Implicaciones del universo newtoniano

Me gustaría eliminar el límite de velocidad de la luz de mi mundo. Sin embargo, no quiero limitarme a agitar a mano las consecuencias. ¿Cómo debería verse mi universo si:

  • la luz viaja a una velocidad infinita, al igual que las ondas de gravedad y los campos magnéticos
  • no hay límite para la velocidad relativa entre dos objetos
  • el costo de energía para acelerar no depende de la velocidad

¿Necesitaría cambiar algo más para que ese mundo funcione? Estoy interesado en las consecuencias en el espacio exterior, los viajes espaciales y la observación del espacio, más que en las consecuencias a escala microscópica.

Para reducir lo que busco, también me gustaría señalar que el mundo es un juego , en el que las personas viajan entre planetas en sus naves mientras obedecen las reglas de la mecánica orbital. Por lo tanto necesito saber acerca de:

  • ¿Cambia algo en la forma en que funcionan los cohetes y la tecnología relacionada debido a mi cambio?
  • ¿Se verá diferente el cielo de fondo? Supongo que al observador le llega la misma cantidad de luz que a nuestro universo, pero de repente vemos el universo como se ve ahora , en lugar de hace un millón de años.
@Rugnir Se ha hecho mucha ciencia sobre universos que funcionan de manera diferente. El hecho de que esas sean teorías no las hace menos ciencia; después de todo, nuestro propio conocimiento de las " leyes fundamentales del universo " son solo teorías que se mejoran constantemente. Es completamente posible hacer suposiciones basadas en diferentes teorías.
En términos de tema de encendido/apagado, creo que, en general, está bien, especialmente ahora que lo ha reducido.
Considero que limitar los temas específicos en cuestión es suficiente. Desafortunadamente, ¡no tengo idea de cómo construir una respuesta!
¿Las estrellas seguirían siendo bolas gigantes de gas alimentadas por fusión nuclear? En ese caso, ¿cuánta energía resultaría en la conversión de masa?
¿Tendríamos que preocuparnos de que la luz golpee la tierra a una velocidad infinita? ¿La transferencia de energía involucrada en dicha colisión? Aunque supongo que "todo es plasma ahora" no es una respuesta muy interesante.
@GnoveltyGnome: Supongo que la luz sería una onda que se propaga a través del éter luminífero, sin la dualidad onda-partícula.
¿Es el juego en el que el mundo está en algo que está en el universo, o estás diseñando un videojuego en la vida real?
Relacionado. Tienes una situación similar allí, aunque la solución es simplemente eliminar la relatividad especial, lo que haces aquí.
Esta no es una respuesta, ya que realmente no puedo eliminarla en este momento, pero es algo a considerar: a una velocidad infinita, la luz se propagaría instantáneamente a lo largo de su trayectoria completa en el momento en que existiera. Esto podría significar efectivamente que toda la luz está en todas partes todo el tiempo o que toda la luz está en ninguna parte en ningún momento (o tal vez ambas cosas). Básicamente, tiene una transferencia de energía instantánea entre dos partículas arbitrarias en todo el universo. ... ¿Eso podría conducir a la muerte instantánea por calor, tal vez?
¿La velocidad infinita de las ondas de choque de la gravedad significa que la tierra será instantáneamente afectada por todas las fuerzas gravitatorias en el universo simultáneamente? Como alternativa... parece haber dos casos separados en los que hemos acelerado involuntariamente partículas más allá de la velocidad de la luz. Nasa en 2015 y más recientemente en Europa
@ Duodécimo Esos son probablemente problemas con los instrumentos. Muy parecido a este .
¿No es esto un duplicado? Recuerdo haberme metido en esto antes. Incluyendo una larga discusión de comentarios con alguien que afirma que todas las causas y efectos ocurrirían infinitamente rápido para que todo suceda a la vez.
Dato curioso: Newton sabía que la luz se movía a una velocidad finita. AFAIR, pensó que las partículas de luz se aceleraban cuando entraban en un medio más denso, para explicar los fenómenos de refracción.
Ok, tal vez esto es lo que estaba pensando. Está en Physics.SE
¡Tan pronto como enciende cualquiera de los principales motores de juego, ya tiene un universo newtoniano!

Respuestas (10)

Primero, la velocidad de la luz no es la velocidad de la luz, es la velocidad de la causalidad . PBS Space Time tiene un gran video sobre esto . La luz va a esta velocidad porque eso es lo más rápido que se permite que los eventos se propaguen en nuestro universo. Haz que la velocidad de la luz sea infinita y ahora la velocidad de la causalidad es infinita. Esto significa que los eventos que suceden aquí pueden afectar instantáneamente a partes distantes del universo. Esto tiene graves consecuencias.

