Percepción de tiempo de un fotón.

[Weip]

Re: Velocidad de la luz (relativa)

Hola, vengo a comentar una cosilla de tu planteamiento Pola:

Si voy a 299.999 kms/sg y mido la velocidad de cualquier rayo de luz, veré que viaja a 300.000 kms/sg.

Y si aumento mi velocidad 1 km/sg más ¿qué ocurre?

Lo que ocurre es que nunca obtendrás la energía suficiente como para aumentar tu velocidad en 1 km/s. Podrás aumentar tu velocidad, por supuesto, pero siempre te irás acercando a la velocidad de la luz sin llegar a alcanzarla nunca. Más en general, cualquier ente físico con masa no puede alcanzar la velocidad de la luz por este mismo motivo. En algunos libros de divulgación podrás leer esta argumentación bajo la forma "para llegar a la velocidad de la luz necesitas energía infinita y eso es imposible".

[pod]

Re: Velocidad de la luz (relativa)

Si voy a 299.999 kms/sg y mido la velocidad de cualquier rayo de luz, veré que viaja a 300.000 kms/sg. Y si aumento mi velocidad 1 km/sg más ¿qué ocurre?

La respuesta que te han dado es la correcta; no puedes incrementar la velocidad de un observador hasta la velocidad de la luz. No puede existir un observador que se mueva respecto de otro a la velocidad de la luz. En consecuencia, no puedes situar un observador solidario a un rayo de luz; la luz no puede ser observadora, no puede realizar mediciones.

Sin embargo, quisiera llamar la atención a dos puntos que se han obviado hasta el momento. El primero de ellos es que la velocidad de la luz no es de 300 000km/s; eso es una aproximación. La velocidad de la luz es, exactamente y por definición, de 299 792,458km/s. Por lo general, la aproximación a 300mil es suficiente para la mayoría de cosas, pero en el momento en que escribes "299.999kms/sg" (sic, las unidades no se deberán escribir así) es conveniente recordar que la cifra no es exacta.

Lo segundo sobre lo que quiero llamar la atención son expresiones como "si aumento mi velocidad 1 km /sg" (sic, de nuevo "sg" es incorrecto para hablar de segundos). Siempre es necesario referir una velocidad, o un cambio de velocidad, respecto de un sistema de referencia. Decir "aumento mi velocidad" sin mencionar respecto de qué sistema de referencia haces la medición significa que aún estás en el paradigma mental del movimiento absoluto. Y no lo digo por ser quisquilloso, lo digo porque esta forma de hablar refleja que aún no has interiorizado la relatividad completamente.

Una forma más correcta de plantear la situación que propones es la siguiente: utilizas un sistema de referencia respecto del cual tu velocidad es de 299 791,458km/s en una dirección. Entonces, te planteas la aparición de una fuerza que incremente la velocidad en esa misma dirección, y te preguntas en qué pasará cuándo esa fuerza incremente la velocidad hasta superar los 299 792,458km/s respecto ese mismo sistema de referencia. La respuesta que te han dado Lindilo y Weip es la correcta: simplemente, tu velocidad respecto ese sistema de referencia nunca alcanzará esa cifra.

Con más detalle: una misma fuerza (medida desde el sistema de referencia elegido) provoca una aceleración (medida desde el sistema de referencia elegido) cada vez menor cuando la velocidad (medida desde el SR) es mayor. Es decir, la misma fuerza cada vez provoca una aceleración menor, hasta el punto que tiende a cero y nunca permite que la velocidad (medida desde el SR) supere la velocidad de la luz. Nota: Este es un razonamiento análogo al de la energía infinita, aunque creo que se encaja algo mejor en la explicación.

Fíjate que en todo esto es importante que todas las mediciones (la velocidad inicial, la fuerza, la aceleración y la velocidad final) han sido realizaras en un sistema de referencia concreto, siempre el mismo. Pero, obviamente, tenemos potestad de elegir el sistema de referencia que nos de la gana; por ejemplo, podemos elegir un sistema de referencia donde tú empiezas parado antes de que aparezca la fuerza. Obviamente, este segundo SR se mueve respecto del primero a una velocidad relativa de 299 791,458km/s. Fíjate que, visto desde el 1r sistema de referencia tú nunca podías ganar el 1km/s que te faltaba. Sin embargo, visto desde este segundo sistema de referencia no hay ningún problema con que superes esa diferencia de velocidades. De hecho, la aceleración medida en el 2o SR será mayor que la medida en el 1o, y si se mantiene durante tiempo suficiente superarás con creces la velocidad 1km/s (respecto el 2o SR). En este segundo SR los efectos relativistas aparecerán si la fuerza se mantiene el suficiente tiempo como para que tu velocidad (relativa al 2o SR) se aproxime a la velocidad de la luz, en ese caso es cuando verás como la aceleración causada por la misma fuerza será cada vez menor.

