Percepción de tiempo de un fotón.

[Pola]

Re: Velocidad de la luz (relativa)

Buenos días.

Dejo de lado el lapsus sobre la velocidad de la luz, que me hubiera dado una matrícula en cualquier examen de la Universidad de Ciencias Físicas y vuelvo al origen de mi consulta.

En primer lugar, quiero dar las gracias por las respuestas.

Pero la verdad es que creo que es una situación bastante insatisfactoria para todos.

Entiendo que la velocidad de la luz es una constante absoluta, y que todos los sistemas de referencia independientemente de la velocidad a que se muevan unos respecto a otros, miden la misma velocidad de la luz: 300.000 kms/sg.

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?

Entiendo que la situación que planteo da lugar a una inconsistencia, pero eso no es razón para no plantearla. No lo digo por vosotros, 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.

Un fotón es una partícula más de las que existen en éste mundo y no se entiende porqué razón no se puede ligar a él un sistema de referencia. Parece un dogma. ¿Hay alguna demostración que haga ver qué consecuencias se producen cuando se plantea éste problema? ¿Dónde podría consultarla?

Si yo fuera un fotón, y viajara la lado de otro fotón y lo mirase, para mi su velocidad sería 0. Creo que simplemente observaría que oscila arriba y abajo, pero sin moverse

[Richard R Richard]

Re: Velocidad de la luz (relativa)

Parto de la base de que todo movimiento es relativo a otro sistema de referencia.

El movimiento se expresa en un sistema de referencia como un cambio de la coordenada posición correspondiente a un cambio en la coordenada tiempo.

El movimiento en sí mismo no existe.

El movimiento absoluto no existe.

Pensando en la luz y su velocidad, estaba imaginando que nosotros vemos (si pudiéramos verlos) moverse a los fotones a 300.000 kms/hr.

$299792.458 km/seg\approx 300000 km/s$

Suponía entonces que si un fotón pudiera ver, él se vería quieto,

Siempre el observador está en reposo con sigo mismo, y ya te explicaron que es imposible fijar un sistema de referencia que viaje a la velocidad de la luz, nada con masa puede viajar a esa velocidad. Por eso...

en cambio vería que somos nosotros a los que pasamos a 300.000 kms /hrs.

Esta frase es falsa,y suponiendo por un instante que fuera cierta, supon que existe un observador que esta en reposo otro que se mueve con respecto a el a 1 m/s, otro a 100 m/s, otro a 10 km/s otro a 1000 km/ y otro 100000 km/s todos miden la velocidad de la luz y obtienen $c$ luego si viajas a $c$ a que velocidad se vería a cada uno, como explicas su diferencia de velocidades relativa? vez la incongruencia, conclusión, no se puede establecer un SRI que se mueva a velocidad $c$.

Y entiendo que esto es un problema, porque estaría viendo a objetos materiales moviéndose a la velocidad de la luz, lo cual no es posible.

Cierto, como no hay sistemas de referencia privilegiados "con características especiales que lo hagan diferente de los otros", no puede que permitir observar objetos con masa que se muevan a velocidad luz, ergo ese sistema de referencia entonces no existe.

porque hasta donde yo sé la masa del fotón en reposo es cero.

No existen los fotones en reposo, el resto de la frase también es falso.

Saludos

[Lindilo]

Re: Velocidad de la luz (relativa)

No puedo desarrollar mucho la respuesta pero aportaré un poco. Del segundo postulado de la relatividad especial se deduce directamente que no existe ningún sistema de referencia inercial que observe la luz moverse a una velocidad distinta de 'c'. Osea de ninguna manera se podría observar a la luz estar quieta. No se puede fijar un sistema en un fotón.

[Pola]

Velocidad de la luz (relativa)

Buenos días.

El otro día, intentado entender algo que leía de Roger Penrose, se me pasó por la cabeza una idea que me ha confundido un poco. Agradecería si alguien me ayuda a aclararme.

Parto de la base de que todo movimiento es relativo a otro sistema de referencia. El movimiento en sí mismo no existe.

Pensando en la luz y su velocidad, estaba imaginando que nosotros vemos (si pudiéramos verlos) moverse a los fotones a 300.000 kms/sg.

Suponía entonces que si un fotón pudiera ver, él se vería quieto, y en cambio vería que somos nosotros a los que pasamos a 300.000 kms /sg.

Y entiendo que esto es un problema, porque estaría viendo a objetos materiales moviéndose a la velocidad de la luz, lo cual no es posible.