La velocidad de la luz/causalidad es también una especie de factor de conversión universal entre masa y energía, y espacio y tiempo. Si es infinito, entonces la masa, la energía, el espacio y el tiempo son ahora cuatro cosas separadas, no dos. Esto también tiene graves consecuencias.

En nuestro universo tenemos un "espacio-tiempo" de 4 dimensiones . Un universo newtoniano tiene un "espacio" tridimensional y un "tiempo" unidimensional. La velocidad de la luz es el factor de conversión entre el espacio y el tiempo. Si es infinito no hay conversión. El espacio y el tiempo son ahora cosas fundamentalmente diferentes. Esto tiene profundas consecuencias para el funcionamiento de nuestro universo, como la gravedad. Por ejemplo, la gravedad no es una fuerza, sino un espacio-tiempo 4D curvo . Esto resolvió muchas pequeñas discrepancias en las observaciones planetarias y estelares . Eso se maneja fácilmente diciendo que las discrepancias simplemente no existirían en su universo. Ok, pero la astronomía es realmente el menor de los problemas.

La masa y la energía serían cosas diferentes. E = mc^2, la equivalencia masa-energía , no lo sería. Esto tiene profundas, profundas consecuencias. La equivalencia masa-energía no dice que la masa se pueda convertir en energía, dice que la masa es una propiedad de la energía . No existe tal cosa como "materia", es solo una forma especial de energía. Gran parte de nuestro mundo físico depende de esto. En un universo newtoniano, la materia y la energía son cosas separadas. Aquí hay más sobre el significado de E = mc^2PBS Space Time .

Dado que ahora la materia y la energía no son convertibles, tanto la energía como la materia siempre se conservarán . La fusión, que convierte parte del resto de la masa en energía, no sería posible. Sin fusión, sin calor de las estrellas. Sin calor de las estrellas, sin vida. Las estrellas colapsan bajo la acción de la gravedad en masas de materia inicialmente calentadas por el colapso gravitacional pero que finalmente se enfrían. Las estrellas de neutrones (y las estrellas regulares) requieren efectos cuánticos que no existen en un universo newtoniano.

En un universo relativista, debido a la equivalencia masa-energía, la energía tiene "masa". Una caja que contiene 1 gramo de materia y otra que contiene 9x10 13 J de energía tienen la misma masa-energía y la misma atracción gravitatoria. En un universo newtoniano esto no es así. No hay equivalencia masa-energía por lo que la energía no ejerce ni siente la gravedad. Sin lentes gravitacionales. Sin agujeros negros. La energía solo puede ser absorbida y reflejada.

La velocidad de la luz aparece en muchas ecuaciones, incluso en aquellas en las que no parece. Muchas de las ecuaciones físicas que aprendemos en la escuela son en realidad versiones no relativistas solo para usar a bajas velocidades relativas. Por ejemplo, la ecuación de energía cinética: 1/2 m * v^2es mucho más complicada en relatividad y utiliza la velocidad de la luz . Hacer que la velocidad de la luz sea infinita cambia todo esto.

Luego está la cuestión del tiempo. Si la luz, la energía y la causalidad viajan a velocidades infinitas, no tenemos "pasado" ni "futuro". Todo sucede en el "presente" todo a la vez. Si la velocidad de la luz/causalidad es infinita, no tenemos tiempo. Nuevamente, aquí está PBS Space Time sobre el origen del tiempo y por qué la velocidad de la luz es necesaria para que exista el tiempo.

Ahí tienes. Sin espacio-tiempo. Sin equivalencia masa-energía. Sin fusión. Sin estrellas. No hay tiempo. Un universo newtoniano sería muy, muy, muy diferente.

Esa es solo la descripción general. Muchas, muchas ecuaciones cotidianas cambian o deben derivarse de una manera radicalmente diferente. Tampoco entré en la falta de mecánica cuántica que elimina todo, desde transistores hasta estrellas (nuevamente). Hay más sobre eso en Physics.SE . Para que su universo funcione y sea consistente , tendría que rediseñar una parte significativa de la realidad para que el mundo macroscópico siga funcionando como lo hace ahora .

Alternativamente , dejas tu mundo en el nivel de comprensión del siglo XVIII . Brillan las estrellas, hay tiempo y causalidad, no saben cómo ni por qué, y no hace falta que lo expliques. La relación lineal entre la velocidad y la energía cinética permite naves espaciales con tecnología mucho más simple.