[Alriga]

Re: Velocidad de la luz (relativa)

... una misma fuerza (medida desde el sistema de referencia elegido) provoca una aceleración (medida desde el sistema de referencia elegido) cada vez menor cuando la velocidad (medida desde el SR) es mayor. Es decir, la misma fuerza cada vez provoca una aceleración menor, hasta el punto que tiende a cero y nunca permite que la velocidad (medida desde el SR) supere la velocidad de la luz. Nota: Este es un razonamiento análogo al de la energía infinita, aunque creo que se encaja algo mejor en la explicación.

Sobre este tema (fuerza) hay ejemplo numérico aquí: https://forum.lawebdefisica.com/forum/el-aula/relatividad-y-cosmología/34506-duda-sobre-la-velocidad-máxima-a-la-que-se-puede-llegar?p=253384#post253384

Sobre el mismo tema, el ejemplo numérico (energía) está aquí: https://forum.lawebdefisica.com/forum/el-aula/relatividad-y-cosmología/34506-duda-sobre-la-velocidad-máxima-a-la-que-se-puede-llegar?p=253335#post253335 y aquí: https://forum.lawebdefisica.com/forum/el-aula/relatividad-y-cosmología/34506-duda-sobre-la-velocidad-máxima-a-la-que-se-puede-llegar?p=253344#post253344

Saludos.

[Pola]

Re: Velocidad de la luz (relativa)

Muchas gracias de nuevo por vuestras respuestas, que siempre ilustran.

Entiendo lo que me decís y conozco el paradigma que sostiene las respuestas, al menos al nivel que puede conocerlo un profano interesado desde hace tiempo en el tema.

Lo que pasa es que, salvando las distancias, estoy tratando de plantearme un ejercicio mental a la manera que lo hacía Einstein. Vuelvo a subrayar lo de la distancia…

Si los fotones, que son objetos sin masa y pueden viajar a la velocidad de la luz, pudieran ver y pensar, verían lo que planteaba al principio:

1. Objetos con masa que se acercan a la velocidad de la luz.
2. Fotones en estado de reposo (oscilantes).

Puede que esto sea un crimen, pero es lo que verían. La respuesta de que un fotón no puede ver es obvia. Pero creo que se puede plantear el ejercicio mental y pensar en las posibles respuestas, más allá del “no es posible”.

¿O no?

Finalmente el fotón es un ente más de los que se estudian en física, y parece una duda razonable el pensar en cómo se entenderían las cosas desde su "punto de vista" (lease sistema de referencia).

Si es posible: ¿Cuál sería la respuesta? Quiero decir: ¿cómo podría explicarse eso que ven?

[skynet]

Re: Velocidad de la luz (relativa)

Si es posible: ¿Cuál sería la respuesta? Quiero decir: ¿cómo podría explicarse eso que ven?

no es posible, pero lo que sí puedes especular es con lo que vería un observador que va a una velocidad casi igual a c, supon que es el 99,9999999999999999999999999999999% de c. (y puedes añadir más nueves si quieres).

para ese obsevador los fenomenos relativistas serían extremos, harían que por ejemplo en lo que para él es un segundo vería pasar ante sus ojos a "cámara rápida" toda la evolucion del universo desde el big-bang hasta el presente (suponiendo que huibiese empezado a observar durante el big-bang) .... percibiría que los objetos tienen masas colosales .... las distancias en la dirección de su movimiento se contraerían de tal modo que lo que para nosotros son millones de kilometros, para él mediría un milímetro ... pero seguiría cumpliendose que los fotones se alejarían de él a la velocidad c .... algo así es lo que debería de percibir un fotón en el caso de que fuese capaz de percibir algo.

[pod]

Re: Velocidad de la luz (relativa)

Muchas gracias de nuevo por vuestras respuestas, que siempre ilustran.

Entiendo lo que me decís y conozco el paradigma que sostiene las respuestas, al menos al nivel que puede conocerlo un profano interesado desde hace tiempo en el tema.

