Velocidad de la luz

[teclado]

Si consigues que tu elástico repita la órbita en cada una xD...

[javisot20]

¿ Como un elástico al tratarlo como una trayectoria cerrada? alejándose de la fuente experimentan desaceleración y en el sentido opuesto (volviendo) aceleración, de ser así interesante sería sin duda.

de lo poco que se por lo que leo aquí, los fotones en un sentido si que se sabe experimentan una reducción de su energía al alejarse de la fuente, sería la otra parte lo complicado. Lo que podemos asegurar es que la energía se debería conservar tanto si en un sentido se experimenta una reducción como en la vuelta un aumento de la energía correspondiente, conservarse se tiene que conservar.

[teclado]

Después de leer lo aportado por carroza, me inclino a que no sea del todo correcto (con mi falta de información añadida) por esta parte,

-Los fotones que existían en el momento del desacoplamiento de fotones se han estado propagando desde entonces, aunque cada vez son más débiles y menos energéticos , ya que la expansión del espacio hace que su longitud de onda aumente con el tiempo (y la longitud de onda es inversamente proporcional a la energía según la relación de Planck ).-

Es una de las cosas que me incitan a pensar negativamente sobre esta hipótesis. Puede que debido a la expansión del Universo, la longitud de onda de los fotones que parten desde esta cierta dirección siga siendo la misma que la de los que provienen de otras, pero en el caso de que el desplazamiento de ellos fuera instantáneo, el CMB debería reproducir en estas direcciones el Universo tal cual lo vemos hoy (aunque en ondas de radio).

En el video de veritasium se comenta una proporción de ida y ``vuelta`` que se podría cumplir, ¿ que quiere decir la vuelta, es una dinámica conocida de los fotones ?
Implica que los fotones que llevan viajando desde ese instante después del big bang provocan otros fotones que vuelven a mayor velocidad que la de la luz hacia el big bang?.

Yo diría que, en el caso general, reducido al plano, la velocidad de la luz debería ser una función $c(\theta)=c_0f(\theta)$ que cumpla que a lo largo de una trayectoria cerrada:

$\oint_0^T f(\theta)dt = T$

Siendo T una constante que no dependerá de la trayectoria, pero sí de su longitud (se me asemeja a los potenciales salvo por este último punto). Ingono las consecuencias que la expresión anterior tiene sobre $f(\theta)$. Si alguien con más cerebro y paciencia tiene a bien aportar, bienvenido sea. Esta expresión viene a decir, que la luz, en un movimiento que acaba donde empieza, tarda un tiempo igual que si se moviera a velocidad constante c.

Con todo ello, $f(\theta)=f(\theta +2 \pi)$, como no puede ser de otra manera.

De paso se me ocurre, de manera ya inconsciente, que teoremas como el del camino óptico mínimo, tendrían sus consecuencias en las trayectorias reales de la luz dada esta premisa.

Dicho esto, vuelvo a incidir en que la variación de la velocidad de la luz según la dirección podría rebatirse comprobando que un reloj en, por ejemplo La Luna, no se retrasaría o adelantaría en función de su posición. Si $\theta$ es la fase de un movimiento circular (y no relativista) que aproxima al de este astro, un reloj que cada tiempo $\Delta t$ emitiera un pulso desde La Luna, se vería desde la Tierra como emitiendo estos pulsos cada

$\dst \Delta t'=\Delta t + \frac{R}{c_0}\left (\frac{1}{f(\theta_1)}-\frac{1}{f(\theta_0)} \right )$

Siendo $f(\theta)$ la función que he introducido al principio, y $\theta_0$ y $\theta_1$ las fases del recorrido del astro en puntos consecutivos en los que emite un pulso, y $R$ el radio de la órbita.