O simplemente no dejas que nadie con un fondo decente de física juegue. :)

+1 para la última línea. :-) Hablando en serio, sin embargo, me gusta el enfoque en las implicaciones de la fusión. A veces es difícil darse cuenta de cuánto mi = metro C 2 nos afecta
Dices que no hay fusión, pero te perdiste algunas cosas relacionadas: No hay química. Sin elementos. No estoy seguro de si tienes gravedad.
Sin ver un video completo de 12 minutos, la afirmación de que sin la relatividad no habría "tiempo" suena como una tontería obvia: la cinemática newtoniana y la gravedad newtoniana están bien definidas matemáticamente, y las ecuaciones te dicen cómo varían las posiciones de los diferentes objetos. como un parámetro de tiempo es variado. Y todavía hay causalidad en el sentido de que el estado del universo en tiempos posteriores puede inferirse de su estado en tiempos anteriores, aunque la causalidad no es local.
@LorenPechtel Me limité a lo que sé: astrofísica (más o menos). ¡Parece que tienes tu propia respuesta para escribir!
@Hypnosifl El anfitrión es profesor de astrofísica , me inclino a creerle. La física newtoniana es de naturaleza observacional, no derivada. Coinciden con observaciones no relativistas de escala media, pero no explican por qué las cosas son como son. Resulta que la velocidad de la luz y el espacio-tiempo son una gran parte de ese "por qué". Que haya causalidad porque hay un antes y un después, eso es una tautología. Si cambias las reglas del universo, el tiempo lineal puede desaparecer. Una cosa es segura, cuando comienzas a ver cómo funciona el universo, nada es obvio.
Mi licenciatura fue en física, por lo que tengo algunos conocimientos técnicos sobre este tema. Vi el video y no estoy en desacuerdo con nada de lo que dice, pero en ninguna parte dice que el tiempo no existiría sin la relatividad. Él dice en 6:17 que "la materia real está compuesta de componentes de la velocidad de la luz sin masa", y usa esto para concluir que todas las interacciones causales están conectadas por caminos similares a la luz. Él dice que el espacio y el tiempo pueden considerarse como "propiedades emergentes", pero su punto es que la estructura causal de los eventos conectados por caminos similares a la luz es más fundamental que las coordenadas de espacio o tiempo.
asignados a eventos, ya que estos cambian dependiendo del marco de referencia de uno, pero la estructura causal es invariable en el marco. Y sospecho que también está haciendo un punto más profundo de que deberíamos esperar que se formule una teoría final de la gravedad cuántica sin referencia a un espacio y tiempo de fondo para la estructura causal en absoluto, ya que hay razones para sospechar esto tanto en la teoría de cuerdas como en una número de otros enfoques de la gravedad cuántica .
Si bien todo esto es cierto acerca de la relatividad y relevante para q. gravedad, de ninguna manera pone en duda mi afirmación de que la física newtoniana es un modelo matemáticamente bien definido de objetos cuya posición cambia con el tiempo, aunque carece de esta clara noción de que la estructura causal es reducible a eventos conectados por luz. caminos (y en la física newtoniana, dos eventos exactamente al mismo tiempo pueden tener una influencia causal entre sí, por lo que no puede tener un buen orden causal donde cada evento debe estar en el pasado o en el futuro de cualquier evento que sea) conectado causalmente).
En cuanto a explicar "por qué las cosas son como son", en física es posible derivar un modelo determinado a partir de algunas premisas iniciales básicas, como la derivación de la relatividad especial a partir de los dos postulados fundamentales de que la velocidad de la luz es constante y la Las leyes de la física parecen iguales para todos los observadores inerciales, pero en última instancia no puede haber una respuesta física a "por qué" esas premisas iniciales son las correctas, solo se justifican por el hecho de que producen predicciones empíricas correctas.
@Hypnosifl Sí, la física newtoniana probablemente sea matemáticamente consistente, pero no es consistente con la realidad. El OP nos pide que reconciliemos eso: hacer que funcione un universo newtoniano. Hay dos lados en esto: "¿Qué depende de la física no newtoniana?" y "¿Cómo podríamos hacer un universo newtoniano bastante parecido al nuestro?" El primero explica todas las cosas que el segundo tiene que parchear (o agitar a mano). La fusión es la más obvia. El tiempo como propiedad emergente es otra. Me concentré en lo primero, generalmente se subestima. Al "por qué", es por eso que tenemos tiempo, no por qué el universo está sintonizado como es.
Esta respuesta sería más digna de la "respuesta aceptada", si se concentrara en dónde trazar la línea de lo que se aleja con la mano, en lugar de afirmar esencialmente que terminas sin nada si intentas simular espacio y tiempo sin relatividad.
@hyde Depende del OP decidir.

