Astronomia

É possível saber se você está viajando perto da velocidade da luz se não tiver nada para comparar com sua velocidade?

É possível saber se você está viajando perto da velocidade da luz se não tiver nada para comparar com sua velocidade?

Esta é uma questão que me incomoda há algum tempo. Vamos ver se consigo me fazer entender!

Imagine que você está viajando em uma espaçonave a 99,9999999999% da velocidade da luz e, de alguma forma, está dentro de uma espaçonave sem janelas.

Minha pergunta é: existe ALGUM tipo de experimento que mostraria algum efeito de dilatação do tempo / espaço em comparação a estar estacionário? Existe ALGUM laboratório ou experimento mental que você possa fazer ou pensar que diria que há coisas estranhas acontecendo com o tempo e o espaço fora de sua nave? Quer dizer, a física funcionaria de forma diferente do que em casa? Os átomos radioativos demorariam mais para se decompor de uma forma que você pudesse medir e comparar com suas tabelas de decomposição baseadas na Terra? Nada?

Ou a única maneira de descobrir seria simplesmente sair da nave e descobrir que a vida na Terra foi extinta nas últimas horas?

E outra questão relacionada à primeira. Se você estivesse viajando na espaçonave nessa velocidade na direção do eixo X e jogasse com a mão uma bola de beisebol na mesma direção, a massa ou a inércia dessa bola explodiria de forma assintótica para praticamente o infinito, já que você está aumentando uma velocidade fantasticamente alta um pouquinho mais ? Ou talvez você não tenha conseguido jogar a bola por causa do enorme aumento de massa estar já tão perto da velocidade da luz? Ou você não notaria nada de especial e uma bola de beisebol de tamanho normal com peso normal impactaria o outro lado da sala a uma velocidade relativa de 60 km / h?


Em primeiro lugar, o bom senso deve dizer que você não está viajando nessa velocidade; apenas raios cósmicos e partículas aceleradas podem atingir tais velocidades. A incrível quantidade de energia necessária para impulsionar uma nave espacial a tal velocidade, muito mais do que a produzida pela maior bomba de hidrogênio de vários megatons, é uma das razões pelas quais isso não poderia acontecer. Mas vamos supor, para fins de argumentação, que sua nave conseguiu atingir essa velocidade, existem maneiras e meios de ver o que vem pela frente sem ter janelas. Todos os fótons vindo em sua direção seriam dramaticamente deslocados para o azul, enquanto aqueles vindos de trás seriam drasticamente deslocados para o vermelho.

O espaço não é um vácuo perfeito, mesmo nas regiões mais transparentes, há um próton a cada poucos metros. Em velocidades próximas à velocidade da luz, sua espaçonave estaria sujeita a um vento contrário de prótons rápidos, e você sentiria as paredes da espaçonave esquentando. Se você tivesse o azar de colidir com uma nuvem de gás ou poeira, sua espaçonave explodiria rapidamente e seus problemas estariam resolvidos.

Supondo que não houvesse gás ou poeira em seu caminho e o espaço fosse aparentemente perfeitamente transparente, ainda assim não aconselharia você a sair de sua nave; a tempestade de prótons e outras radiações o matariam. Apenas objetos que não compartilhavam seu movimento teriam aumento de massa relativística, então a bola que você jogou se comportaria como se você a tivesse jogado na estação espacial internacional. Dentro da espaçonave, você não notaria nenhuma mudança nas taxas de decomposição dos elementos radioativos. A própria espaçonave, quando vista por um observador externo que se via como em repouso, teria adquirido uma quantidade colossal de aumento de massa relativística porque você e a espaçonave agora são feitos de partículas relativísticas. Esse aumento de massa não poderia vir do nada, teria que vir da energia fornecida pelo combustível usado, e esse combustível não existe.


A velocidade é relativa. De sua perspectiva, sua velocidade é zero. Sem janelas (ou sensores) em sua nave, você não pode saber a diferença. Para medir sua velocidade, você deve definir um ponto de referência, por exemplo, uma estrela, a velocidade média das estrelas circundantes ou o centro da galáxia. Se você tem uma velocidade tão grande em relação a eles, da sua perspectiva, eles são tão rápidos e não você. Assim, você pode observar a dilatação do tempo e do espaço desses objetos, enquanto o seu tempo parece normal. Você envia é um referencial inercial.

Quanto ao lançamento da bola de beisebol: da sua perspectiva, você tem a velocidade zero, e a bola de beisebol, por exemplo. a velocidade 0,5c. Um observador "fixo", que o observa a 0,99c, medirá a velocidade das bolas a 0,997c. Com esses efeitos relativos, as velocidades não aumentam, apenas a energia cinética. http://curious.astro.cornell.edu/about-us/139-physics/the-theory-of-relativity/special-relativity/1016-why-can-t-relative-velocities-add-up-to- mais do que a velocidade da luz intermediária O aumento da massa é apenas uma observação relativística, resultante da energia cinética (em relação ao observador).


Se você não tem nada com que se comparar, então não há velocidade.

A velocidade é como o casamento - você não pode ser "casado" se estiver sozinho. Para definir a velocidade, você precisa de uma referência externa. Então você diz "minha velocidade é XYZ km / s em relação ao objeto ABC".

Isso é o que a maioria das pessoas se engana sobre velocidade. Eles acham que é algo que você tem em si mesmo, como o número de átomos ou a carga elétrica líquida. Isso não é verdade. A velocidade é sempre relativa - você sempre, SEMPRE, mede sua velocidade em relação a um objeto externo.