[javisot20]

Después de leer lo aportado por carroza, me inclino a que no sea del todo correcto (con mi falta de información añadida) por esta parte,

-Los fotones que existían en el momento del desacoplamiento de fotones se han estado propagando desde entonces, aunque cada vez son más débiles y menos energéticos , ya que la expansión del espacio hace que su longitud de onda aumente con el tiempo (y la longitud de onda es inversamente proporcional a la energía según la relación de Planck ).-


En el video de veritasium se comenta una proporción de ida y ``vuelta`` que se podría cumplir, ¿ que quiere decir la vuelta, es una dinámica conocida de los fotones ?
Implica que los fotones que llevan viajando desde ese instante después del big bang provocan otros fotones que vuelven a mayor velocidad que la de la luz hacia el big bang?.

Escuche poco al respecto pero nunca eso entonces no tengo argumentos para apoyarlo. Alguna explicación tendrá.


saludos ( y gracias Richard, no extendiste lo de las curvaturas y AN para solucionarlo pero sonaba interesante.

[carroza]

Hola. Otro dato de interés, en este contexto. El universo no es tan isótropo como uno pensaría. De hecho la radiación de fondo de microondas se ve un pelín más caliente en una dirección galáctica que en la opuesta. Es lo que se llama la "Cosmic microwave background radiation dipole asymmetry".

https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic...(%E2%84%93_=_1)

Esto se interpreta como evidencia de un movimiento de la galaxia con respecto al sistema en el que la de la radiación de fondo es perfectamente isotrópica, y es la explicación más sencilla y probablemente la más cierta. Pero también podría interpretarse como una pequeña anisotropía de la velocidad de la luz, tal como nosotros la observamos. Una manera de descartar esa segunda explicación sería medir, por separado, la frecuencia y la longitud de onda de la radiación de fondo de microondas. Si la velocidad de la luz es realmente isótropa, deberíamos ver que, en las direcciones en las que la radiación de fondo es un poquito más caliente, aumenta la frecuencia y disminuye la longitud de onda de forma que el producto de ambas es estrictamente la misma en todas las direcciones.

Bueno, saludos a todos, gracias por el debate, y yo me despido del hilo.

[Jaime Rudas]

Estoy de acuerdo contigo en que c es localmente constante, pero no estoy de que la expansión como la propones es suficiente para explicar que la velocidad de la luz sea $V^-$ acercandose o $V^+$ en el otro sentido alejandose y esto sea un fundamento para avalar

«que la velocidad de la luz fuera, digamos, 10/9 c en una dirección, y 10/11 c en la dirección contraria, de forma que el tiempo en hacer un recorrido L de ida y vuelta, fuera 2L/c, el mismo que si la velocidad fuera c en ambas direcciones.»

Yo no he avalado esa hipótesis; solo he considerado que sí tiene sentido físico (al igual que tú, según se desprende de tu respuesta 1).

Tampoco veo porque el vacio debe tener propiedades en un sentido y distinta en otro, para que este sea considerado simil a un cristal...

No recuerdo haber dicho eso.

[Richard R Richard]

Hola Jaime he editado para que el latex se viera legible

Sí, es lo que dije: que se trata de un observador a una distancia d y que la velocidad de la luz es constante solo localmente. Pero no logro entender si lo repites para mostrar que estás de acuerdo o que estás en desacuerdo con mi punto: que no es descabellada la hipótesis de que la luz tenga una velocidad en una dirección y otra velocidad en la contraria porque, de hecho, eso es lo que sucede a escalas cosmológicas.

Estoy de acuerdo contigo en que c es localmente constante,

pero no estoy de que la expansión como la propones es suficiente para explicar que la velocidad de la luz sea $V^-$ acercandose o $V^+$ en el otro sentido alejandose y esto sea un fundamento para avalar que

que la velocidad de la luz fuera, digamos, 10/9 c en una dirección, y 10/11 c en la dirección contraria, de forma que el tiempo en hacer un recorrido L de ida y vuelta, fuera 2L/c, el mismo que si la velocidad fuera c en ambas direcciones.

es evidente que en viajes de ida y vuelta, si duplicamos la distancia, el tiempo no se duplica sino que es mayor al doble.

mis respuestas siguen siendo

1 En desacuerdo
2 De acuerdo,
3 En desacuerdo,
4 En desacuerdo,
5 En desacuerdo
6 De acuerdo,

Tampoco veo porque el vacio debe tener propiedades en un sentido y distinta en otro, para que este sea considerado simil a un cristal...