Dado que no estamos seguros de cuán grande es realmente nuestro universo, debido a que la velocidad de la luz solo nos permite observar hasta cierto punto, podría ser que el cielo nocturno sea cegadoramente brillante, con la luz de las estrellas en todas direcciones extendiéndose. hacia el infinito.

Esencialmente estamos viendo un universo sin efectos relativistas. Sin viajes en el tiempo. Sin embargo, si la masa de un objeto no aumentara con su velocidad, entonces podríamos tener algunas teorías interesantes sobre los viajes espaciales, pero nada al alcance de nuestra tecnología en los próximos cien años más o menos. Además, debido a que la luz viaja a cualquier lugar al instante, podemos comunicarnos a cualquier distancia sin latencia, por lo que Internet estaría feliz :)

¿Estás seguro de que la luz instantánea tendría ese efecto en el cielo? Estoy jugando con la idea de que la luz que llega debe ser la misma cantidad, solo que en un momento diferente.
Simplemente no lo sabemos. Si el universo fuera infinito, entonces sí, lo sería. Si el universo tuviera límites, solo se verían todas las estrellas.
@TomášZato Lee sobre la paradoja de Olbers: en.wikipedia.org/wiki/Olbers%27_paradox
@MikeScott Lo sé, aunque pensé que era idea de Poe. Pero el universo finito no necesita tener límites. La mayoría de las veces, el universo se describe como una superficie esférica, ilimitada pero finita.
También espero que en este universo, los fotones no tengan masa, porque si tuvieran algo de masa, habría grandes problemas con el momento infinito.
@Rugnir Los fotones son partículas virtuales con momento pero sin masa
No, no lo creo. Hay muchas estrellas dentro del universo observable que no podemos ver a simple vista . La intensidad luminosa que observamos disminuye con el cuadrado de nuestra distancia, lo que significa que más allá de cierta distancia (mucho menos que el límite del universo observable), las estrellas tendrían que ser irrealmente brillantes para que podamos verlas a simple vista.
Y esto solo anularía el retraso de propagación de las comunicaciones. Todavía quedaría la cuestión de la demora en la transmisión, la demora en la cola y la demora en el procesamiento.
Verías no solo lo que es nuestro universo observable, hasta su horizonte, ¡sino todo el universo ! Interesante al menos!
el "sin latencia" es una falacia. Todavía habría retrasos en el enrutador y la máquina.
@Devsman: te estás perdiendo el punto de la paradoja de Olber: si divides el espacio en capas esféricas concéntricas de espesor finito (digamos, una capa que consiste en el espacio entre 1 y 2 años luz de nosotros, otra que consiste en el espacio entre 2 y 3 ly de nosotros, etc.), entonces si asumimos que las estrellas se distribuyen con una densidad aproximadamente uniforme en escalas grandes, solo por geometría, el número total de estrellas en cada capa será aproximadamente proporcional al cuadrado de la distancia de la capa a nosotros , cancelando la atenuación del cuadrado inverso de estrellas individuales para que cada capa emita la misma luz.
@Mindwin Cierto, pero con la eliminación de todos los límites de velocidad y los costos de energía en la aceleración, el procesamiento de la información podría volverse arbitrariamente rápido, por lo que la latencia introducida desde los nodos podría disminuir drásticamente.
@JBentley Pero esto no es algo que afecte significativamente las velocidades actuales. Tal como están las cosas, el límite de velocidad universal nos da un límite inferior en los tiempos de transmisión, pero no es como si estuviéramos empujando ese límite. Se ha vuelto significativo, pero lejos de impedir nuestro desarrollo futuro.
La explicación tradicional de la paradoja de Olbers es que las estrellas suelen aparecer en galaxias que tienen mucho espacio relativamente vacío entre ellas, y las galaxias suelen aparecer en cúmulos (más espacio vacío), y luego hay supercúmulos (aún más espacio vacío), luego filamentos. y Great Walls (ídem), y si esto continúa hasta el infinito, obtenemos una estructura fractal que podría tener una densidad lo suficientemente baja como para evitar la paradoja de Olbers. Se dice, en los libros de astronomía más antiguos, que más allá de los 100 Mpc, más o menos, la densidad es más o menos constante; Sin embargo, resultó que este no era el caso ni siquiera en nuestro universo.

La mayor diferencia es que toda la química dependería de tu velocidad actual.

En la mecánica newtoniana, tienes lo que se llama una "transformación galileana". Esto describe cómo cambiar los marcos de referencia. Por ejemplo, si estoy parado en un avión, puedo lanzarte una pelota de fútbol con facilidad, aunque ambos nos movamos a una velocidad muy rápida. No necesito considerar la velocidad del avión, determinar dónde estás y luego apuntar la pelota de fútbol hacia donde estarás en 2 segundos. Solo pretendo que el avión está inmóvil y te lanzo la pelota. Esto funciona porque las leyes del movimiento no cambian cuando se aplica una transformación galileana.

