Pregunta:
¿Choque de frente de dos objetos a la velocidad de la luz?
jaimemarintico
2009-02-20 07:28:59 UTC
Se cree que nada puede ir mas rápido que la luz, de eso se desprende que no puede haber nada más rapido que la misma, pero si se da la colision de dos objetos de frente que viajen a esa velocidad, no se darían condiciones de una colisión al doble de la velocidad de la luz ( ya que las dos velocidades deben sumarse)?. O sea, se dio un choque al doble de la velocidad de la luz, es correcto eso?
Once respuestas:
alex austral
2009-02-23 19:39:52 UTC
Según la teoría de la relatividad, ambos objetos se verían a la vel de la luz sin importar su punto de referencia. NO se sumarían sus velocidades.
Jimlberto is back! ☺☼♀♥♂♪♫
2009-02-20 18:19:42 UTC
NO

lo que se daria es la SUMA DE LAS ENERGIAS a esas velocidades

entiendes?

objetos como hadrones, electrones, y cualquier cosa con o sin masa, que viajen a velocidades cercanas a la de la luz, llevan consigo una energia potencial elevada, que se mide en eV, MeV, GeV, TeV, y asi en adenante

se lee electron volt, mega electron volt, giga electron volt y tera electron volt

cuando chocan particulas en cualquier angulo, las energias de estos se suman, no sus velocidades

la resultante se puede calcular, se producen neutrinos, antiprotones, antilelectrones, anti-demas-ones, rayos gamma, X, bosones, muones, varios tipos de-ones, y muchos, muchos etceteras

la suma de las energias de los resultantes, siempre es igual a la suma de las energias de las particulas que chocan: combinadas su masa y su velocidad (mv²), la cual no es c sino un porcentaje de esta

luego del choque, los calculos de los resultados (particulas o fotones) si se hacen usando (mc²)

asi es como funciona la cosa

no hay que hacerse lio con las velocidades y si se suma o no. todo es a nivel energetico

lo mismo sucede a nivel macroscopico, si chocan dos bolas de billar, se desprende calor en el punto de contacto. no hay que sumar velocidades, sino sus energias (en este caso solo se usa mv², lo añado solo por si acaso)
2009-02-20 15:36:16 UTC
La suma de las dos velocidades sería inferior a la velocidad de la luz, tanto para un observador en reposo como para alguien viajando en uno de los objetos.



Dos naves espaciales viajando la una contra la otra, a una velocidad de 0.9*c . Ambos miden la velocidad de un rayo de luz. Según la física clásica, la velocidad de luz medida desde ambas naves, debería ser 1.9*c bien da igual que estemos en un sistema de referencia en movimiento. Mediremos c.

Porque la velocidad de la luz es una constante universal, independientemente del punto de referencia.

Pero hay otra cuestión. ¿Y si las naves midieran la velocidad de su opuesta? Según la física clásica, deberían medir una velocidad de 1.8*c. Tampoco, Einstein demostró que las naves medirían una velocidad de 0.99*c , pero no c.

Porque la velocidad de la luz no puede ser superada, independientemente del punto de referencia( a las naves las vemos por la luz que emiten).



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CRiveroD:



Es un problema completamente diferente al de romper la barrera del sonido. La barrera del sonido fue rota por un objeto que estaba hecho de materia, no de sonido. Los átomos y moléculas que componen la materia están conectados por campos electromagnéticos, la misma sustancia de que está hecha la luz. En el caso de la barrera de la velocidad de la luz, la cuestión es que eso es intentar superar la barrera de la misma sustancia de la que la misma barrera está hecha. un objeto no puede viajar más rápido que aquello que enlaza sus átomos.



Por eso es que la velocidad C se puede usar como una contante para la famosa formula E = M.C2



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A 0,99 la suma de velocidades sería 1,98 y eso no es posible, en realidad las sumas de velocidades apenas sería superior a 0,99.
Garufa
2009-02-20 16:20:08 UTC
Te lo han explicado bien Daniel X y V'yaard. Acá tenés la fórmula de cómo se suman las velocidades:
Vyaard
2009-02-20 15:51:30 UTC
Lo que pasa es que dos objetos moviéndose a la velocidad de la luz, aunque vayan de frente uno hacia el otro, ya no se rigen bajo las leyes de la mecánica clásica vectorial, sino bajo la óptica de la Relatividad... Por eso:



1) Ninguno de los dos podría e realidad estar viajando a la velocidad de la luz antes del choque, ya que para hacerlo requeriría energía infinita...



... y evidentemente si un objeto usara "energía infinita" para moverse (cosa que no existe por cierto), ¿de dónde obtendría la "energía infinita" que necesitaría el otro para moverse a la misma velocidad?.



2) Y como el asunto no es mecánica newtoniana sino relativista, no importa que la suma aritmética de ambos valores diera un resultado mayor a C, la suma de NINGÚN VALOR (ni siquiera de 2 veces C) puede superar a C:



C vale casi 300,000 km/s para un observador externo como nosotros pero para un fotón C es "infinita", así que no importa cuanto le sumes a a 300,000 km/s siempre "estarás corto" para llegar a ∞.