Em um universo completamente vazio, onde apenas você existiria, a velocidade não teria sentido. Você não poderia definir sua velocidade de forma alguma, porque como você a mediria? Você precisa de uma referência externa, sempre.

E para evitar outra pergunta que as pessoas costumam fazer: você não pode medir sua velocidade em relação ao "espaço". A velocidade só pode ser medida em relação a outras coisas, e o espaço não é uma coisa. O espaço é apenas o pano de fundo onde ocorre a relação chamada "distância". Você não pode pegar o marcador azul e colocar um grande X no "espaço". Mas você pode pegar a caneta marcadora azul e colocar um grande X azul em um asteróide, e então dizer "medir a velocidade em relação a isso".

Portanto, se você se mover a 0,999c em relação ao objeto A, a contração do espaço e a dilatação do tempo se aplicam a você (e a A), conforme calculado a partir da relatividade. Mas se, ao mesmo tempo, sua velocidade é de apenas 0,5c em relação ao objeto B, então a contração do espaço / dilatação do tempo são diferentes conforme visto por B (ou visto por você em relação a B), novamente como calculado a partir da relatividade. O objeto A verá uma certa quantidade de contração do espaço sendo aplicada a você; o objeto B verá uma quantidade diferente de contração do espaço aplicada a você. Ambos estão certos.

É por isso que se chama "relatividade" - porque nada é absoluto, tudo é relativo e tudo depende das velocidades relativas entre os objetos.

Você não "contrai" de maneira absoluta quando se move - porque o movimento (velocidade) é sempre relativo. A contração é apenas algo que acontece entre você e o objeto externo que você usa para medir sua velocidade. Novamente, veja a comparação com o casamento - é algo entre você e a outra pessoa e se aplica apenas a vocês dois.

A propósito, isso não significa que a contração do espaço seja uma "ilusão". É muito real. Se você se mover a 0,999c em relação ao objeto A, estará encolhendo no sentido do comprimento em relação ao p.o.v. do objeto A. Mas se ao mesmo tempo você não estiver se movendo em relação ao objeto B, então B dirá que seu comprimento permanece o mesmo. Ambos estão certos. Ambos são reais.

Crescemos aprendendo que comprimento e duração são absolutos e fixos, mas isso é apenas uma ilusão - naquela, na verdade, é a ilusão. Eles não são fixos, eles não são absolutos. Eles são apenas atributos relativos, que dependem do seu movimento em relação a outras coisas. A relatividade fornece a matemática exata para calcular a quantidade de variação de comprimento / tempo, dependendo da velocidade relativa (bem, "velocidade relativa" é como dizer "água molhada" - a velocidade é sempre relativa, por definição).

A única coisa absoluta neste universo é a velocidade da luz - é sempre c em seu quadro de referência local, não importa o que aconteça. Todo o resto muda e é ajustado conforme necessário.


  1. Clique em Captain Ein ou Major Stein para definir suas idades iniciais.
  2. Clique na nave espacial para definir sua velocidade.
  3. Clique em um dos cintilante estrelas para escolher um destino e iniciar a viagem.
  4. Quando a espaçonave pousar, compare as idades do Capitão Ein e do Major Stein.

você muda a velocidade da nave?

você envia a espaçonave na mesma velocidade para duas estrelas & # 8212 uma que está perto e outra que está longe?

Além disso, você pode encontrar maneiras de definir as idades, velocidade e destino para que o Capitão Ein e o Major Stein tenham quase a mesma idade quando o Capitão Ein retornar de sua jornada?


É possível saber se você está viajando perto da velocidade da luz se não tiver nada para comparar com sua velocidade? - Astronomia

Tenho me interessado muito por astronomia, principalmente com o tempo. Eu só queria saber se os humanos algum dia serão capazes de descobrir a viagem no tempo tão bem quanto mais rápido do que a viagem da luz. (Einstein disse que nada pode acelerar até a velocidade da luz, então como fazemos isso?)

A literatura está repleta de histórias sobre viagens no tempo e as pessoas imaginaram inúmeras máquinas e dispositivos para alcançá-la. No entanto, a maioria deles depende mais da magia do que da física! Quando você me pergunta se a viagem no tempo é possível, posso pensar em uma maneira de fazer isso com base nas leis da física. E, no entanto, só permitiria chegar ao futuro, não entrando em uma máquina do tempo e imediatamente saltando no futuro, mas viajando em uma nave espacial ou algum outro veículo que pudesse viajar em velocidades muito grandes.

Para viajar no tempo, é preciso viajar à velocidade da luz, ou pelo menos a velocidades muito próximas da velocidade da luz. O problema é, como você mencionou, que não é possível acelerar algo até a velocidade da luz. Isso vem da teoria da relatividade especial. Nessa teoria, Einstein mostrou que, à medida que algo acelera e viaja em grandes velocidades, sua massa aumenta. E quanto maior a massa do objeto, mais difícil é empurrá-lo para acelerá-lo um pouco mais. Portanto, quando a velocidade do objeto se aproxima muito da velocidade da luz, sua massa torna-se quase infinita, tornando impossível dar-lhe a velocidade da luz (ou velocidades maiores que a velocidade da luz).