En un universo no newtoniano, como en el que vivimos, la transformación galileana no es perfectamente precisa. Cuando te acercas a la velocidad de la luz, necesitas una "transformación de Lorentz". Esto tiene el mismo concepto, hacer que el avión parezca estacionario, pero funciona con relatividad especial.

Ahora llegamos a las ecuaciones de Maxwell. Estos describen la electricidad y el magnetismo. Ahora, a diferencia de las Leyes del Movimiento, estas cambian bajo una transformación de Galileo, pero no bajo una transformación de Lorentz. En nuestro mundo, un motor eléctrico funciona de manera idéntica sin importar si está parado o moviéndose muy rápido en un avión, porque nuestro universo usa la transformación de Lorentz. En un universo newtoniano, utilizando la transformación galileana, la electricidad funcionaría de manera diferente en los dos casos.

Ahora, ¿qué efectos tendría eso? Bueno, cambia las fuerzas relativas de la electricidad y el magnetismo, y el átomo cambia de tamaño. La constante de estructura fina también cambiaría, por lo que todos sus elementos comenzarían a tener diferentes propiedades químicas.

  • Una fábrica en la que ocurre algún paso crítico a alta velocidad, donde puede ocurrir una reacción química que de otro modo no ocurriría.
  • Un límite de velocidad de viaje seguro en el espacio ultraterrestre. Podrías acelerar continuamente, pero eventualmente alcanzarías una velocidad en la que los procesos químicos de tu cuerpo ya no funcionarían.
  • Los militares desarrollarían suplementos que permitirían que sus barcos viajaran a mayor velocidad, reemplazando las proteínas que su cuerpo ya no puede producir.
  • Una civilización alienígena, viajando por el mismo espacio que nosotros, pero a una velocidad diferente, podría basarse en su química diferente. Por lo tanto, el comercio sería muy difícil, si no imposible.
  • Los planetas más cercanos a su estrella, que tienen una amplia gama de velocidades absolutas a lo largo de su órbita, serían mucho menos hospitalarios. La vida allí tendría que sobrevivir en una amplia gama de químicas posibles.
¿Podría explicar más por qué la electricidad y el magnetismo cambian bajo la transformación galileana? No veo ninguna razón para ello.
Claro, aunque no podré hacerlo hasta más tarde hoy. Todas las fuentes que estoy encontrando simplemente afirman que las Ecuaciones de Maxwell no son invariantes bajo la transformación de Galileo, pero no entran en detalles. Cuando tenga la oportunidad más tarde hoy, veré si puedo deducir exactamente cuáles serían los efectos.
El canal Space Time Youtube de @TomášZato PBS hizo un excelente video explicando esto. youtube.com/watch?v=msVuCEs8Ydo
Las reacciones químicas implican conversiones de materia<->energía; no ocurrirán en un mundo donde dichas conversiones sean imposibles.
Esto no es correcto. Las ecuaciones de Maxwell cambian bajo la transformación galileana PORQUE hay un factor de la velocidad de la luz involucrado en las ecuaciones. Si deja que esto llegue al infinito, las ecuaciones cambian de tal manera que son invariantes bajo la transformación de Galileo. Lo que sí sucede es que no habrá interacción entre el campo eléctrico y el campo magnético, y por lo tanto no habrá radiación electromagnética (solo radiación eléctrica o magnética). La luz será solo una onda estacionaria, en lugar de una onda viajera.
Creo que su respuesta supone algo así como una teoría del éter luminífero donde las leyes de Maxwell se cumplen exactamente en un marco preferido, el marco de un medio llamado "éter" en el que se imagina que las ondas electromagnéticas son ondas sonoras, pero en otros marcos deben modificarse por una transformada de Galilei. Esto no parece ser exactamente lo que pedía el OP, ya que se especificó que las ondas de luz se mueven a una velocidad infinita. Desafortunadamente, si tomas el límite de las ecuaciones de Maxwell como c->infinito, la potencia radiada por las cargas aceleradas llega a 0.

Si su universo está limitado pero la velocidad de la luz es infinita, entonces debe preocuparse por lo que sucede cuando la luz golpea el borde, lo que por supuesto ocurre instantáneamente. ¿Y qué le hace eso a la conservación de la energía? Si no está acotado, entonces debe preocuparse por la paradoja de Olbers.