Lo que pasa es que, salvando las distancias, estoy tratando de plantearme un ejercicio mental a la manera que lo hacía Einstein. Vuelvo a subrayar lo de la distancia…

Si los fotones, que son objetos sin masa y pueden viajar a la velocidad de la luz, pudieran ver y pensar, verían lo que planteaba al principio:

1. Objetos con masa que se acercan a la velocidad de la luz.
2. Fotones en estado de reposo (oscilantes).

Puede que esto sea un crimen, pero es lo que verían. La respuesta de que un fotón no puede ver es obvia. Pero creo que se puede plantear el ejercicio mental y pensar en las posibles respuestas, más allá del “no es posible”.

¿O no?

Finalmente el fotón es un ente más de los que se estudian en física, y parece una duda razonable el pensar en cómo se entenderían las cosas desde su "punto de vista" (lease sistema de referencia).

Si es posible: ¿Cuál sería la respuesta? Quiero decir: ¿cómo podría explicarse eso que ven?

Las leyes de la Física nos dicen que no puede existir un sistema de referencia solidario a un fotón. Tú nos pides que te digamos qué pasaría si ese sistema de referencia existiera. Lo cierto es que no podemos utilizar las leyes de la Física para predecir que pasaría si las leyes de la Física no se cumplieran. Supondría especular qué leyes se cumplirían en caso de no cumplirse las que conocemos; y eso, lo siento, pero nadie lo sabe.

Se puede hacer lo que hace skynet, quedarnos con un observador que va a "casi c" (respecto a otro observador, se entiende). Es un ejercicio interesante, no te lo niego. Pero lo cierto es que hay una diferencia fundamental entre "casi c" y "c". Siendo estrictos, éste es uno de los casos en que la respuesta es que la pregunta no tiene sentido.

[Alriga]

Re: Velocidad de la luz (relativa)

… estoy tratando de plantearme un ejercicio mental a la manera que lo hacía Einstein…

Perdona, pero no. Einstein planteaba experimentos mentales compatibles con las leyes de la Física, mientras que tu experimento mental no es compatible con la Física que conocemos. Por lo tanto, no le pidas a la Física que conocemos una respuesta a una pregunta que no es compatible con ella.

… el fotón es un ente más de los que se estudian en Física, y parece una duda razonable el pensar en cómo se entenderían las cosas desde su "punto de vista" (léase sistema de referencia) …

No, no es un ente más en relación a lo que tú pretendes, en ese ámbito es especial ya que no tiene masa y su velocidad es la misma en cualquier sistema de referencia inercial, es especial puesto que NO puede haber sistemas de referencia inerciales en los que su velocidad sea distinta de c

De la misma manera que NO puedes tener un sistema de referencia a la temperatura de Cero Kelvin o menor, no puedes tener un sistema de referencia a la velocidad de la luz: la pregunta ¿qué se vería en un sistema de referencia que vaya a la velocidad de la luz? no es actualmente una pregunta de Física, es de otro ámbito, no sé decirte cuál, si del ámbito religioso o del literario o del esotérico o del humor o del infantil, o …

Saludos.

[Pola]

Re: Velocidad de la luz (relativa)

Pues gracias a todos. A Skynet por sus ejemplos de aproximación,y a Pod y Alriga por cerrar el asunto de forma clara y consistente. También por los links, muy interesantes. Gracias también a Weip y Lindilo.

Un saludo y hasta la próxima.

- - - Actualizado - - -

PD
Gracias también a Richard R Richard, que me había olvidado de él, y siempre me ayuda. Perdona...

Hoy releyendo las respuesta, he caído.

Gracias de nuevo

[adanada]

Re: Velocidad de la luz (relativa)

pola...

me parece que desde el punto de vista subjetivo de un fotón, los efectos relativistas de viajar a la velocidad de la luz harían que el tiempo se detuviese. para los fotones subjetivos, los viajes son instantáneos. independientemente de la distancia. por lo que no podría medir velocidad alguna de ningún otro objeto.

como mucho, vería los demás fotones que le han llegado en el momento de su partida (creación), y los siguientes que lograran alcanzarlo lo harían en el momento de su llegada (destucción). sólo tendría 2 fotos de su universo circundante y sin forma alguna de medir el tiempo entre ellas. y ésto asumiendo q exista algo así como la reencarnación de la subjetividad del fotón.

