Si ccc es constante para cada observador, ¿cómo puede ser que la velocidad de un electrón que se mueve a 0.9c0.9c0.9c no sea constante para cada observador?

¿Cómo puede ser la misma la velocidad de la luz c para un observador que se mueve en la misma dirección con 0.9c y para otro observador que no se mueve?

Si hay un observador que está siguiendo (moviéndose en la misma dirección) un fotón con una velocidad de 0.9c, ¿cómo puede ese observador ver que el fotón aún se mueve a la misma velocidad c? Y si alguien se mueve en dirección opuesta con una velocidad de 0.9c, ¿cómo puede ese observador ver el mismo fotón (que se mueve en dirección opuesta) moviéndose con la misma velocidad constante c?

Ampliación: Entiendo que la dilatación del tiempo de SR hace a cualquier observador c como una velocidad constante. Pero mi pregunta es: digamos que hay algo que se mueve a una velocidad un poco más lenta, digamos que un electrón se mueve a 0.9c. ¿Es esto también cierto para el electrón, de modo que cualquier observador que se mueva a cualquier velocidad, en cualquier dirección vería al electrón moviéndose a 0.9c constante?

Si no (y eso es lo que supongo), entonces no lo entiendo. ¿Por qué es cierto para las ondas EM que se propagan solo a la velocidad c? ¿Cualquier cosa que se mueva incluso un poco más lento que c no le parecerá a cualquier observador que se mueva en cualquier dirección que se mueve a la misma velocidad constante rápida? ¿Por qué no?

La velocidad de la luz es una constante en todos los marcos de referencia, eso es simplemente una ley de la naturaleza, pero su dirección no está restringida de ninguna manera en el espacio vacío.
El uso correcto de mayúsculas es importante para una calidad de pregunta utilizable. Por lo tanto, comience sus oraciones con mayúsculas, pero no use palabras en mayúsculas. Creo que su pregunta sería una pregunta ingenua común para los laicos, pero una respuesta y sobre el tema, ¡b +! Sólo tienes que formularlo de forma educada y correcta. Tal vez se cerraría como un duplicado (preguntas como esta ya se hicieron miles de veces aquí), pero en el duplicado podrías encontrar tu respuesta.

Respuestas (3)

Estás mezclando dos cosas diferentes:

  1. La Relatividad Especial, se trata de la dilatación del tiempo, etc.
  2. La Relatividad General, se trata de la curvatura del espacio-tiempo.

Las dos teorías podrían usarse de forma independiente, pero aunque GR sin SR es muy poco común.

Sus preguntas son principalmente sobre (1), aunque el título de su pregunta es sobre (2).

Ambas teorías tienen una matemática muy clara. Las preguntas ingenuas similares son principalmente sobre un problema aparente sobre la terminología, y no sobre sus matemáticas. Las matemáticas de (1) no están realmente por encima del nivel de la escuela secundaria. Las matemáticas del GR son más difíciles.

Las respuestas a sus preguntas son la dilatación del tiempo. El tiempo de los observadores en movimiento se ralentiza (en el marco de referencia del observador "de pie").

A su extensión: sólo C es invariable a las transformaciones de Lorentz (la transformación de Lorentz significa si se mueve a otro marco de referencia). Si un electrón se mueve con 0.9 C , su velocidad dependerá de dónde veas eso.

En un sistema lineal 1D, puede usar la fórmula de adición de velocidad relativista :

v 1 + v 2 → v 1 + v 2 1 + v 1 v 2 C 2

También en esta fórmula se puede ver, si una de las velicidades es C , también el resultado será C , independientemente de la otra velocidad.

Las ondas EM se mueven siempre con C está saliendo de las ecuaciones de Maxwell . La prueba es más corta que una página y solo está un poco por encima de las matemáticas de nivel secundario.

Como mencionó @CountTo10 (nick notificable) en su comentario, la dirección del movimiento puede cambiar.

Además, la longitud de onda de las ondas EM puede cambiar para las transformaciones de Lorentz.

No diría que GR sin SR es raro, diría que es imposible. En GR, considera la invariancia de diferencias de la métrica y en SR solo considera el subconjunto de diferencias que son transformaciones lineales.
@DavidPravos Ok, pero todas las teorías, incl. la mecánica newtoniana, es diff-invariante. ¿Por qué sería imposible tener una mecánica de tipo newtoniano con una métrica no trivial? (Nota: desafortunadamente no puedo encontrar mi fuente sobre esto, pero estoy seguro de que he leído sobre esto, aunque se mencionó como una teoría muy exótica)

La velocidad no es fija, es relativa, por lo que también debe decir qué relación se está moviendo el electrón.