[Jaime Rudas]

... lo que digo es que, de acuerdo con la métrica FLRW, un rayo de luz dirigido hacia nosotros y que se encuentre a una distancia d, se acercará a nosotros a una velocidad $V=c-Hd$; mientras que, en la dirección contraria, se alejará de nosotros a una velocidad $V=c+Hd$. Es importante tener en cuenta que, en relatividad general, la velocidad de la luz es constante solo localmente.

Esa es la velocidad a la que se acerca o aleja la luz a un observador lejano, no la velocidad de la luz local que es c siempre,

Sí, es lo que dije: que se trata de un observador a una distancia d y que la velocidad de la luz es constante solo localmente. Pero no logro entender si lo repites para mostrar que estás de acuerdo o que estás en desacuerdo con mi punto: que no es descabellada la hipótesis de que la luz tenga una velocidad en una dirección y otra velocidad en la contraria porque, de hecho, eso es lo que sucede a escalas cosmológicas.

y es claro que no se puede hablar de c como velocidad instantánea en un punto sino un cociente de distancia entre puntos sobre tiempos de dos eventos, allí tu $d$ puede o no tener que ver , pero el mismo reloj esta claro que no puede medir los dos eventos, esa es la dificultad principal.
[...]
si la velocidad de la luz en un sentido es finita y ademas si$i$ es el sentido AB y$j$ el BA luego si [Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida] y [Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida] y su tiempo menor que $t_i\leq 2\dfrac{\Delta x}{c}$ en el otro debe ser $v_j=\dfrac{2Tc-v_it_i}{2T-t_i}$
donde $T=t_i+t_j$ y con esto armar los factores gamma de correspondientes.

en el caso de $V=c-Hd$; y $V=c+Hd$ no cumplen eso

Lo siento: no logro entender, ni siquiera, a cuál de los puntos de Carroza te estás refiriendo, ni logro descifrar si estás o no de acuerdo.

[Richard R Richard]

Olvidalo Jaime confundi 3 por 4 .... porque justamente el doppler sería el efecto responsable de cambiar la frecuencia de los rayos en interferómetro..

No, no es eso: lo que digo es que, de acuerdo con la métrica FLRW, un rayo de luz dirigido hacia nosotros y que se encuentre a una distancia d, se acercará a nosotros a una velocidad $V=c-Hd$; mientras que, en la dirección contraria, se alejará de nosotros a una velocidad $V=c+Hd$. Es importante tener en cuenta que, en relatividad general, la velocidad de la luz es constante solo localmente.

Esa es la velocidad a la que se acerca o aleja la luz a un observador lejano, no la velocidad de la luz local que es c siempre, y es claro que no se puede hablar de c como velocidad instantánea en un punto sino un cociente de distancia entre puntos sobre tiempos de dos eventos, allí tu $d$ puede o no tener que ver , pero el mismo reloj esta claro que no puede medir los dos eventos, esa es la dificultad principal.

Aunque ahora me ha entrado un rum rum en la cabeza, sobre algo que apuntas Jaime, cuando hablan que la luz va a $c/2$ y vuelve instantánea, en el video se ve tierra marte por ejemplo, pero creo que ahora entiendo que hablan en general, para cualquier dirección y sentido, no específicamente un determinado eje o dirección marte, que es a lo que vengo contestando, ...
Es decir no importa en que dirección intentemos medir la velocidad de la luz, puede suceder que