La astronomía y la cosmología se verán muy perjudicadas por la incapacidad de ver el pasado distante y por la falta de corrimiento hacia el rojo (supongo que no habrá corrimiento hacia el rojo, ya que la fórmula para el corrimiento hacia el rojo depende de la relación entre la velocidad de recesión y la velocidad de la luz).

El universo no tiene un borde más que la superficie de una esfera. El problema es ¿qué sucede cuando todos los fotones envuelven todo el universo y están simultáneamente en todos los lugares a la vez?
Tenga en cuenta que si el universo no tuviera límites y la velocidad de propagación de la gravedad fuera infinita, nada podría moverse. Todo tendría una atracción gravitacional infinita a lo largo de todos los vectores posibles.

Tratando de llegar a esto desde un ángulo diferente al de todos los asombrosos basados ​​en la física y enfocándome en un par de puntos del aspecto del juego:

A) Suponiendo que mantenemos su "ignorar las implicaciones microscópicas" (lo que significa que las computadoras y cosas relacionadas son una cosa), creo que los escáneres son un poco más realistas en su universo que muchos otros universos de videojuegos (en el sentido de que un sonda cerca de la Tierra podría detectar una gran nave cerca de Júpiter en tiempo real frente a un retraso de varios minutos que generalmente no aparece en la mayoría de los videojuegos) aunque estaría dispuesto a que me corrijan; mi suposición de tener un escáner en el sistema solar capaz de detectar cosas en un sistema solar adyacente aún sería poco probable debido a que la potencia de la señal se cae con el cuadrado de la distancia (aunque podría ver algunas cosas interesantes con espejos si la luz viaja infinitamente rápido)

B) Del mismo modo, las armas basadas en láser parecerían ser aún más deseables (y obligan a los escudos a ser aún más críticos). Si la luz tiene una velocidad finita y los extraterrestres en una galaxia a 10 años luz de distancia quieren declarar la guerra lanzando un rayo láser masivo, todavía se necesitan 10 años para que eso suceda, lo cual es poco interesante para la mayoría de los juegos; si la velocidad de la luz es infinita, entonces esperaría que si los escudos no están siempre encendidos, la guerra se convierta en una MAD de toda la galaxia ... aunque nuevamente estaría dispuesto a admitir que no sé si incluso un láser perfectamente coherente no No perderá potencia en esa distancia.

C) En cuanto a los cohetes, para los cohetes tripulados, no creo que cambien mucho (nuevamente, suponiendo que ignoremos los microefectos); todavía querrá limitar las fuerzas G que soportan los pilotos/pasajeros humanos. En el caso de los drones no tripulados, puedes volver a construir una súper arma tomando un gran trozo de roca, empujándolo rápidamente hacia el planeta enemigo, e incluso si el sistema de escaneo pudiera detectarlo, dado que todavía habría algún tipo de retraso en la reacción, a menos que el planeta enemigo siempre tenga deflectores, esperaría que tuvieran un mal día.

A y B parecerían contradecirse. Si puede enfocar un láser lo suficientemente bien como para dañar un planeta a 10 ly de distancia, puede enfocar un sensor LIDAR de potencia mucho menor para escanearlo.
Escanear el planeta: parece factible con un poco de movimiento de la mano; escanear todo el próximo sistema solar parece ser problemático

A velocidades bajas (bajas, incluida la velocidad a la que las estrellas y los planetas se mueven entre sí), básicamente no verá cambios. Las leyes de Newton coinciden lo suficiente como para que pasara mucho tiempo antes de que necesitáramos la relatividad.

La principal diferencia con el universo más grande es que no existirán los agujeros negros, siempre será posible (aunque puede ser muy difícil) escapar.

Los cohetes y similares funcionarán tal como lo hacen ahora, nunca hemos intentado acelerar nada hasta el punto en que la relatividad comience a ser un problema. Las constelaciones se verían diferentes ya que reflejarían las posiciones actuales en el cielo, pero eso solo importará para las personas que miran en detalle.

También debe considerar el efecto de la gravedad sobre la luz, por ejemplo, ¿seguirá teniendo lentes gravitacionales? Si lo tiene, entonces un agujero negro aún podría verse así:

ingrese la descripción de la imagen aquí

( El agujero negro ficticio "Gargantua" de la película Interstellar producida en asociación con el físico Kip Thorne )

Pero tendrías que pensar en cómo la gravedad puede doblar algo que se mueve a una velocidad infinita.

