Velocidad de la luz

[carroza]

Hola.

Finalmente me he parado a ver el video, y creo que es interesante, sobre todo descubrir la falacia que incluye.

Voy a poner un ejemplo más simplificado, para ilustrar el problema, quitarle un poco de su morbo, y añadir un punto de humor.

Imaginad que tenemos trenes Ave de Madrid a Barcelona, y vuelta. E imaginad que la situación política se pone tan absurda que no hay forma, independiente de los viajes en AVE, de sincronizar a priori los relojes en Madrid y Barcelona. Además, no nos dejan meter personas, ni relojes, dentro del AVE, aunque sí podemos meter un papelito con la hora de salida.

Las personas que están en Madrid ven que el AVE tarda 5 horas en hacer el camino de ida y vuelta (1000 km). Lo mismo ven los que ven el AVE desde barcelona. En Madrid y en Barcelona hay tres partidos en el ayuntamiento: El partido Moderado, que aboga que los viajes en ambos sentidos tardan 2.5 horas. El partido Hala Madrid, que aboga que los viajes que salen de Madrid siempre tardan un tiempo cero (van a velocidad infinita), mientras que los que salen de Barcelona tardan un largo tiempo de 5 horas. Y el partido Barcelona Bona, que dice lo contrario. Los viajes que salen de Barcelona no tardan nada, y los de Madrid tardan 5 horas.

Ahora llega el problema de sincronizar relojes entre los ayuntamientos de Madrid y Barcelona. Ambos ayuntamientos se ponen de acuerdo en tomar la hora de partida de Barcelona, y sincronizar los relojes de Madrid (sí, ya se que parece raro).

A las 12.00, hora de Barcelona, se manda un tren de Barcelona a Madrid, apuntando la hora de salida (12.00). Cuando llega a Madrid, las autoridades municipales, sincronizan los relojes. Pero los diferentes partidos tproponen horas diferentes. Los del Partido Moderado proponen que la hora de madrid sea las 14.30. Los del partido Hala Madrid, mirando con desprecio el AVE que viene de barcelona, insisten en que son las 17.00. Y los del partido Barcelona Bona, mirando arrobados el tren que viene de barcelona, argumentan que son las 12.00.
Cada uno de esos partidos escribe su hora en papeles diferentes en el ave que va de vuelta.

Cuando el Ave llega a barcelona, 5 horas después de su salida inicial de barcelona, a las 17.00 hora de barcelona, los del partido Moderado, confirman su hipótesis viendo el papel de sus correligionarios de madrid, que pone 14.30 como hora de salida. Los del Partido Hala Madrid comprueban con deleite como el tren que llega de madrid ha tardado un tiempo cero, ya que pone 17.00 como hora de salida, segun su partido en Madrid. Pero los del partido Barcelona Bona, confirman la poca calidad de los trenes de origen mesetario, que ha tardado un tiempo de cinco horas, tomando la hora de partida, 12.00, de su partido.

En resumen, que si tenemos dos puntos separados A y B, no hay nada que nos impida a priori sincronizar los relojes de forma diferente en ambos puntos A y B. Y si queremos definir una velocidad "en un sentido", como el espacio recorrido, dividido por la diferencia de tiempos entre A y B, podemos obtener cualquier valor. Y eso no tiene ninguna trascendencia física. De ahi la importancia de definir las velocidades según los tiempos que mide un observador dado, y no segun la diferencia de tiempos de dos observadores diferentes.

Saludos

[inakigarber]

Buenos días;

Con la medida desde un único sistema de referencia, por ejemplo la tierra, podríamos determinar que el desfase se produce efectivamente, pero no podríamos determinar si este se produce por la posición de la tierra respecto al sol o por otro motivo que por casualidad coincidiera con los resultados medidos, por ejemplo, que la frecuencia de los pulsos luminosos enviados por el sol fuera mayor cuando la tierra esta en -x que cuando está en x. Con una medida desde dos sistemas de referencia independientes, en este caso dos planetas, podríamos después de una larga serie de medidas comprobar si la luz se transmite a la misma velocidad en el sentido -x que en el sentido x o no. Yo creo que el resultado que se obtendría es que su velocidad de propagación en la misma en ambas direcciones.

Saludos

[teclado]

Interesante cuestión;

Se me ocurre una idea un tanto estrafalaria.

