¿Ven los fotones a los otros fotones moverse a la velocidad de la luz?

Enlace original :  Ask an astronomer – Cornell Astronomy Department

Contestado por : Christopher Springob

Dicen que la velocidad de la luz es la misma para todos los observadores inerciales, pero ¿Qué pasa si el observador es un fotón individual dentro de un rayo láser? Cada fotón de un rayo laser vería a los otros adelantarle a la velocidad de la luz, así que el rayo láser se rompería de inmediato. ¿Cómo resolver este enredo?

La respuesta es que un fotón no cuenta como observador. El tiempo se ralentiza para los objetos que se mueven cerca de la velocidad de la luz.  Para que un objeto se mueva “a” la velocidad de la luz el tiempo debería pararse. Así que como puedes cronometrar algo que se mueve delante tuyo si no puedes medirlo se convierte en una pregunta sin sentido.

Física General

Aunque nuestra página se centra en la astronomía, recibimos muchas preguntas relacionadas en parte, o del todo, con la ciencia de la física.

No es una sorpresa, porque la astronomía y la física están íntimamente relacionadas. La Física es el estudio de las leyes que gobiernan el universo, y hasta donde sabemos, esas leyes son las mismas aquí y ahora lo mismo que lo fueron y a gran distancia.

Para poder explicar lo que vemos en la noche oscuram, antes necesitamos hacer referencia a las teorías que se desarrollaron para poder explicar los fenómenos en la Tierra. Además, los ambientes extremos que encontramos en las situaciones de la astrofísica nos ofrecen laboratorios para probar esas teorías en condiciones que nunca podríamos esperar recrear

Experimento ATLAS en el LHC   Es uno de los siete experimentos detectores de partículas construidos en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC)
Crédito: Frank Hommes, Dortmund 
Experimento ATLAS en el LHC   Es uno de los siete experimentos detectores de partículas construidos en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC),  un acelerador del CERN en Suiza. Fue uno de los 2 experimentos del LHC que formaron parte del descubrimiento de una partícula consistente con el Bosón de Higgs en Julio de 2012

FISICA Y ASTRONOMIA

Isaac Newtos nos dió los primeros ejemplos de como se enlazan la física y la astronomía en el siglo XVII cuando razonó que la fuerza de la gravedad que tira de los objetos hacia la Tierra es la misma fuerza que mantiene a la Tierra y a otros planetas en órbita alrededor del Sol.

Más tarde, en el s.XIX los astrónomos que estudiaban los espectros estelares (la luz de las estrellas se descompone en colores) se dieron cuenta de que los patrones que veían coincidían con los que ocurrían cuando la luz pasaba a través de diferentes prismas en laboratorios de la Tierra. Este descubrimiento permitió a los astrónomos determinar la composición química de las atmósferas estelares y, de hecho, su trabajo ayudó a los científicos : El elemento Helio fue descubierto en el espectro del Sol cerca de 30 años de descubrirse en la Tierra.

En los últimos años, el rápido desarrollo de la física y la astronomía han mantenido la distancia ente ellos. Los gigantes gemelos de la física teórica del sXX -la relatividad general y la mecánica cuántica. han ayudado a explica una enorme cantidad de cuestiones en astronomía, desde los agujeros negros hasta la cosmología o varios de los procesos en los que la luz se emite y se absorbe en las estrellas, galaxias, y los espacios entre ellas. La física nuclear, mientras, predice y se comprueba con las reacciones que tienen lugar en el centro de las estrellas, como el Sol y aquellas que sufren sucesos violentos como las supernova

A pesar de esos éxitos, todavía hay mucho trabajo que hacer en física, especialmente en las áreas relacionadas con astronomía. La relatividad general (que trata con objetos masivos) y la mecánica cuántica (que trata con objetos muy pequeños), se sabe que se contradicen, lo que significa que aún no entendemos las leyes que gobiernan algunos de los aspectos más interesantes del universo -el centro de los agujeros negros, o la primera fracción de segundo tras el Big Bang.

Los físicos continúan buscando el santo grial , una teoría unificada que explique todo el universo en una sola norma. Una posible forma de reconciliación entre la relatividad y la mecánica cuántica es la teoría de cuerdas, un modelo teórico del universo que está siendo desarrollado y requiere muchas más dimensiones del espacio-tiempo que las cuatro aceptadas actualmente.

¿Triunfará la teoría de cuerdas o otra teoría ocupará su lugar? No lo sabemos todavía, pero la búsqueda de los físicos por entender el universo continuará y la implicaciones de nuestra mayor comprensión en filosofía, religión y sociedad continuarán creciendo.

PREGUNTAS SOBRE FISICA