[pod]

Re: Velocidad de la luz (relativa)

pola...

me parece que desde el punto de vista subjetivo de un fotón, los efectos relativistas de viajar a la velocidad de la luz harían que el tiempo se detuviese. para los fotones subjetivos, los viajes son instantáneos. independientemente de la distancia. por lo que no podría medir velocidad alguna de ningún otro objeto.

como mucho, vería los demás fotones que le han llegado en el momento de su partida (creación), y los siguientes que lograran alcanzarlo lo harían en el momento de su llegada (destucción). sólo tendría 2 fotos de su universo circundante y sin forma alguna de medir el tiempo entre ellas. y ésto asumiendo q exista algo así como la reencarnación de la subjetividad del fotón.

Esta es una explicación incorrecta aunque común en divulgación, que se basa en cierto sentido en mal intepretar el resultado del paso al límite. La respuesta correcta es la que hemos dado en este hilo.

[Richard R Richard]

Re: Velocidad de la luz (relativa)

Coincido con las apreciaciones de los compañeros del foro, y aunque el tema de fondo ya esta resuelto, solo quiero hacer un par de aclaraciones

pero uno se queda con la impresión de que la postura oficial de la ciencia es que se ha tropezado con una pregunta incomoda y la respuesta es: no la plantees.

La idea principal de la ciencia y también aquí en el foro es intentar siempre responder "solo" a las cuestiones que la física ha encontrado una respuesta, y con respecto al resto que no puede dar respuesta porque están fuera de sus límites de aplicación, podemos esperar que la respuesta sea dada por la filosofía o a cualquier otra disciplina. En este último caso, cualquiera de nosotros podría darte una explicación distinta de lo que sucede y no podríamos afirmar cual de todas, sino todas, sería la correcta.

Un fotón es una partícula más de las que existen en éste mundo.....

No es muy acertada la frase, si bien estamos en foro de relatividad y no en el de cuántica, pero...
Si quieres analizar este tema más a fondo, verás que el fotón tiene más bien características de onda, hay varios hilos que hablan sobre ese tema .
Por ej este que es el más actual ,

-------------

Pd: Pola. Una idea para refutar tu experimento mental dentro de tu propio relato, sabiendo que de antemano estas "no son las razones por la cual la experiencia no es realizable", tu has puesto la premisa que ningún objeto con masa puede alcanzar la velocidad de la luz ,entonces preguntate si en tu experimento mental a velocidad $c$ puedes poner una regla (para poder medir espacio) y si puedes poner un reloj (para poder medir tiempo), pues la regla tiene masa y también tiene masa el reloj... ,ves... ya se complica hasta hacer un experimento mental "creíble" pues ni la regla y ni el reloj pueden venir solidarios al sistema de referencia en base a tu propia premisa, que haces entonces....nada no puedes usar un sistema de referencia a velocidad $c$ por más que hagas el ejercicio mental, porque para hacerlo tienes que quebrar las leyes de la física, y entonces el resultado que obtienes puede tener poco correlato con la realidad.

[Pola]

Re: Velocidad de la luz (relativa)

Pues gracias de nuevo a todos por ampliar vuestras respuestas. Como siempre, lo que comentáis añade algo de claridad a asuntos que no son fáciles. Al menos para los profanos.

Es cierto lo que dice Richad R Richard sobre la necesidad de añadir objetos materiales al experimento...al menos la regla...

Una pequeña discrepancia con la respuesta de Andanada: estoy de acuerdo con que para un fotón el tiempo no pasa: un segundo sería eterno. Con lo que no estoy de acuerdo es con que los viajes serían instantáneo. Me parece más bien que sería lo contrario: no acabarían nunca; aunque como dicen Pod, Richard R Richard y Alriga, nos metemos más en una discusión filosófica que física…

Sea como sea, gracias y un saludo

[apol]

La velocidad absoluta de los fotones en el vacío

Cuando una fuente emite un rayo de luz en el vacío, los fotones que van en cabeza,
¿a qué velocidad observan que se desplazan sus compañeros?
Dado que todos se desplazan a la velocidad c, ¿están en reposo relativo, unos de otros?

[Alriga]

Re: La velocidad absoluta de los fotones en el vacío

Hola apol, bienvenida a La web de Física, por favor como miembro reciente lee atentamente Consejos para conseguir ayuda de forma efectiva

Este tema se ha tratado muchas veces. Mira aquí la respuesta a una pregunta prácticamente idéntica: https://forum.lawebdefisica.com/thre...067#post181067

Mira las respuestas que se dieron en ese hilo, que espero que te sean útiles. Saludos.

[apol]

Re: La velocidad absoluta de los fotones en el vacío

Gracias, tu método de búsqueda es mucho mejor que el mio .