Supongamos que el universo fuera anisótropo y que realmente la luz viajara a velocidad infinita en una dirección (por ejemplo la dirección x), y a velocidad c/2 en la dirección contraria. Imaginemos que tenemos un faro en el sol que emite pulsos de luz regulares (aunque nosotros desde la tierra no lo sabemos), obviamente veríamos que hay un desfase entre los pulsos que recibimos en primavera en el hemisferio norte por ejemplo (supongamos que en primavera la luz se desplaza en la dirección x), respecto a la posición opuesta, la del otoño. Desde la tierra solo podríamos observar que hay un desfase entre la velocidad de los pulsos en una estación y en la otra). Bien, ahora supongamos que enviamos un sensor a Marte y lo tenemos funcionando una larguísima serie de años marcianos. Lo suficientemente larga como para que coincida en varias ocasiones que cuando la tierra se encuentre en una posición marte este en la contraria en varias ocasiones. Una vez que hemos estado todos estos años (terrestres y marcianos) haciendo estas medidas traemos de regreso a la sonda marciana (y sus registros) y los comparamos con los obtenidos en tierra. ¿podríamos resolver esta cuestión de esta manera?

Saludos.

¿No te valdría con detectar el desfase desde la tierra en la primera parte del experimento? No entiendo por qué añades la medida desde Marte.

[Pola]

Pues tienes razón. Qué rabia...

[inakigarber]

Interesante cuestión;

Se me ocurre una idea un tanto estrafalaria.

Supongamos que el universo fuera anisótropo y que realmente la luz viajara a velocidad infinita en una dirección (por ejemplo la dirección x), y a velocidad c/2 en la dirección contraria. Imaginemos que tenemos un faro en el sol que emite pulsos de luz regulares (aunque nosotros desde la tierra no lo sabemos), obviamente veríamos que hay un desfase entre los pulsos que recibimos en primavera en el hemisferio norte por ejemplo (supongamos que en primavera la luz se desplaza en la dirección x), respecto a la posición opuesta, la del otoño. Desde la tierra solo podríamos observar que hay un desfase entre la velocidad de los pulsos en una estación y en la otra). Bien, ahora supongamos que enviamos un sensor a Marte y lo tenemos funcionando una larguísima serie de años marcianos. Lo suficientemente larga como para que coincida en varias ocasiones que cuando la tierra se encuentre en una posición marte este en la contraria en varias ocasiones. Una vez que hemos estado todos estos años (terrestres y marcianos) haciendo estas medidas traemos de regreso a la sonda marciana (y sus registros) y los comparamos con los obtenidos en tierra. ¿podríamos resolver esta cuestión de esta manera?

Saludos.

[teclado]

El tiempo CI del primer paso, ¿no sería la mitad del DI del segundo? Seguimos en las mismas.

[Pola]

Supongamos tres mecanismos. Uno en C (de centro, que sería la Tierra) y supongamos las existencia de dos planetas Marte. Uno a la izquierda I y otro a la derecha D, que están equidistantes a C.

Parte un pulso de C en las dos direcciones. Llega a la vez (o no) a I y a D. Entonces de I y de D salen dos pulsos nuevos. Uno de I a D y otro de D a I. Ambos cruzan C. Cuando llegan a su destino, se reflejan y vuelven al origen. Y se repite el proceso tantas veces como se quiera.

Midiendo los tiempos de paso en C, I, D. ¿No se podría verificar que la luz va a igual velocidad en cada dirección?

[Richard R Richard]

Aqui tienen el video traducido al español

Saludos

[carroza]

Hola,

Coincido con sater, la velocidad de la luz, como los valores de otras constantes físicas no tienen un por qué claro. De hecho a menudo se justifican partiendo del principio antrópico.

El valor de la velocidad de la luz puede obtenerse como

$\dst c=\frac{1}{\sqrt{\epsilon_0 \mu_0}}$

Hola. La velocidad de la luz vale 299 792 458 m/s, porque historicamente se tomaron patrones arbitrarios de longitud (el metro) y de tiempo (el segundo), que llevaron a esa cantidad. Si historicamente hubieramos usado la pulgada y el minuto para definir velocidades, la velocidad de la luz tendría otro valor.

Lo mismo pasa con $\epsilon_0$ y $\mu_0$. De hecho, hay diferentes sistemas de unidades donde estas constantes toman valores diferentes.

