no debería ser difícil hacer algunas líneas en pintura o algo (cualquier cosa realmente) además de tratar de hacer un dibujo con texto; especialmente en el bloque de codificación.

Respuestas (1)

Escenario no relativista
Si la velocidad de la señal es v ′ según los observadores A y B moviéndose con velocidad tu a la derecha entonces la velocidad de la señal observada desde el punto estacionario X será la diferencia entre las dos velocidades:

tu − v ′ = v .
Dónde v es la velocidad de la señal observada desde el punto X . Si la velocidad de la señal parece ser cero, significa que
v ′ = tu .
Esto puede ocurrir si la señal es transportada por una hoja de papel y se lanza desde un punto A apuntar B en el espacio donde la gravedad o la resistencia del aire no tienen efectos sobre sus movimientos. Esta versión es definitivamente posible de hacer. Pero comencemos, ¡queremos saber qué sucede cuando la velocidad de la señal es la velocidad de la luz!
Escenario relativista
Necesitamos comenzar con el postulado más fundamental de la relatividad: se observa que la velocidad de la luz es la misma desde cualquier punto de vista. Esto significa que no importa qué tan rápido me esté moviendo, si hago brillar un láser en la dirección opuesta a la que me estoy moviendo, viajará con la velocidad de la luz y no "perderá" ni un poco de su velocidad, incluso si estoy moviéndose al 99.9999999% de la velocidad de la luz. (Más sobre relatividad especial aquí y aquí) ¡Esto significa que este experimento no se puede hacer con señales de luz porque nada puede ralentizar la luz!
Conclusión final
El experimento no se puede hacer con señales que viajen a la velocidad de la luz (ondas de radio, luz visible y cualquier tipo de ondas electromagnéticas), pero se puede hacer con objetos en movimiento (incluso átomos o cualquier cosa que tenga masa). Espero que mi respuesta haya sido útil :)

Sin embargo, observamos que la velocidad de fase de la luz cambia bajo el movimiento a través del espacio. La velocidad de fase bidireccional de la luz solo es invariante localmente en relación con un reloj local (que se mueve conjuntamente), lo que no es lo mismo que decir que la velocidad de la luz es la misma desde cualquier punto de vista. En la práctica, observamos velocidades asimétricas de la luz: se puede (y ya se ha verificado) experimentalmente comparando los contadores de los relojes atómicos y la acumulación asimétrica de tics bajo diferentes movimientos relativos (una asimetría que no se explica por el movimiento relativo). a cada objeto).
Al principio: esta pregunta estaba etiquetada como ciencia popular, por lo que no quería introducir términos ni fenómenos innecesarios que pudieran ser confusos. En segundo lugar: ¿Qué quiere decir con velocidad de fase? ¿Estás hablando del cambio de luz rojo o azul? Entonces, la asimetría de la velocidad de fase es real (y se llama efecto doppler), pero la velocidad de propagación de la luz no es asimétrica de ninguna manera. Por cierto, la velocidad de fase no tiene nada que ver con esta pregunta.
Empleo la velocidad de fase porque esa es la unidad básica de señalización a través de ondas, y se puede ver que si la longitud de onda es igual a la distancia entre A y B y se ajusta a su velocidad relativa al marco, entonces B terminará de recibir la señal en el mismo punto en que A comenzó a transmitirla. (1/3)
Por supuesto, podría decir "ajá, pero entonces X no es el punto en que B comenzó a recibir la señal, ni X es el punto en que A terminó de emitirla", pero esa objeción es inherente al escenario del OP donde ha definido X como un punto. Si pregunta si los rangos se superponen parcialmente, la respuesta es sí, a velocidades muy altas. (2/3)
Si pregunta si los rangos pueden coincidir por completo, la respuesta en la teoría de ondas es sí, si los objetos están a la velocidad de propagación del medio, la onda actuará como una onda estacionaria, esperando B. Sé que se piensa que no ser posible con la luz, pero se puede hacer en teoría cuando el medio de la onda son partículas, y también se puede hacer con la luz donde A y B se dirigen hacia un campo gravitatorio. (3/3)
¿Un campo gravitatorio? Entonces sus velocidades ya no serían las mismas. Y por favor, no dejes que un árbol cubra el bosque frente a ti. No complique demasiado un problema simple.
Su velocidad relativa podría mantenerse igual (acelerando diferencialmente contra el campo gravitatorio). No es una complicación excesiva: la teoría permite lo que dices que no permite. Incluso si nos limitamos a SR (que no fue una restricción impuesta por el OP), no es la incapacidad de reducir la velocidad de la luz lo que impide que se envíen tales señales, lo que puede superarse moviendo los emisores de señales a la velocidad de la luz. La incapacidad de los emisores de señales reales para alcanzar la velocidad de la luz en primer lugar se debe a razones complicadas que son auxiliares del escenario (en el que se podría suponer la velocidad)
¿Se puede enviar y recibir una señal en el mismo punto? ¿Cuáles son las limitaciones?
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