¿Podría agregar detalles sobre la imagen (incluida la fuente)? ¿Es una "impresión de artistas", o se basa en observaciones, o incluso en una fotografía real?
@VolkerSiegel Ese es el agujero negro Gargantua de Interstellar. Es tan preciso que produjeron un artículo al respecto. He editado el enlace en la respuesta. Solo tiene un anillo (disco de acreción) que estamos viendo casi de canto como una vista típica de Saturno. Lo que vemos como un círculo alrededor del agujero es en realidad la luz del anillo del otro lado que se dobla alrededor del borde del horizonte de sucesos.
Hay al menos un caso en el que aceleramos las cosas lo suficiente como para que la relatividad cause problemas: los satélites tienen que ajustar sus relojes para efectos relativistas. Su velocidad es aproximadamente constante, pero dado que cambian constantemente de dirección en relación con un observador en la Tierra, cambian constantemente de velocidad (aceleración y desaceleración).

Si intenta ver lo que sucede con las leyes del electromagnetismo de Maxwell en el límite cuando la velocidad de la luz se acerca al infinito, un problema es que, en la teoría de Maxwell, todas las ondas electromagnéticas son producidas por cargas aceleradas, pero si observa la fórmula de Larmor que se deriva de las leyes de Maxwell, a medida que c se acerca al infinito, la potencia radiada por una carga acelerada debe acercarse a cero, por lo que no debería haber ondas electromagnéticas medibles en este universo.

Una alternativa que podría querer considerar sería usar algo como la vieja teoría del éter luminífero que los físicos tendían a asumir antes del experimento de Michelson-Morley que produjo resultados inconsistentes con ella. En esta teoría, se supone que las ondas electromagnéticas son un tipo de onda de sonido en un medio que impregna el espacio, el éter luminífero. Se supone que las leyes de Maxwell solo se cumplen exactamente en el marco de reposo del éter, en otros marcos tendría que modificarse mediante una transformación de coordenadas galileana. Por ejemplo, así como es cierto que todas las ondas sonoras en el aire viajan a la misma velocidad en el marco de reposo del aire, pero no en el marco de un observador que se mueve en relación con el aire, lo mismo sería cierto para el éter. : un observador que se mueve a la velocidad v en relación con el éter mediría las ondas de luz para viajar a la velocidad v+c en una dirección y vc en la dirección opuesta.

Una suposición aquí es que es posible crear algún tipo de regla física que no experimente una contracción de longitud cuando se mueve en relación con el observador, y relojes que no experimenten dilatación del tiempo cuando se mueve en relación con el observador. Quizás esto implicaría que se mantienen unidos por fuerzas no electromagnéticas; la estructura microscópica de la materia tendría que cambiar en un mundo no relativista. Pero tenga en cuenta que existe un modelo cuántico no relativista de estructura atómica basado en la ecuación de Schrödinger que es invariante bajo la transformación de coordenadas newtoniana .(lo que implica que las reglas y los relojes cuya estructura estaba determinada por estas leyes no sufrirían ninguna contracción de longitud ni dilatación del tiempo), por lo que podría suponer que si solo desea que su universo sea "newtoniano" a escalas macro pero permite que sea cuántico a escalas micro. Aunque no conozco ninguna versión no relativista de la física nuclear, eso implicaría que las estrellas irradian solo debido a una combinación de reacciones químicas y radiación térmica (suponiendo que se formen en un estado caliente), en cuyo caso se enfriarían. hacia abajo más rápidamente: el físico William Thompson (o 'Lord Kelvin') calculó una vez un límite superior de unos 20 millones de años de calor para un Sol no nuclear.

Si asume que su universo es infinitamente antiguo como en la teoría del estado estacionario , en lugar de que el estado actual sea el resultado de la expansión del espacio desde el Big Bang como en la cosmología de la relatividad general, también tendrá un problema con Olber. paradoja, que dice que en un universo con infinitas estrellas distribuidas por el espacio y una radiación que obedece a la ley del inverso del cuadrado, uno esperaría que todo el cielo nocturno estuviera iluminado sin importar en qué dirección se mirara. Dado que el estado estacionario permite que se cree nueva materia, tal vez podría simplemente suponer que el universo estaba vacío y luego el proceso de creación de materia "se inició" hace un número finito de años, entonces si combina eso con la idea de que la luz viaja a una velocidad finita como en las teorías del éter, eso explicaría el cielo mayormente oscuro.