Mas você não precisa viajar exatamente na velocidade da luz para "viajar para o futuro". Isso também vem da relatividade especial de Einstein. Quando as coisas viajam a velocidades próximas à velocidade da luz, o tempo desacelera. Por exemplo, se você estivesse viajando por 10 anos em uma nave espacial que pudesse ir a 95% da velocidade da luz, então 32 anos se passariam para as pessoas que permaneceram na Terra. Nesse sentido, você poderia dizer que viajou no futuro. No entanto, não temos os meios para acelerar nossos ônibus espaciais a velocidades nem perto disso. O ônibus espacial viaja a cerca de 17.500 milhas por hora, o que é 40.000 vezes mais lento do que a velocidade da luz. Nessa velocidade, um astronauta teria que viajar um bilhão de anos em sua nave espacial para pular um ano no futuro!

Isso significa que a viagem no tempo será impossível até que desenvolvamos alguns meios de acelerar as naves espaciais a velocidades muito próximas à velocidade da luz.

Esta página foi atualizada pela última vez em 27 de junho de 2105.

Sobre o autor

Amelie Saintonge

Amelie está trabalhando em maneiras de detectar os sinais de galáxias de mapas de rádio.


Como prevenir dores de ouvido ao voar

Todo mundo que voou em um avião sentiu os efeitos de uma mudança de altitude nos ouvidos, uma sensação de plenitude e estouro é comum. Você precisa equalizar a pressão introduzindo o máximo de ar possível através da trompa de Eustáquio e há várias maneiras de fazer isso.

  • Engolir & ndash Quando você engole, o som de estalo ou estalo que você pode ouvir é uma pequena bolha de ar que se moveu da parte de trás do nariz para o ouvido médio, através da trompa de Eustáquio. A tuba auditiva garante que o ar no ouvido médio seja constantemente reabastecido. Esse ar é então absorvido pelas membranas do ouvido interno e o ciclo recomeça. Este ciclo constante de ar garante que a pressão do ar em ambos os lados permaneça igual. Quando você voa, o truque é garantir que as trompas de Eustáquio trabalhem além do tempo e abram com mais frequência para acomodar a mudança na pressão do ar.
  • Mastigar chiclete ou chupar rebuçados duros - Mastigar chicletes ou chupar rebuçados irá estimular a deglutição frequente, o que ajuda a equalizar a pressão do ar.
  • manobra de Valsalva - Com a boca cheia de ar, feche a boca e aperte as narinas. Force suavemente o ar para fora até que seus ouvidos estalem. Isso abre as trompas de Eustácio. Se você estiver resfriado ou com alergia, a manobra de Valsalva não é recomendada, pois pode causar uma infecção grave no ouvido. Em vez disso, tente um método menos conhecido chamado manobra de Toynbee: feche a boca e o nariz e engula várias vezes até que a pressão se iguale. Repita qualquer uma das técnicas conforme necessário.

Outras dicas de especialistas:

  • Conheça as muitas causas de ouvidos entupidos, que podem incluir ansiedade
  • Se você conseguir ficar acordado durante a subida e a descida.
  • Beba muitos líquidos durante o voo para se manter hidratado.
  • Bocejar.
  • Experimente os EarPlanes, tampões de ouvido especialmente projetados que possuem um filtro para equalizar a pressão.
  • Use spray nasal 1 hora antes da aterrissagem e somente quando necessário. O uso excessivo de sprays nasais pode causar mais congestão.
  • Tome um descongestionante 1 hora antes do pouso e também após o vôo até que as orelhas se normalizem.

"Einstein estava errado?" Como o cientista ficou surpreso depois que o objeto quebrou as leis da física

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NASA: o telescópio Hubble faz uma descoberta incrível

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Einstein foi o físico teórico por trás da teoria da relatividade, um dos dois pilares fundamentais para a fundação da física moderna. Dentro de sua teoria da relatividade especial, o gênio nascido na Alemanha definiu a velocidade da luz em 186.000 milhas por segundo, da qual nada pode viajar mais rápido. No entanto, os cientistas agora estão questionando isso depois que foi revelado que o telescópio Hubble da NASA e rsquos avistou milhares de objetos viajando a uma velocidade cinco vezes maior em uma galáxia distante.

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O fenômeno, que foi capturado pelos cientistas Robert Williams em 1995, foi localizado na galáxia conhecida como Messier 87.

O astrônomo, que atuou como diretor do Space Telescope Science Institute de 1993 a 1998, revelou os detalhes do encontro durante a série & ldquoNASA & rsquos Unexplained Files & rdquo.

Ele disse em 2014: & ldquoNão havia estrelas brilhantes, nenhuma fonte de rádio conhecida, eu estava apenas tentando identificar uma área aleatória do céu sobre a qual não sabíamos nada.

& ldquoNão era & rsquot até que todos eles somamos que era evidente que havia 2.500 galáxias.

Um cientista questionou se Einstein estava errado (Imagem: GETTY)

NASA detectou atividade em Messier 87 (Imagem: GETTY)

Einstein estava certo ou talvez um pouco errado?

Dr. Seth Shostak

& ldquo A maioria deles estava realmente desmaiada. & rdquo

O Dr. David Brin acrescentou: & ldquoEles pareciam estar se afastando de nós mais rápido do que a velocidade da luz. & Rdquo

Então, o Dr. Seth Shostak, que atualmente é o Astrônomo Sênior do SETI Institute, explicou por que isso quebra as leis da física.

Ele disse: & ldquoVocê simplesmente pode & rsquot enviar objetos físicos ou mesmo informações mais rápido do que a velocidade da luz.