... Así que entonces, como ha dicho breve y concisamente Daniel X, esto tiene como consecuencia que los dos vectores sumados no equivalen a más de C... de hecho ni siquiera les alcanza para llegar a C a menos claro que ambos objetos en colisión sean dos fotones.
Carlos
2009-02-20 16:27:05 UTC
Viendo las respuestas de Daniel X y V'yaard probablemente esté metiendo la pata, pero si mi razonamiento no es correcto que alguien me corrija.



Simplifiquemos el problema y olvidémonos de la relatividad. Supongamos que no fuera posible superar la barrera del sonido, pero sí viajar exactamente a Mach 1. Si 2 aviones viajando a la velocidad del sonido chocaran de frente, la velocidad del choque sería Mach 2, pero ninguno de los 2 aviones ha superado la barrera del sonido. Que la velocidad del choque sea superior a la barrera del sonido no es relevante, pues el choque no está formado por materia y la "velocidad de choque" es un concepto abstracto. Es decir, si la velocidad de la luz es "c", está claro que "2 * c" es más que la velocidad de la luz, pero es sólo una expresión matemática que no se corresponde con la realidad. Decir que la velocidad de choque es de Mach 2 significa que el impacto ha sido equivalente al de un avión viajando a dicha velocidad chocando con otro avión estático, pero la realidad, como he dicho, es que la barrera del sonido no ha sido superada en ningún momento.

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Daniel X: ¿Pero el resto del razonamiento no es aplicable? Es decir, en el problema que describa la pregunta, suponiendo que los objetos no viajan a velocidad c, sino a 0,99c (por ejemplo), no se incumple ninguna ley física ¿o sí?
jvm
2009-02-21 06:18:59 UTC
Si hay algo constante y absoluto es la velocidad de la luz. No importa si estás quieto o si te mueves a 100 000 km/s o a 300 000 km/s (c), la velocidad que mides de un fotón es la misma invariablemente y la respuesat ya te la dio Daniel X de manera precisa y resumida. No se aplica adición de velocidades de la física clásica, pues el marco es el de la relatividad por tratarse de velocidades cercanas a c. Con la ecuación que te dio Eloy verás que sin importar la velocidad del observador, c permanece constante en todo momento aun cuando se tengan trayectorias encontradas. Entonces, la velocidad máxima en que puede darse esa colisión (hipotéticamente) no puede superar a c.



Saludos.
Oscar J
2009-02-20 17:15:05 UTC
Constantemente en el Universo se están produciendo "choques" frontales de elementos que se mueven cada uno a la velocidad de la luz, pero se trata de fotones, y no por eso es superada dicha velocidad, que es, como te dijeron varios ya, una constante universal y a su vez, límite de valor de velocidad. De acuerdo a las expresiones de la mecánica relativista, la masa en movimiento es igual a la masa en reposo sobre la raíz cuadrada de 1 - beta al cuadrado, donde beta es el cociente entre la velocidad del móvil y la velocidad de la luz. En ese caso se ve claramente cómo la masa en movimiento se va haciendo cada vez más grande a medida que su velocidad se acerca a ala de la luz, adquiriendo valor infinito al legar a la velocidad límite.En ese momento, una masa infinita se "amputa" del Universo para transformarse en un agujero negro, o sea que se produce una discontinuidad en el espacio-tiempo.

En una palabra, dos objetos materiales (con masa) nunca podrían colisionar a la velocidad de la luz porque al alcanzarla saldrían del Universo antes de chocar. Se entiende?

Lo que ocurre es que el teorema de adición de velocidades de Galileo lo llevamos inscripto genéticamente y cuando nos asomamos a la mecánica relativista no nos deja razonar correctamente, por eso lo de la fantasía v = 2 c
unmonje
2009-02-20 17:36:08 UTC
Cuando se hable de velocidad no Newtoniana ,de algo, se refiere siempre a 1 solo movil respecto de otro cercano a velocidad cero, no al relativo respecto de 2 opuestas y un observador en reposo.

.

Supongamos 2 particulas con trayectorias opuestas a .6 la velocidad de la luz. Ellas se acercan mas rapido que la luz pero nadie viaja a mas de la velocidad de la luz.



En cuanto a la luz se la considera isotropica...es decir viaja en todas las direcciones a la misma velocidad.



Pondre un ejemplo claro.



Si un vehiculo viaja con sus faros apagados a 200 km por hora y luego enciende las luces.Un observador en el horizonte no vera llagar ese haz a c km/s + 200km/hora,

sino a solamente c=velocidad de la luz.





Saludos .. espero te ayde esto.



x
elemental
2009-02-20 15:46:02 UTC
Dependiendo de la masa de los bólidos y su composición química, lo mas lógico es que se fusionarian determinados grupos de atomos en una reacción termonuclear formando nuevos elementos quimicos y quizás se convertiría gran parte de su energía en antimateria.
Luis
2009-02-20 15:47:13 UTC
seria correcto afirmar que la velocidad de los dos objetos sumada superaria la velocidad de la luz, pero no que se dio un choque al doble de la velocidad de la luz ya que ninguno de los objetos podria alcanzar dicha velocidad


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Este contenido se publicó originalmente en Y! Answers, un sitio web de preguntas y respuestas que se cerró en 2021.
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