Si establecemos un ejemplo, digamos que estás en la Tierra y tu amigo está en Marte y tiene un cañón de electrones y está disparando electrones a tu detector de electrones, los electrones dejan su cañón a 0,9c pero en relación contigo, tienes para sumar las velocidades relativas de Marte con respecto a la Tierra. Eso no es muy diferente a jugar a atrapar mientras conduces, la velocidad relativa de los autos se suma a la velocidad de las pelotas con las que estás jugando.

La luz es diferente, no puedes sumar o restar velocidad a la luz disparándola desde un planeta en movimiento porque todas las partículas sin masa en reposo se mueven a la velocidad de la luz. Cada fotón de luz tiene una energía y una longitud de onda específicas. Lo que cambia son los relojes del individuo que ve esa luz. Para ellos, la luz puede parecer algo más roja o algo más azul dependiendo de su movimiento relativo hacia o desde la fuente de luz y su velocidad de reloj relativa.

Creo que eso responde la parte TODO EN MAYÚSCULAS de su pregunta.

gracias por la respuesta. entonces dices que las ondas em son diferentes solo porque parecen moverse a la misma velocidad para todos los observadores. pero mi pregunta era ¿por qué? entonces estás diciendo que la razón de eso es que cambian, pero no su velocidad. pero su frecuencia (o longitud de onda) cambia? Entonces, ¿diferentes observadores ven que las ondas em se propagan a la misma velocidad pero con diferentes longitudes de onda? Entonces, ¿un observador verá que el mismo fotón tiene una longitud de onda y otro observador verá que el mismo fotón tiene otra longitud de onda diferente?
Explicar "por qué" se vuelve complicado y un poco por encima de mi nivel de pago. Pero a su segunda pregunta, sí, 2 personas pueden ver lo mismo (no el mismo fotón), pero digamos que es una linterna de color de una fuente y una longitud de onda específica, entonces 2 personas pueden ver esa luz en diferentes colores, siempre que uno sea acercándose o alejándose de la luz. No es diferente al sonido de un automóvil o una sirena que cambia a medida que pasa, moviéndose hacia usted es un tono más alto, alejándose es más bajo. La misma onda de sonido, pero el sonido cambia según el movimiento.
Entiendo esta parte de la longitud de onda. Lo que no entiendo es, ¿por qué las ondas em son diferentes a las de los electrones? Entiendo que las ondas em, o un fotón, no tienen masa en reposo y, por lo tanto, no pueden tener un marco de reposo. pero aún así, tal como dices, se están moviendo en relación con los observadores. los electrones también se mueven en relación con los observadores. los fotones también se mueven en relación con los observadores. lo que estás diciendo es que, dado que c es constante para cualquier observador, es como decir que los fotones no se mueven en relación con nada. simplemente se están moviendo sin relación (lo siento, tal vez no sea una palabra) con todo lo demás. todavia no lo entiendo por que?
La luz es diferente porque es una partícula sin masa en reposo y, al no tener masa en reposo, tiene que viajar en C. El electrón tiene masa en reposo, por lo que no puede hacerlo. Eso se debe al campo de Higgs. Cuando pienso en esto profundamente, generalmente me encuentro con algo que me deja perplejo, así que no soy un experto, pero la respuesta rápida y fácil es descansar en masa. La luz no tiene ninguno. Tanto las ecuaciones de Maxwell como las de Einstein apuntan hacia una velocidad de la luz fija e inmutable, pero explicar por qué se complica. Alguien aquí seguramente será mejor que yo en esa parte.
sí, ahí es donde me despisto. ¿Cómo puede algo ser simplemente c solo porque no tiene masa en reposo? es como si no fuera relativo a nada.
Algunas respuestas de personas más inteligentes que yo. van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=1354 y este, no estoy seguro de las últimas 2 respuestas, la primera se ve bastante bien: quora.com/…
También me gustaría saber cómo podemos medir experimentalmente que c es constante para cualquier observador.

Cuando el observador inicialmente estacionario comienza a moverse hacia la fuente de luz con velocidad v, la frecuencia que mide cambia de f=c/λ a f'=(c+v)/λ. Esto significa que la velocidad de la luz en relación con el observador cambia de c a c'=c+v, o el movimiento del observador cambia de alguna manera la longitud de onda de la luz entrante, de λ a λ'=λc/(c+ v). El último escenario es absurdo: el movimiento del observador obviamente no puede cambiar la longitud de onda de la luz entrante.

Responda a su pregunta: la velocidad de la luz es diferente para los observadores que se mueven de manera diferente, en violación de la relatividad de Einstein.

Otra de tus tonterías antifísicas.
Si ccc es constante para cada observador, ¿cómo puede ser que la velocidad de un electrón que se mueve a 0.9c0.9c0.9c no sea constante para cada observador?
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