& ldquoA velocidade da luz é o limite máximo de velocidade.

Robert Williams revelou o que viu em 1999 (Imagem: DISCOVERY)

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& ldquoEinstein estava certo ou talvez um pouco errado?

& ldquoOu existe alguma maneira de derrotar Einstein dobrando o espaço? & rdquo

O narrador do documentário explicou mais detalhadamente por que os cientistas ficaram tão perplexos.

Ele detalhou: & ldquoTudo na natureza é baseado neste simples fato.

& ldquoSe algo violar essa velocidade constante, as leis da física se desintegram.

& ldquoAlgo estava de alguma forma violando uma das leis mais fundamentais do universo. & rdquo

O Dr. Seth Shostak questionou as leis dos phyiscs (Imagem: SETI)

O telescópio Hubble da NASA ajudou na descoberta (Imagem: GETTY)

Pode haver uma resposta lógica, no entanto.

Quase todas as galáxias têm um buraco negro central que periodicamente atrai estrelas e nuvens de gás.

Quando o gás começa a escorrer pelo ralo, ele se aquece e os campos magnéticos concentram parte dele em jatos de plasma quente.

Esses jatos disparam em velocidades próximas a & ndash, mas não mais rápidas do que & ndash a velocidade da luz.

Quando um telescópio é apontado para o céu em direção ao M87, esta lança de plasma fica torta, em vez de apontar exatamente para nossa linha de visão, ela se inclina um pouco para a direita.

O cientista Joshua Sokol o decifrou em 2017.

O orçamento da NASA ao longo dos anos (Imagem: GETTY)

Tendência

Ele disse: & ldquo Imagine uma única bolha brilhante de plasma começando na base desse caminho e emitindo um raio de luz, ambos viajando em direção à Terra.

& ldquoAgora espere 10 anos. Nesse período, a bolha se aproximou a uma fração considerável da velocidade da luz.

& ldquoIsso dá aos raios emitidos daquela posição posterior alguns anos-luz & rsquo de vantagem no caminho até nós.

& ldquoSe você comparar a primeira e a segunda imagens da perspectiva da Terra, parece que a mancha acabou de se mover pelo céu para a direita.

& ldquoMas como a segunda posição também está mais perto de nós, sua luz teve menos distância para viajar do que parece, isso significa que parece ter chegado lá mais rápido do que realmente chegou & ndash como se a bolha tivesse passado aqueles 10 anos viajando a uma velocidade absurda. & rdquo


É possível diminuir a velocidade da luz?

A resposta curta é Não. A teoria da relatividade especial de Einstein é baseada na ideia de que a velocidade da luz é sempre constante. No entanto, PODEMOS fazer com que a luz demore mais para percorrer uma distância definida. Na verdade, dizemos que a luz viaja mais lentamente em meios opticamente densos. Essa declaração é um tanto enganosa. Precisamos examinar a física do fenômeno.

Quando a luz entra em um material, os fótons são absorvidos pelos átomos desse material, aumentando a energia do átomo. O átomo então perderá energia após uma pequena fração de tempo, emitindo um fóton no processo. Esse fóton, idêntico ao primeiro, viaja à velocidade da luz até ser absorvido por outro átomo e o processo se repete. O atraso entre o tempo que o átomo absorve o fóton e o átomo excitado se libera como fóton faz com que pareça que a luz está diminuindo.
Respondido por: Gary Russell, M.S., Engenheiro de Sistemas, Reston, VA

Sim e não. Se você está falando sobre a luz viajando através do espaço vazio, então não, não há absolutamente nada que possamos fazer para desacelerá-la. (Na verdade, a relatividade especial diz que mesmo que fujamos de uma onda de luz realmente muito rápido, ela ainda estará vindo em nossa direção com a mesma velocidade. Se você nunca ouviu falar ou não entende a relatividade especial, não não se preocupe muito com esta nota.)

À medida que a luz viaja pela matéria, ela "bate nos átomos" (tecnicamente, os fótons continuam sendo absorvidos e reemitidos) e, portanto, a luz _parece_ viajar mais devagar. Medimos esse fenômeno com um número chamado índice de refração, geralmente representado pela variável 'n'. N é definido como a velocidade da luz no vácuo dividida pela velocidade mais lenta na matéria, e depende tanto do tipo de matéria em questão (diferentes átomos / substâncias absorvem e emitem luz de maneiras diferentes) e do comprimento de onda da luz em questão (diferentes comprimentos de onda de luz são absorvidos e emitidos em velocidades diferentes, mesmo na mesma substância).

Essa aparente desaceleração de uma onda de luz é responsável pela forma como a luz se curva ao entrar em meios como o vidro e a água. Um pedaço de vidro (ou outro material) de formato inteligente pode tirar proveito dessa propriedade e dobrar grupos de raios de luz para fazer uma imagem parecer maior ou menor. Esses pedaços de material são comumente chamados de lentes e são usados ​​em praticamente todos os lugares.

