Si un objeto viaja más rápido que la velocidad de la luz, ¿puedo verlo?
De hecho, es posible que lo veas al pasar. Pero cuando este objeto se dirige hacia ti a la velocidad de la luz, no puedes verlo, ¡incluso si está en tu línea de visión! Suponiendo que la velocidad de un objeto es más rápida que la velocidad de la luz, el tiempo entre la luz reflejada por el objeto y el tiempo que tardan sus ojos en recibir la luz se retrasará. En este momento, el objeto se acercará a usted antes de que la luz se refleje en él. Cuando el objeto pase a su lado, la luz reflejada por el objeto alcanzará su posición. Cuando un objeto pasa a tu lado, permanece invisible hasta que recibes la luz reflejada en él dentro de un cierto período de tiempo. En la vida real, si existe un objeto en movimiento a tan alta velocidad, puede dejar una imagen borrosa de color azul y rojo. Esto se debe al tiempo limitado de procesamiento de nuestro cerebro. El cambio de luz azul-rojo súper transitorio que se produce aquí se debe a un desplazamiento Doppler, que se explicará a continuación.
El movimiento del punto fuente hace que la longitud de onda cambie
Cuando un objeto pasa o acaba de pasar a través de usted, primero verá una luz desplazada hacia el azul que se acerca a usted (debido a a la concentración de longitudes de onda o El acortamiento provoca un desplazamiento Doppler hacia el azul para un objeto más cercano a medida que aumenta la frecuencia de la luz), y luego ves la luz del objeto a medida que se aleja de ti (debido al estiramiento de la longitud de onda que provoca un desplazamiento Doppler hacia el azul de la luz a medida que aumenta la frecuencia de la luz) a medida que el objeto se aleja de usted. Reducido, el desplazamiento hacia el rojo Doppler ocurre para un objeto lejano) llega a usted más tarde, lo que también resulta en imágenes divididas que aparecen en ambas direcciones. La imagen quedará borrosa.
El efecto Doppler del flujo de agua alrededor de un cisne
Una forma más sencilla de decirlo es que verías una luz desplazada hacia el azul proveniente del objeto y una luz desplazada hacia el rojo que sale del mismo. objeto sería El paso de un objeto provoca una imagen dividida en la dirección opuesta (aquí está mi expresión literaria: No te vi pasar, pero estabas azul y rojo en la imagen dividida. ¿Por qué es esto? ¿Cómo sucede esto? ?) Este tipo de situación es similar a una situación menos complicada: cuando un avión supersónico te pasa, no escuchas su sonido, pero cuando te pasa, escuchas su rugido. La propagación del sonido se retrasa.
Sin embargo, la situación con la luz es mucho más complicada, como puedes ver arriba. Curiosamente, si no ves un objeto acercándose a una velocidad superior a la de la luz (no buscas la distancia, también te pierdes el desplazamiento hacia el azul), una vez que el objeto te pasa, puedes ver el frente del objeto ¡Primero ves el extremo posterior del objeto porque la luz del lado más cercano a ti se acercará a ti antes que la luz del lado más alejado! En teoría, cuanto más rápido viaje un objeto más allá de la velocidad de la luz, más tardará en pasar por delante. Si pasa por alto la luz retardada que está cerca del objeto, primero verá la luz desplazada al rojo detrás del objeto (más cerca de usted), luego la luz desplazada al rojo frente al objeto (un poco más lejos de usted), y el objeto puede parecer estirado, porque la luz tarda más en llegar a los ojos y al cerebro.
El mismo fenómeno ocurrirá con los hipotéticos taquiones. Los taquiones son partículas o materia que se mueven más rápido que la velocidad de la luz, pero aún no estamos seguros de si tales partículas existen. Cuando la velocidad relativista de un objeto es muy cercana a la velocidad de la luz, el fenómeno anterior se comporta de manera diferente al efecto de escala de Einstein-Lorentz en la dirección del desplazamiento. Tenga en cuenta, sin embargo, que esto no es lo mismo.
Sin embargo, aquí hay una situación especial. Cuando la luz pasa a través de un medio, su velocidad se reducirá a menos que la velocidad de la luz cuando las partículas de alta energía (como los neutrinos) de los reactores nucleares del espacio exterior o del interior del reactor pasan por el mismo medio (como el agua). ), pueden viajar a la velocidad de la luz o propagación a una velocidad cercana a la velocidad de la luz, que es mayor que la velocidad de la luz que se propaga en este medio. ¿Qué pasa entonces? La luz posterior irradiada por esas partículas se retrasa de manera similar, una luz en el espectro azul que haría que el tanque de agua de un reactor nuclear pareciera azul.