Dicho de otra manera. Los fotones tendrían que desarrollar una física en la que estuviera permitido que los objetos materiales se muevan a la velocidad de la luz. Y las partículas sin masa estarían quietas, con lo que desaparecerían, porque hasta donde yo sé la masa del fotón en reposo es cero.

¿Dónde está el error del argumento?

[pod]

Re: dilatación temporal aplicada a la luz

A eso me refiero. la MATERIA oscura, puede no ser ni siquiera materia, ni energía. solo sabemos que tiene efectos gravitatorios.
El hecho de que solo conocemos que la materia y la energía tienen efectos gravitatorios, no prueba que sean los únicos que lo provocan.

Este hilo no tiene nada que ver con efectos gravitatorios.

[LeoDamLop]

Re: dilatación temporal aplicada a la luz

No sólo la materia modifica la gravedad. También lo hace la energía. Recuerda el $E=mc^2$.

A eso me refiero. la MATERIA oscura, puede no ser ni siquiera materia, ni energía. solo sabemos que tiene efectos gravitatorios.
El hecho de que solo conocemos que la materia y la energía tienen efectos gravitatorios, no prueba que sean los únicos que lo provocan.

[arivasm]

Re: dilatación temporal aplicada a la luz

No sólo la materia modifica la gravedad. También lo hace la energía. Recuerda el $E=mc^2$.

[LeoDamLop]

Re: dilatación temporal aplicada a la luz

No pienses en "oscura", sino en "materia" y verás que la respuesta es sí.

Y si de pronto es "oscura" solamente, pero no "materia", de pronto algo que deforma la gravedad, pero como estamos acostumbrados a que SOLO la materia modifica la gravedad, asumimos que la "materia oscura" deba tener materia.

[pod]

Re: dilatación temporal aplicada a la luz

¿se puede opinar sobre si la materia oscura influye o no de alguna forma en la naturaleza del espacio tiempo sin conocerla realmente?

Coge la explicación que te he dado. ¿Aparece en ella alguna referencia a la materia oscura? Todos los fenómenos de este tipo que aparecen en relatividad especial se explican de forma consistente y elegante de forma geométrica similar a lo expuesto. Es absolutamente innecesario introducir hipótesis extras como la que propones.

[arivasm]

Re: dilatación temporal aplicada a la luz

No pienses en "oscura", sino en "materia" y verás que la respuesta es sí.

[pgarcia]

Re: dilatación temporal aplicada a la luz

gracias por los comentarios. al respecto de este comentario sobre la materia oscura

No, no tiene absolutamente nada que ver.

¿se puede opinar sobre si la materia oscura influye o no de alguna forma en la naturaleza del espacio tiempo sin conocerla realmente?

[pod]

Re: dilatación temporal aplicada a la luz

Gracias a todos por vuestros comentarios. Dándole vueltas al tema uno puede divagar sin límites. En lugar de un rayo de luz, imaginemos un objeto con velocidad V que viaja al 95% de c medido desde la tierra y que recorre una distancia desde el punto A al punto B, medida desde la tierra en 2 años luz, por ejemplo.

Entonces y según la transformación de Lorentz, el tiempo empleado por el objeto es inferior a 2 años, efecto conocido como dilatación temporal de un cuerpo que se mueve a velocidades relativistas. Podemos pensar entonces que si la distancia entre A y B es un parámetro fijo (una linea recta inflexible y fija en un espacio inmutable) y si el tiempo empleado en recorrerla medido desde el objeto, es menor que el medido desde la tierra (2,1 años a 285000 km/s) , entonces resulta que ese espacio entre A y B es realmente inferior al medido desde la tierra.

Lo que dices es esencialmente correcto. La dilatación temporal está íntimamente ligada a un fenómeno llamado contracción espacial, que es el que tú has deducido. Son fenómenos conocidos hace más de un siglo y comprobados experimentalmente (con partículas, no se ha conseguido acelerar lo suficiente a ninguna persona) hace más de tres cuartos de siglo si no recuerdo mal.

Por tanto, el espacio, yo diría que se puede considerar en una especie de telar que se doblega sobre sí mismo haciéndolo todo lo opuesto a inflexible - inmutable.

La forma que tenemos de estudiarlo científicamente no tiene nada que ver con nada que se dobla ni nada por el estilo. De hecho, una deformación como la que comentas sería algo que verían todos los observadores: el espacio está doblado o no lo está. Lo que está ocurriendo aquí es que dos observadores observan el mismo proceso pero obtienen resultados diferentes.