Os prismas funcionam devido ao fato de que diferentes comprimentos de onda de luz têm diferentes velocidades no material e, portanto, são curvados em diferentes quantidades. As diferentes cores que compõem a luz "branca" são dobradas de maneira diferente à medida que passam por um prisma, e as cores separadas resultantes formam os arco-íris que você geralmente vê saindo dos prismas.
Respondido por: Gregory Ogin, estudante de graduação em física, UST, St. Paul, MN

[Vou responder a isso usando um ponto de vista eletromagnético tradicional, como luz como ondas, isso também pode ser respondido com QED, eletrodinâmica quântica, que tem um modelo muito diferente em nosso nível de observação, porém, não vejo necessidade de obter isso detalhado, e esta explicação de onda deve funcionar muito bem para um engenheiro elétrico, embora eu entenda QED, eu uso emag em minha vida diária]

[Dito isso, também vou deixar de fora as idéias de condução, atenuação e absorção dielétrica, não vejo razão para que ajudem a responder a esta pergunta]

Sim, a luz "desacelera" o tempo todo por meio de diferentes materiais além do vácuo. A velocidade da luz no ar é quase a mesma que sua velocidade no vácuo, então consideramos apenas sua velocidade no ar igual à sua velocidade no vácuo, c (cerca de 3e8 m / s).

A luz é uma onda eletromagnética e os materiais através dos quais ela viaja constituem uma linha de transmissão. Essa linha de transmissão é muito semelhante àquelas que transportam sinais de rede de computador para computador ou sinais de TV de empresas de cabo para clientes de cabo. Na verdade, a transmissão de sinais de TV é basicamente a emissão de luz de baixa frequência por meio de uma linha de transmissão que se estende pelo ar da antena até a TV.

Cada linha de transmissão tem efeitos capacitivos e indutivos. Você pode ter ouvido falar de permissividade elétrica, que é, em muitos aspectos, uma medida da capacitância de um material, e da permeabilidade elétrica, que é, em muitos aspectos, uma medida da indutância de um material. Todo material tem essas duas características e são elas que governam a velocidade da onda (e a velocidade da luz).

Do ponto de vista dos circuitos, você pode imaginar uma linha de transmissão como uma série de indutores colocados ponta a ponta com capacitores conectando cada ponto entre cada indutor ao fio de retorno da linha de transmissão. Um sinal se propaga carregando cada indutor, descarregando cada um no próximo capacitor e recebendo a carga desse capacitor e descarregando no próximo indutor.

Um exemplo mais físico pode ser uma bandeja de gelo. Se você pegar uma bandeja de gelo e incliná-la em um ângulo e começar a encher o cubo vazio mais próximo do topo, a água deve gradualmente encher esse cubo, começar a vazar para o próximo e, eventualmente, fazer isso para o próximo para baixo .

Existem várias outras maneiras de visualizar isso - talvez um efeito furtivo em uma linha de transmissão. Mas em cada um deles é óbvio que vai demorar algum tempo para que a energia colocada em uma extremidade da linha atinja a outra extremidade da linha, e mudando coisas como o tamanho de cada capacitor e indutor (ou talvez o tamanho de cada cubo de gelo), você altera a velocidade com que a onda pode se propagar por toda a linha.

Na verdade, existem relações entre a "impedância característica" de um material e essas duas características, bem como a velocidade de propagação de um material e essas duas características. Essas relações (por uma razão muito boa) refletem as relações que vemos entre a indutância por unidade de comprimento e a capacitância por unidade de comprimento de linhas de transmissão feitas pelo homem e sua própria impedância e velocidade de propagação características.

Em materiais como o vidro, a permissividade elétrica é maior (2,554 vezes maior é um número que me vem à mente) do que a do ar. Como consequência, cada pequeno "capacitor" leva mais tempo para carregar, e a luz que viaja pelo vidro leva mais tempo para se mover de um ponto a outro. Você pode realmente ver isso acontecendo com "refração". Sempre que você vir a luz se curvando ao entrar em um material como vidro ou água, isso é resultado da luz diminuindo à medida que entra.

Por exemplo, imagine deslizar em um pedaço de plástico retangular (talvez uma bandeja de refeitório) em um pedaço plano de gelo que forma um grande retângulo como um rinque de patinação retangular. Imagine que aquele gelo atinge um pavimento que é fácil de andar por todos os lados. Agora imagine ser arremessado em direção a uma dessas interfaces de pavimento de gelo em algum ângulo que não é perpendicular à interface. O que vai acontecer? Acho que você descobrirá que, uma vez que uma parte da bandeja atinge o pavimento, ela vai desacelerar muito mais rápido do que o resto da bandeja e fazer com que você gire de modo que a propagação da bandeja seja muito mais perpendicular à interface. Ou seja, embora você pudesse esperar sair muito perto da lateral da pista de gelo, você pode se ver de costas para a pista de patinação em um ângulo muito diferente.

Isso é o que acontece quando a luz se move do ar (como o gelo) para o vidro (como o pavimento) em um ângulo. Você pode imaginar a "frente" da luz como uma parede (isso se deve aos componentes tangencial e perpendicular da onda, mas não quero entrar em muitos detalhes) que está sendo movida em direção à interface. Conforme o lado da parede mais próximo do vidro atinge o vidro, ele diminui e o resto da parede continua no ar. Isso faz com que o lado do ar oscile em direção ao vidro. Eventualmente, toda a parede ficará dentro do vidro, mas terá um ângulo muito diferente. O interessante é que se o vidro for uma placa grossa e plana, quando a "parede" atingir o outro lado da placa e atingir o ar novamente, ele se dobrará de volta ao seu ângulo original, no entanto, se você traçar uma linha de seu novo caminho em direção ao seu antigo caminho, você descobrirá que eles são paralelos, mas não o mesmo caminho.

Você também observa isso em uma piscina. A luz é mais lenta na água, o que faz com que ela se curve e faça com que você veja as coisas em ângulos que não são.