Se trata de un fenómeno real conocido como radiación Cherenkov. Lleva el nombre del gran físico ruso Cherenkov. Cherenkov también ganó el Premio Nobel de Física en 1958 por su descubrimiento de este fenómeno. La radiación de Cherenkov fue la base para la detección en 1987 de neutrinos que regresaban del espacio exterior. Si no hubiéramos descubierto en 1987 que los neutrinos también tienen una masa muy pequeña, todavía podríamos pensar que los neutrinos no tienen masa.
El descubrimiento de la diminuta masa de neutrinos también supuso otro Premio Nobel de Física en 1988.
Ahora, discutiré algunas otras cosas relacionadas con los neutrinos que plantean una idea y una posibilidad interesante. En observaciones realizadas en 1987, muchos científicos descubrieron que ciertos tipos de neutrinos se comportan como partículas sin masa (como los fotones). Estos neutrinos pueden viajar a la velocidad de la luz, a pesar de su pequeña masa (según la relatividad especial, los neutrinos viajan extremadamente rápido, cerca de la velocidad de la luz, pero no a ella o por encima de ella). Este es un punto ciego en la investigación de la física relativista y de partículas, y nadie ha pensado en explicar este problema.
¿Cómo es posible esto cuando se trata de algo con masa? ¿Puede el neutrino transformarse en un estado sin masa sin violar la teoría de la relatividad especial de Einstein? Hasta donde yo sé, la respuesta proviene de la propia relatividad especial y de las ecuaciones masa-energía de Einstein. Es muy posible que, siguiendo la relación de equivalencia masa-energía de Einstein, durante el largo viaje interestelar, los neutrinos puedan convertirse en formas de energía y comportarse más como "partículas sin masa", como los fotones que especulé. ¿Aún no sabemos cómo las partículas de masa extremadamente pequeña se convierten naturalmente en energía y se comportan como partículas sin masa como los fotones, cómo y cuándo lo hacen, o cómo se transforman si es necesario? ¿Programación de la naturaleza? Suponiendo que esto es lo que sucede y parece ser un mecanismo impulsor natural, entonces las partículas con masas extremadamente pequeñas pueden sufrir una conversión de energía según la ecuación masa-energía y, por lo tanto, comportarse como "partículas sin masa" y fotones.
He escrito sobre esta posibilidad desde una perspectiva científicamente intuitiva y razonable en muchos de mis artículos, ninguno de los cuales se benefició de información y datos tan temprano como 2017, y recientemente descubrí que, sobre mí, el so- La llamada posible "transformación basada en la demanda" (en mis palabras) se está considerando de manera similar en algunos círculos científicos, pero la operación para "comprender la necesidad" y activar tal transformación aún no está clara. ¿En este caso, los neutrinos y otras partículas se comportan? De manera similar, debería poder alternar entre masa y energía, ¡ya que serían conversiones equivalentes! Parece haber un aire silenciosamente misterioso en estos pensamientos. Creo que se puede decir con seguridad que la naturaleza se preocupa por ella y que es transmutable en leyes, principios y actividades, y la acumulación de más evidencia con el tiempo lo deja más claro.
Conocimientos relacionados La velocidad de la luz en el vacío, generalmente representada por c, es una constante física universal que es importante en muchos campos de la física. Su valor exacto se define como 299792458 m/s (aproximadamente igual a 300000 km/s, o 186000 mi/s. Su valor es exacto porque según acuerdo internacional, un metro se define como 1/299792458 s La longitud de la luz del camino viaja en el vacío durante el intervalo de tiempo. Según la teoría especial de la relatividad, c es el límite superior de la velocidad convencional de las cosas y la información.
Aunque esta velocidad suele expresarse como la velocidad de la luz, también es la velocidad de la luz. La velocidad de todas las partículas sin masa y ondas de campo que se mueven en el vacío, incluidas la radiación electromagnética y las ondas gravitacionales, es c (luz en el vacío), independientemente del movimiento de su fuente o del marco de referencia inercial. el movimiento del observador (velocidad). Las partículas con masa en reposo distinta de cero pueden moverse a una velocidad cercana a c, pero nunca pueden alcanzar esta velocidad. En la relatividad especial y la relatividad general, c se utiliza para relacionar la relación entre el espacio y el tiempo. También aparece en La famosa ecuación masa-energía E = mc2.