• a la ida la velocidad sea instantánea y a la vuelta c/2
• a la ida la velocidad sea c/2 y a la vuelta instantánea
• en ambos sentido c
• o cualquier otra .... imagina dos láser enfrentados en A y B,

emiten A emite hacia B y viceversa, también en A y B hay espejos. los haces rebotan y vuelven a la fuente, el tiempo entre partida y regreso, sería el mismo, tanto para el rayo que parte de A como para el el parte de B, en cualquiera de las hipótesis anteriores

si el tiempo de ida y vuelta es $T=\dfrac{2\Delta x}{c}$ con $\Delta x=x_B-x_A$

si la velocidad de la luz en un sentido es finita y ademas si$i$ es el sentido AB y$j$ el BA luego si $v_i\geq c/2$ y $v_j\geq c/2$ y su tiempo menor que $t_i\leq 2\dfrac{\Delta x}{c}$ en el otro debe ser $v_j=\dfrac{Tc-v_it_i}{2T-t_i}$
donde $T=t_i+t_j$ y con esto armar los factores gamma de correspondientes.

en el caso de $V=c-Hd$; y $V=c+Hd$ no cumplen eso (V puede ser menor que c/2, ).

Si fuera el debate solo el tema sobre que independientemente de la dirección y el sentido la ida tiene una velocidad y la vuelta tiene otro y que recién ahora me espabilo, no hay forma de saberlo,,,y poco interés tiene, es mas bien un debate filosófico, que no requiere que entremos, y solo en ese sentido mi postura es la obvia, navaja si navaja no, que c es constante para cualquier dirección.

---

Hola javisot20 Bienvenido al foro!!!! como nuevo miembro te será útil leer consejos para recibir ayuda de forma efectiva y Consejos de conducta

también te será útil leer Cómo introducir ecuaciones en los mensajes

mi duda es, ¿de cuantas direcciones hablamos?

de todas las posibles,

¿ es mas sencillo encontrar infinitas direcciones que compartan un único valor sin la mas mínima variación en lugar de que cada dirección tenga valores propios en cada instante ?

diría que sí, que es sencillo de entender lo que la naturaleza haría , pero que ahora estamos poniendo en duda es en la forma en que sucede..

No tengo los conocimientos necesarios para rellenar de manera objetiva el cuestionario propuesto, es por curiosidad al respecto ya que lo escuche repetidas veces en los videos y no entiendo que es lo simple o complicado para este caso. gracias

lo simple es medir la velocidad de la luz asumiendo que el recorrido que hace tiene una misma direccion pero los dos sentidos, es decir la luz, o algún mecanismo de informaciíon "va y viene", lo difícil es medir esa velocidad en un solo sentido,

[javisot20]

Saludos, muy interesante debate y enfoques, esta muy alejado de mis estudios pero me incita a querer aprender sobre ello. Vi ciertos videos al respecto y me surgió una duda con la manera en la que se afronta según la navaja de Ockham ya que se dice que es mucho más simple el que la velocidad de la luz sea la misma en todas las direcciones,

mi duda es, ¿de cuantas direcciones hablamos? ¿ es mas sencillo encontrar infinitas direcciones que compartan un único valor sin la mas mínima variación en lugar de que cada dirección tenga valores propios en cada instante ?

No tengo los conocimientos necesarios para rellenar de manera objetiva el cuestionario propuesto, es por curiosidad al respecto ya que lo escuche repetidas veces en los videos y no entiendo que es lo simple o complicado para este caso. gracias

[Jaime Rudas]

Estoy de acuerdo en que no nos ponemos de acuerdo es en 4 y 5

La verdad, no logré entender ni la respuesta 4 de Richard...

Aver si me aclaro, o me corrigen, el experimento MM....

A ver, el experimento MM es la 3,no la 4.

Aver si me aclaro, o me corrigen, el experimento MM, no obtiene resultados satisfactorios para encontrar el éter ya que los brazos se encojen en el factor gamma en la dirección del movimiento, si la velocidad de la luz es diferente en esa dirección el brazo se encoje según este factor gamma que depende de esa velocidad, luego no podríamos detectar interferencia por este método. Salvo que la velocidad en ese sentido sea infinita para lo cual la longitud del brazo,con gamma nulo no puede ser distinta de la que tiene en cualquier otra dirección con gamma no nulo, luego habría un solo doppler en la dirección del brazo con c/2 que sería detectado en el patrón puesto que varia con el tiempo el eje de rotación de la tierra , luego no coincidirá siempre con el eje de velocidad infinita.