Isso também acontece na estrada. Você pode notar frequentemente que a estrada parece "refletir" a luz muito à frente em dias quentes. Isso tem a ver com a permissividade do ar logo acima da estrada (ar muito quente) e a permissividade acima desse ar (ar frio). Isso envolve uma explicação mais complicada, então não vou entrar nisso, mas apresento aqui como algo para você pensar.

E isso me leva a outro tópico de interesse - reflexão. Você vê o reflexo da luz o tempo todo - agora você sabe um pouco sobre por que isso acontece. A reflexão é causada por diferenças nas permissividades e permeabilidades de interface para interface. Este é um tópico muito aprofundado no qual não irei me aprofundar muito. Envolve coeficientes de reflexão, coeficientes de transmissão, coisas como relações de ondas estacionárias e uma série de outras coisas para ajudar a caracterizar o que acontece quando as ondas viajam de um meio para outro.

O interessante sobre isso, porém, que você pode não ter pensado (ou, se você for um entusiasta do estéreo, talvez tenha) é a ideia de que, uma vez que a luz é uma onda EM, bem como qualquer sinal em qualquer linha de transmissão feita pelo homem , e a luz sofre com a reflexão que vai de um conjunto de permissividades e permeabilidades (que constituem impedâncias características) para outro conjunto, os sinais em nossas próprias linhas de transmissão feitas pelo homem também têm esse tipo de reflexos. Na verdade, uma coisa que as antenas fazem é ajudar a tornar a impedância característica de uma linha de transmissão feita pelo homem a mesma da linha de transmissão da mãe natureza, de modo que a energia no espaço possa ser trazida para dentro de uma linha de transmissão feita pelo homem para ser processada. E uma vez nesta linha de transmissão, a impedância deve ser cuidadosamente cuidada. Por exemplo, em uma antena bipolar FM, há uma junção T em um determinado ponto que não apenas ajuda a eliminar as mudanças na impedância das pernas do T ao corpo do T, mas também ajuda a apenas captar FM sinais.

Enfim, esse é um assunto mais complicado. No entanto, se você já notou que seus alto-falantes são classificados com uma determinada impedância (4 ohms ou 8 ohms, por exemplo), e que talvez seu receptor também tenha uma maneira de alterar o tipo de alto-falantes que espera operar, e talvez você notou que o cabo do alto-falante também tem uma certa impedância. . . Bem, tudo isso tem a ver com reflexão e maximização da saída de potência nos alto-falantes, e esses mesmos princípios que governam como os dados do seu receptor chegam aos alto-falantes também governam como a luz atinge o vidro.

Porém, suponho que tecnicamente a natureza governa todas as interações naturais, sejam eletromagnéticas ou não, então é claro que a mesma coisa governa ambas. É apenas uma relação muito próxima entre os dois.

Então, sim, a luz é desacelerada ao viajar através de diferentes materiais que possuem características diferentes que afetam como ela é transmitida através deles.

Você pode querer verificar um artigo recente:

Que fala sobre como os cientistas agora são capazes de realmente "acelerar" a luz e fazer com que ela se comporte exatamente da maneira oposta que normalmente esperamos.
Respondido por: Ted Pavlic, estudante de graduação em engenharia elétrica, Ohio St.


Videntes explicam como saber se alguém esteve em sua vida passada

Você já conheceu alguém com quem imediatamente sentiu uma forte conexão, apesar do fato de nunca ter conhecido antes? Este fenômeno poderia indicar apenas uma sinergia aleatória, mas poderosa entre dois estranhos. No entanto, se você estiver aberto à ideia de vidas passadas, há uma chance de que você tenha conhecido um estranho familiar em um lugar e momento totalmente diferente. Muitos paranormais e espiritualistas acreditam que temos conexões de vidas passadas com pessoas, lugares e até mesmo animais de estimação em nossas vidas atuais. E se você já se perguntou se teve uma vida passada, provavelmente vai querer saber como saber se alguém que você conhece também fez isso.

Independentemente de você acreditar neles ou não, vidas passadas e reencarnação são tópicos muito fascinantes. Muitas religiões (incluindo o hinduísmo, o budismo e algumas seitas do judaísmo e do islamismo) incorporam o conceito de vidas passadas e reencarnação em seus sistemas de crenças, e as leituras espirituais de vidas passadas também ganharam popularidade nos círculos ocidentais da nova era. O conceito de uma vida passada depende da ideia de que temos uma alma ou essência não física que se move de um corpo físico para outro ao longo das vidas - o que significa, em teoria, que você poderia ter tido muitas vidas (e conexões com outros) antes do que você está vivendo atualmente.

"Todo mundo tem uma vida ou vidas passadas", disse o vidente Andrew Brewer a Bustle. "As pessoas reencarnam porque gostam de estar aqui." Ter uma vida passada significa essencialmente que a essência de sua alma assumiu forma física em sua vida atual porque já esteve aqui antes - e deseja estar aqui novamente para experimentar algo mais ou crescer de alguma forma. Esperançosamente, nossas almas evoluem de alguma forma que traga uma nova sabedoria para vidas futuras, mas de acordo com Brewer, as pessoas não mudam drasticamente de uma vida para a outra. "Pense em cada encarnação como a expressão pessoal do eu da alma", diz Brewer. "Each go round, we come with similar traits, talents, and quirks — as well as consistent physical qualities, regardless of race or gender — that echoes of our dominant soul essence . There has to be some unique quality reincarnating."