En física fundamental, se usan unidades en las que $\hbar = c= \mu_0 = \epsilon_0 = 1$, y se describe la misma física que con otros sistemas de unidades. Básicamente, masas y energías se miden en $GeV$, longitudes y tiempos en $GeV^{-1}$, y campos eléctricos y magnéticos en $GeV^2$,

Lo que realmente no es trivial es el valor de las constantes adimensionales, que no pueden modificarse con un cambio de unidades. Por ejemplo, intensidad de la interacción electromagnética viene determinada por el valor de la constante de estructura fina, que vale $\alpha \simeq 1/137$ , sean cuales fueren las unidades que usemos.

Saludos

[Valeeen]

Buenos días.
En caso de que la luz viajase como dice en el video de forma instantánea en una dirección y a c/2 en la otra no deberíamos ver el CMB diferente en distintas direcciones??
O cual es la razón por la cual es que lo veríamos igual?

[Livilro]

Es una derivación de lo que comenta en el minuto 9:50. ( equivalente aún con las diferencias )

En ultima instancia tambien depende de unas sincronizaciónes ideales y una precisión en todo el proceso que no somos capaces de conseguir,
además aquí ya si tendríamos que tener en cuenta el principio de indeterminación.



Podemos notar y conocemos en la relación c=1/... que las propagaciones de los campos magnético y eléctrico estan propuestas para el vacio,
la probabilidad que se comenta en el video sería que en el viaje de "ida" eso no sea correcto,
pero si en el viaje de "vuelta".

En una dirección la luz se retrasaría y no cumpliría un promedio "parcial" c, pero en la dirección opuesta a la fuente ( siendo la fuente emisor y receptor simultaneamente),
se recupera la diferencia obteniendo un valor promedio "total" c.


Entonces utilizando simplemente dos rayos sin relación en sus direcciones no estariamos metiendonós en el problema realmente. Además siempre se tendrian que comunicar los extremos de los rayos para confirmar el proceso y los resultados, otro problema...



¿Tal vez unas constantes de propagación que no sean en el vacio, tan siquiera sean constantes ?

Dinámicas e inversamente proporcionales entre sí permitiendo cumplir c como promedio.




Lo que me esta comiendo la cabeza es, ¿ como sería la dilatación y contracción del espacio-tiempo para algo que es instantaneo ?

Tecnicamente tan siquiera estaría recorriendo ninguna distancia en ningún tiempo, o mas bien recorre todas las distancias en ningún tiempo.




Estaba retomando el problema -"cuanto tarda un fotón en llegar desde el sol hasta la tierra" para obtener ideas.

[inakigarber]

Buenos días;

Yo no se como resolver esta cuestión, pero si fuera así, estaríamos ante un universo claramente anisótropo. Puesto que la velocidad de la luz viene dada por la expresión $c=\dfrac{1}{\sqrt{\mu_0 \epsilon_0}}$, donde $\mu_0 \epsilon_0$ son dos constantes físicas, estas deberían cambiar en función de la dirección que tomemos ya que la velocidad es diferente. Puesto que una de ellas define la propagación del campo eléctrico y la otra la del campo magnético y si no me equivoco ambos se propagan a la vez, ambas deberían cambiar a la vez. ¿Implicaría ello que hay sistemas de referencia privilegiados?

El video está en Ingles y no he entendido muy bien lo que dice a pesar de utilizar subtítulos en Ingles. Si colocaramos (por ejemplo) dos relojes iguales en un punto del espacio llamemos le (O), los sincronizáramos, después los desplazáramos a una velocidad igual y no relativista hasta los puntos 1Km y -1Km respectivamente, para después desde O lanzar sendos rayos de luz hacia ambas direcciones, podríamos registrar el tiempo en que cada uno de ellos recibe su correspondiente rayo de luz y así aclarar el asunto, pero me parece que esto es demasiado fácil como para que nadie haya hecho este experimento.

¿Que opinais vosotros?

[Livilro]

Cumple con ser parecido, solo es 1 diferencia.
De todas maneras si algo vuelve de manera instantanea no podría afectar tan siquiera a los fotones no? O seria parecido a la fuerza de marea para ellos

[teclado]

No me lo parece, en ese experimento los rayos también van y vienen. En el que propongo sólo vienen.

[Livilro]

¿ Estariamos dando vueltas al experimento de Michelson y Morley o me lo parece amí?