El quid de la cuestión está en que el tiempo es una dimensión más. Por ejemplo, en un mundo 2-D estamos acostumbrando a dos dimensiones: ancho y largo. Pero si yo giro un rectángulo 90º, las dimensiones se intercambian: lo que antes era el ancho ahora es el alto, y viceversa. Si lo giro un ángulo arbitrario menor que 90º, entonces las dimensiones se han mezclado: el nuevo ancho es una especie de mezcla entre el ancho y el alto anteriores, etc.

Con el tiempo y el espacio pasa lo mismo. Tenemos una coordenada temporal y tres espaciales (si bien, todo lo que describimos se vería exactamente igual si tuviéramos sólo una espacial). Resulta que cambiar el sistema de referencia es similar a "girar" el espacio-tiempo, verlo desde otro punto de vista. Y, como hemos visto, al girar las diferentes dimensiones se mezclan. Como el tiempo ahora es una dimensión más, también puede mezclarse: lo que llamamos tiempo después de girar es una mezcla del tiempo y el espacio antes de girar; lo mismo con la nueva longitud. Eso explica porqué diferentes observadores miden diferentes tiempos y distancias.

No es que el cambio de sistema de referencia doble el espacio-tiempo, sino que simplemente lo vemos desde otro ángulo y por lo tanto las dimensiones se han "mezclado".

Cómo todo esto son elucubraciones y divagaciones sin que tengamos una prueba o una explicación yo podría pensar que ese 95 % que constituye la materia/energía oscuras pueden tener algo que ver con ese carácter elástico/esponjoso de nuestro espacio-tiempo.

No, no tiene absolutamente nada que ver.

[sater]

Re: dilatación temporal aplicada a la luz

según yo tengo entendido, en el espacio no puedes hablar de una línea recta inflexible y un espacio inmutable, porque las líneas rectas que creo que tú te imaginas no son las mismas en el espacio debido a la deformación de su geometría por la presencia de masas (o energías teniendo a la masa como una forma más de energía) y no puedes pensar en líneas rectas como las de un espacio de geometría euclídea al que tu estás acostumbrado

[pgarcia]

Re: dilatación temporal aplicada a la luz

Gracias a todos por vuestros comentarios. Dándole vueltas al tema uno puede divagar sin límites. En lugar de un rayo de luz, imaginemos un objeto con velocidad V que viaja al 95% de c medido desde la tierra y que recorre una distancia desde el punto A al punto B, medida desde la tierra en 2 años luz, por ejemplo.

Entonces y según la transformación de Lorentz, el tiempo empleado por el objeto es inferior a 2 años, efecto conocido como dilatación temporal de un cuerpo que se mueve a velocidades relativistas. Podemos pensar entonces que si la distancia entre A y B es un parámetro fijo (una linea recta inflexible y fija en un espacio inmutable) y si el tiempo empleado en recorrerla medido desde el objeto, es menor que el medido desde la tierra (2,1 años a 285000 km/s) , entonces resulta que ese espacio entre A y B es realmente inferior al medido desde la tierra. Por tanto, el espacio, yo diría que se puede considerar en una especie de telar que se doblega sobre sí mismo haciéndolo todo lo opuesto a inflexible - inmutable. Cómo todo esto son elucubraciones y divagaciones sin que tengamos una prueba o una explicación yo podría pensar que ese 95 % que constituye la materia/energía oscuras pueden tener algo que ver con ese carácter elástico/esponjoso de nuestro espacio-tiempo.

[pod]

Re: dilatación temporal aplicada a la luz

Vale pod! Acepto pulpo por animal de compañía! Rectifico: en un sistema de referencia que se moviese con una velocidad $V\to c$ el tiempo transcurrido entre la salida desde el Sol hasta la llegada a la Tierra tendería a cero. ¿Ahora sí?

Eso tiene mejor pinta. Entendiendo siempre que esos límites jamas serán alcanzables para un observador.

En general, dado un punto de partida y uno de llegada que en algún SRI están en reposo relativo, uno puede reducir tanto como quiera el tiempo propio de tránsito entre ellos simplemente aproximando su velocidad tanto como quiera a la velocidad de la luz. Pero: nunca conseguirá medir tiempo cero (contando que tenga un reloj de precisión infinita) y un rayo de luz siempre le adelantará... a la velocidad de la luz.