Because we tend to reincarnate "looking, acting, thinking, and processing" in a similar way throughout multiple incarnations, it makes sense that we might also have IRL run-ins with souls that we've known in other lives. Apparently, when you meet someone you've known in a past life, the connection will feel different than with anyone else you meet. And as you can imagine, it's a powerful chemistry.

If you've got a wild connection with someone and are wondering how to tell if someone is your past life partner, here's what to look out for according to psychics.


Yes, I agree with David. If somehow, you were able to travel at the speed of light, it would seem that 'your time' would not have progressed in comparison to your reference time once you returned to 'normal' speeds. This can be modeled by the Lorentz time dilation equation:

When traveling at the speed of light ($v=c$), left under the radical you would have 0. This answer would be undefined or infinity if you will (let's go with infinity). The reference time ($T_0$) divided by zero would be infinity therefore, you could infer that time is 'frozen' to an object traveling at the speed of light.

This kind of question has a long and honorable history. As a young student, Einstein tried to imagine what an electromagnetic wave would look like from the point of view of a motorcyclist riding alongside it. But we now know, thanks to Einstein himself, that it really doesn't make sense to talk about such observers.

The most straightforward argument is based on the positivist idea that concepts only mean something if you can define how to measure them operationally. If we accept this philosophical stance (which is by no means compatible with every concept we ever discuss in physics), then we need to be able to physically realize this frame in terms of an observer and measuring devices. But we can't. It would take an infinite amount of energy to accelerate Einstein and his motorcycle to the speed of light.

Since arguments from positivism can often kill off perfectly interesting and reasonable concepts, we might ask whether there are other reasons not to allow such frames. There are. One of the most basic geometrical ideas is intersection. In relativity, we expect that even if different observers disagree about many things, they agree about intersections of world-lines. Either the particles collided or they didn't. The arrow either hit the bull's-eye or it didn't. So although general relativity is far more permissive than Newtonian mechanics about changes of coordinates, there is a restriction that they should be smooth, one-to-one functions. If there was something like a Lorentz transformation for v=c, it wouldn't be one-to-one, so it wouldn't be mathematically compatible with the structure of relativity. (An easy way to see that it can't be one-to-one is that the length contraction would reduce a finite distance to a point.)

What if a system of interacting, massless particles was conscious, and could make observations? The argument given in the preceding paragraph proves that this isn't possible, but let's be more explicit. There are two possibilities. The velocity V of the system's center of mass either moves at c, or it doesn't. If V=c, then all the particles are moving along parallel lines, and therefore they aren't interacting, can't perform computations, and can't be conscious. (This is also consistent with the fact that the proper time s of a particle moving at c is constant, ds=0.) If V is less than c, then the observer's frame of reference isn't moving at c. Either way, we don't get an observer moving at c.


Particles Moved Faster Than Speed of Light?

"Crazy" neutrino find has many physicists skeptical, still backing Einstein.

Neutrinos—ghostly subatomic particles—may have been observed traveling faster than the speed of light, scientists announced this week.

If confirmed, the astonishing claim would upend a cardinal rule of physics established by Albert Einstein nearly a century ago.

"Most theorists believe that nothing can travel faster than the speed of light. So if this is true, it would rock the foundations of physics," said Stephen Parke, head of the theoretical physics department at the U.S. government-run Fermilab near Chicago, Illinois.

The existence of faster-than-light particles would also wreak havoc on scientific theories of cause and effect.

"If things travel faster than the speed of light, A can cause B, [but] B can also cause A," Parke said.

"If that happens, the concept of causality becomes ambiguous, and that would cause a great deal of trouble."

Don't Bet on Breaking Light Speed

Members of the Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus, or OPERA, at the European Center for Nuclear Research (CERN) described the unusual neutrino detection in a paper published this week on the research website arXiv.org.

The team shot neutrinos out of a particle accelerator near Geneva, Switzerland, and measured how long it took the particles to travel to a neutrino detector in Gran Sasso, Italy, 450 miles (724 kilometers) away.

Neutrinos are subatomic particles that have almost no mass and can zip through entire planets as if they are not there.

Being nearly massless, neutrinos should travel at nearly the speed of light, which is approximately 186,000 miles (299,338 kilometers) a second.

To the astonishment of the OPERA team, the particles appear to have reached their destination about 60 nanoseconds faster than expected.

A nanosecond may not sound like much, but "the effect is quite large," said Fermilab's Parke, who was not part of the CERN team.

The extra speed would mean that, over a distance of 621 miles (1,000 kilometers), neutrinos travel about 66 feet (20 meters) farther than light travels in the same amount of time.

The results would be "revolutionary" if true, Parke said, but he added that he highly doubts the findings will hold up under closer scrutiny.

"If I was a betting man, I would bet against it," he said. "Your first response is it can't possibly be true, that they must have made a mistake."

Neutrino Speed an Instrument Error?

Parke is not alone in his skepticism. Many physicists have speculated that the OPERA results are due to a measurement or instrument error.

It would not be the first time such an error occurred, said Louis Strigari, an astrophysicist at Stanford University also not on the CERN team.

"There have been several instances where, through no fault of the experimenters, the equipment was not understood as well as it needed to be," Strigari said.

"It just so happens that you learn more as you get more data and you understand the machinery a little better."

Even the OPERA team is cautious about its results and is welcoming other researchers to repeat the neutrino experiment.