Sigo sin entender: ¿esto se refiere a la 3 o a la 4?

Si propones que la velocidad de la Luz varie en función e la distancia a los objetos debes rediseñar la métrica FLRW...

No, no es eso: lo que digo es que, de acuerdo con la métrica FLRW, un rayo de luz dirigido hacia nosotros y que se encuentre a una distancia d, se acercará a nosotros a una velocidad $V=c-Hd$; mientras que, en la dirección contraria, se alejará de nosotros a una velocidad $V=c+Hd$. Es importante tener en cuenta que, en relatividad general, la velocidad de la luz es constante solo localmente.

[carroza]

Hola.

Una aclaración sobre el efecto Doppler. Este efecto puede darse no sólo porque se muevan la fuente y el observador uno con respecto a otro, sino porque uno, u otro, se muevan con respecto al medio por el que se propaga la onda. Por ejemplo, si estamos quietos, y escuchamos un sonido de frecuencia fija que viene a favor del viento, lo escucharemos con un tono distinto del mismo sonido en contra del viento.

Ahora, imaginad el caso siguiente, referido a la luz. La luz que se propaga por un medio material, tiene una velocidad, inferior a c, que viene determinada por su indice de refracción $n>1$, de forma que $v= c/n < c$. Ahora, consideremos que este medio material, indetectable para nosotros, se mueve con respecto a nosotros con una velocidad $u$, en una cierta dirección. La ley de composición relativista de velocidades, nos diría que la velocidad con la que vemos la luz, en ese medio material móvil, seria $v_+ = {v+u \over 1 + uv/c^2}$ en una dirección, y $v_- = {v-u \over 1 - uv/c^2}$ en la opuesta. Ahi teneis un modelo de situación en la que la velocidad de la luz no sería la misma en direcciones opuestas. Esto es un simple modelo, plenamente consistente con la relatividad. No estoy resucitando el eter.

Si queremos descartar una diferencia entre las velocidades $v_+$ y $v_-$, nos bastaría hacer un experimento de efecto Doppler, no con fuentes móviles, sino simplemente midiendo la diferencia de las frecuencias medidas de una única fuente luminosa desde dos direcciones opuestas.

Es en este sentido en el que yo diría, de acuerdo con la mayoría, que (2) y (4) son correctas.

saludos

[Pola]

Yo simplemente partía del post 22 de Carroza (paquete de ondas electromagnéticas de una frecuencia dada provenientes de un átomo de sodio que viajan a distinta velocidad según el sentido de la marcha) y del 30 de Richard. Y pensaba en la siguiente situación: tenemos un sistema de 3 planetas alineados I, C, D (Izquierda, Cetro y Derecha). Parte un pulso en las condiciones que indica Carroza desde C hacia I y D (a la vez) y una vez allí se reflejan en espejos que les hacen recorrer el camino inverso, de manera que van de I a D y de D a I pasando por C. Si todo el sistema se está moviendo hacia la derecha a una elevada velocidad uniforme, podría notarse un desplazamiento diferente de ésas ondas de luz a pasar por C o al recibirse en I y en D.

Si sabemos la velocidad a la que se desplaza el sistema, podríamos saber qué parte del corrimiento al rojo se debe a ésa velocidad y qué parte a variaciones en la velocidad de la luz según su sentido. Creo yo...

[Richard R Richard]

Estoy de acuerdo en que no nos ponemos de acuerdo es en 4 y 5

La verdad, no logré entender ni la respuesta 4 de Richard, ni esta tuya, pero fue en la respuesta 4 en la que más dudé. Al fin, me decanté por no estar de acuerdo con esta proposición porque hay por lo menos un caso (el de la expansión que mencioné en el mensaje #33) en el que la velocidad de un rayo de luz es diferente según que se aleje o se acerque y, sin embargo, no es posible observar corrimiento doppler diferente en esas dos direcciones opuestas. Y no es posible porque no podemos medir el corrimiento al rojo de los rayos que se alejan; solo podemos medir el de los que se acercan.