En cuanto a la gravedad, podría simplemente seguir la fórmula de Newton , cuyos resultados son un poco más simples de calcular que con la relatividad (tenga en cuenta que si se combina con una teoría del éter para el electromagnetismo, las ondas electromagnéticas no se verían afectadas por la gravedad, a diferencia de la relatividad, por lo que no habría agujeros negros ni lentes gravitacionales ). Y los objetos macro en tal universo obedecerían la cinemática newtoniana y las leyes newtonianas de colisiones , incluso si obedecieran QM no relativista a un nivel micro, debido al principio de correspondencia .. Esto implica que si tiene un cohete que utiliza una cantidad constante de energía potencial por unidad de tiempo para expulsar los gases de escape hacia atrás a un ritmo constante, su velocidad también cambiará a un ritmo constante como se ve en el marco de cualquier observador inercial dado (aceleración constante en su marco). Entonces, en este sentido, sería cierto lo que dijo que "el costo de energía para acelerar no depende de la velocidad" (al menos si está observando el costo de energía para los observadores a bordo del objeto que acelera, medido en su inercia instantánea marco de reposo en cualquier momento dado), y también que "no hay límite para la velocidad relativa entre dos objetos" ya que la velocidad en el marco del observador puede ser arbitrariamente grande siempre que el cohete tenga suficiente combustible (entonces,radiación de Cherenkov ). Esto contrasta con la relatividad, donde aunque un observador a bordo del cohete mediría una aceleración adecuada constante , la aceleración coordinada medida por un observador inercial disminuiría continuamente a medida que el cohete se acercara a una velocidad de c en el marco del observador.

Si la gravedad también viaja a una velocidad infinita, entonces probablemente tendríamos un Big Crunch para el universo.

Además, las velas solares serían mucho más eficientes en ese universo para los viajes espaciales.

No tengo idea si los misterios de la materia oscura y la energía oscura aún existirían en el universo. En general, la física newtoniana es mucho más simple que la física moderna.

Si existiera vida inteligente en otros planetas, probablemente ya nos habríamos puesto en contacto con ellos, considerando que la velocidad de comunicación sería infinita.

Aunque el cielo nocturno sería mucho más brillante de lo que es hoy, no creo que sea tan brillante . La luz se dispersa mucho con la distancia, pero, de nuevo, todo el universo estaría en un rango observable al instante. Creo que la luz de las estrellas por sí sola sería tan brillante como el doble de la luna llena.

Por último, pero no menos importante, no estaría publicando esta respuesta aquí, ya que Andrómeda ya habría chocado con la Vía Láctea desde hace mucho tiempo...

¿Serían las velas solares más eficientes o serían discutibles? De hecho, muchas de estas respuestas se sienten especulativas sin ninguna justificación para lo que se afirma.
¡No temas las colisiones de galaxias! Las galaxias son un espacio casi vacío: no hay muchas posibilidades de que algo sólido realmente colisione.

La implicación realmente grande de esto sería perder aleatoriedad en tal universo. Todo sería perfectamente predecible, hasta el nivel subatómico. (Suponiendo que por universo newtoniano también quiere decir que la mecánica cuántica no existe).

No habría transistores y todas las computadoras estarían basadas en algún otro tipo de método para calcular números (ya sean digitales o analógicos).

Si las personas en ese universo fueran capaces de construir una supercomputadora que pudiera aproximarse al universo, descubrirían que carecen de libre albedrío y conciencia, ya que todo será predecible y todo en el pasado se conocería, simplemente ejecutando una simulación.

Ver https://en.wikipedia.org/wiki/Uncertainty_principle y https://en.wikipedia.org/wiki/No-cloning_theorem

ambos principios son fundamentales para el funcionamiento de nuestro universo.

Básicamente, es muy difícil decir si todo cambiaría, ya que eliminaste una gran parte de la física de nuestro universo. Solo podemos formular hipótesis, y ni siquiera podemos saber si tal universo existiría o se mantendría estable.

Todavía no sería posible una simulación perfecta para una computadora dentro del universo, ya que cada partícula de la computadora en sí tendría que estar representada por algún elemento informático físico, y cada uno de esos elementos presumiblemente estaría compuesto por muchas partículas, o como mínimo una. Un hipotético demonio laplaciano que pudiera observar el universo desde el exterior aún podría hacer predicciones perfectas, pero esto sería solo un experimento mental filosófico, no algo que los habitantes pudieran realizar en la práctica.
En cuanto a la falta de "libre albedrío", hay muchos filósofos que adoptan definiciones "compatibilistas" de libre albedrío que no requieren indeterminismo. Del mismo modo, muchos creen que un programa de computadora determinista podría tener experiencia subjetiva, que es lo que generalmente se entiende por "conciencia".

Si la velocidad de la luz es infinita, entonces no hay relación entre la frecuencia y la longitud de onda de la energía electromagnética, por ejemplo, las ondas de radio. Entonces, las radios, las antenas y la tecnología relacionada (wifi, radar, microondas, etc., etc., etc.) no funcionan en absoluto o funcionan (¡y miren!) de manera muy diferente a como lo hacen en nuestro universo. La luz también sería muy diferente, pero no me he tomado el tiempo para averiguar cómo.

Implicaciones del universo newtoniano
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