Aver si me aclaro, o me corrigen, el experimento MM, no obtiene resultados satisfactorios para encontrar el éter ya que los brazos se encojen en el factor gamma en la dirección del movimiento, si la velocidad de la luz es diferente en esa dirección el brazo se encoje según este factor gamma que depende de esa velocidad, luego no podríamos detectar interferencia por este método. Salvo que la velocidad en ese sentido sea infinita para lo cual la longitud del brazo,con gamma nulo no puede ser distinta de la que tiene en cualquier otra dirección con gamma no nulo, luego habría un solo doppler en la dirección del brazo con c/2 que sería detectado en el patrón puesto que varia con el tiempo el eje de rotación de la tierra , luego no coincidirá siempre con el eje de velocidad infinita.

Pero, ¿qué relación tiene esto con que la velocidad de la luz sea diferente en direcciones opuestas? Pues, que es eso lo que sucede en un universo perfectamente homogéneo e isótropo en expansión: los rayos de luz se alejan a una velocidad de $V=c+Hd$ y se acercan a una velocidad de $V=c-Hd$

Si propones que la velocidad de la Luz varie en función e la distancia a los objetos debes rediseñar la métrica FLRW, ya que , en los desarrollos que lei e intente seguir, o bien c es constante en el tiempo, o bien c es variable en el tiempo, en ningún caso se habla de velocidad de la luz en función de la distancia. Me explicare mejor ,entiendo que calculo haces, pero H ha variado en el tiempo durante la historia del universo, entonces debes usar una metrica distinta a la FLRW original, como la que he publicado aquí (https://forum.lawebdefisica.com/blog...ichard/316762-)

además la luz de la estrella distantes sique llegandonos localmente a c, y no a $V=c-Hd$ que seria una velocidad promedio o ponderada debido a la expansión del universo considerando todo el viaje, igualmente si miro a 180 °en sentido opuesto también se da el mismo efecto y no el contrario, por lo que no estarias postulando que la velocidad de la luz varia en una única dirección y sentido sino que lo hace de la misma forma en todas las direcciones y todos los sentidos, llegando a la conclusión opuesta a la premisa.


Respecto de 5, invertir la dirección de movimiento de una carga acelerada debería crear una curva de radio diferente , al entrar en un campo magnético constante, luego orientando el aparato, hallaríamos cual es la dirección privilegiada...(si lo han hecho, han obtenido el resultado trivial, por lo que no demuestran ni que c e constante en todas las direcciones y sentidos, o el experimento también mide la velocidad de ida y vuelta y no lo veo)

Creo que hay que darle mas al coco, para encontrar el método para medir c en una dirección antes de escribir "im" antes de "posible"

[Jaime Rudas]

Leyendo las respuestas de Richard, me he parado en la 4, relativa al efecto Doppler. Y se me ha ocurrido lo siguiente:

Si los tres sistemas se están moviendo en una dirección (izquierda por ejemplo), sí que habría efecto Doppler y podría verificarse si la velocidad de la luz variase en alguna de las direcciones, ¿no?

La verdad, no logré entender ni la respuesta 4 de Richard, ni esta tuya, pero fue en la respuesta 4 en la que más dudé. Al fin, me decanté por no estar de acuerdo con esta proposición porque hay por lo menos un caso (el de la expansión que mencioné en el mensaje #33) en el que la velocidad de un rayo de luz es diferente según que se aleje o se acerque y, sin embargo, no es posible observar corrimiento doppler diferente en esas dos direcciones opuestas. Y no es posible porque no podemos medir el corrimiento al rojo de los rayos que se alejan; solo podemos medir el de los que se acercan.