"We want just to be helped by the community in understanding our crazy result—because it is crazy," Antonio Ereditato, coordinator of the OPERA collaboration, told the BBC.

Supernova Neutrinos Not So Speedy

Dave Goldberg, an astrophysicist at Philadelphia's Drexel University, said that if faster-than-light neutrinos did exist, they would likely have been observed in nature before now.

For example, in 1987 detectors on Earth identified neutrinos and photons—light particles—from an exploding star. Both types of particles reached our planet at almost exactly the same instance.

According to Goldberg's calculations, if neutrinos travel faster than light by the amount the OPERA team claims, then neutrinos from that supernova should have been detected in 1984—three years before the photons.

"It's possible, but unlikely," Goldberg said, that detectors active on Earth at the time would have missed such an obvious spike in cosmic neutrinos.

Goldberg concedes that supernova neutrinos are less energetic—and would thus be traveling slower—than the neutrinos from CERN's particle accelerator.

However, "assuming Einstein was correct, both types [of neutrinos] would be moving at something like 99.999999999 percent the speed of light," Goldberg said in an email.

"In other words, from a measurement point of view, they'd be going at essentially identical speeds."

Relativity Still Very Close to Right

Even if the OPERA results are confirmed by other scientists, they wouldn't totally invalidate Einstein's theories of general and special relativity, Stanford University's Strigari stressed. Those theories still explain a remarkable range of observed phenomena in the universe.

"I think it's long been understood that the theories we have today aren't the full answers," Strigari said.

"If this observation holds up, then it's probably a good piece of evidence that the theories we currently have need to be reworked."

Drexel University's Goldberg agreed that physicists won't be discarding Einstein's theories anytime soon.

"Even if relativity turned out to be wrong," he said, "it's clearly very, very close to being right."


According to current physical theory, is it possible for a human being to travel through time?

"Perhaps surprisingly, this turns out to be a subtle question. It is not obviously ruled out by our current laws of nature. Recent investigations into this question have provided some evidence that the answer is no, but it has not yet been proven to be impossible."

Even the slight possibility of time travel exerts such fascination that many physicists continue to study not only whether it may be possible but also how one might do it.

One of the leading researchers in this area is William A. Hiscock, a professor of physics at Montana State University. Here are his thoughts on the matter:

"Is it possible to travel through time? To answer this question, we must be a bit more specific about what we mean by traveling through time. Discounting the everyday progression of time, the question can be divided into two parts: Is it possible, within a short time (less than a human life span), to travel into the distant future? And is it possible to travel into the past?

"Our current understanding of fundamental physics tells us that the answer to the first question is a definite yes, and to the second, maybe.

"The mechanism for traveling into the distant future is to use the time-dilation effect of Special Relativity, which states that a moving clock appears to tick more slowly the closer it approaches the speed of light. This effect, which has been overwhelmingly supported by experimental tests, applies to all types of clocks, including biological aging.

"If one were to depart from the earth in a spaceship that could accelerate continuously at a comfortable one g (an acceleration that would produce a force equal to the gravity at the earth's surface), one would begin to approach the speed of light relative to the earth within about a year. As the ship continued to accelerate, it would come ever closer to the speed of light, and its clocks would appear to run at an ever slower rate relative to the earth. Under such circumstances, a round trip to the center of our galaxy and back to the earth--a distance of some 60,000 light-years--could be completed in only a little more than 40 years of ship time. Upon arriving back at the earth, the astronaut would be only 40 years older, while 60,000 years would have passed on the earth. (Note that there is no 'twin paradox,' because it is unambiguous that the space traveler has felt the constant acceleration for 40 years, while a hypothetical twin left behind on a spaceship circling the earth has not.)

"Such a trip would pose formidable engineering problems: the amount of energy required, even assuming a perfect conversion of mass into energy, is greater than a planetary mass. But nothing in the known laws of physics would prevent such a trip from occurring.

"Time travel into the past, which is what people usually mean by time travel, is a much more uncertain proposition. There are many solutions to Einstein's equations of General Relativity that allow a person to follow a timeline that would result in her (or him) encountering herself--or her grandmother--at an earlier time. The problem is deciding whether these solutions represent situations that could occur in the real universe, or whether they are mere mathematical oddities incompatible with known physics. No experiment or observation has ever indicated that time travel is occurring in our universe. Much work has been done by theoretical physicists in the past decade to try to determine whether, in a universe that is initially without time travel, one can build a time machine--in other words, if it is possible to manipulate matter and the geometry of space-time in such a way as to create new paths that circle back in time.

"How could one build a time machine? The simplest way currently being discussed is to take a wormhole (a tunnel connecting spatially separated regions of space-time) and give one mouth of the wormhole a substantial velocity with respect to the other. Passage through the wormhole would then allow travel to the past.

"Easily said--but where does one obtain a wormhole? Although the theoretical properties of wormholes have been extensively studied over the past decade, little is known about how to form a macroscopic wormhole, large enough for a human or a spaceship to pass through. Some speculative theories of quantum gravity tell us that space-time has a complicated, foamlike structure of wormholes on the smallest scales--10^-33 centimeter, or a billion billion times smaller than an electron. Some physicists believe it may be possible to grab one of these truly microscopic wormholes and enlarge it to usable size, but at present these ideas are all very hypothetical.

"Even if we had a wormhole, would nature allow us to convert it into a time machine? Stephen Hawking has formulated a "Chronology Protection Conjecture," which states that the laws of nature prevent the creation of a time machine. At the moment, however, this is just a conjecture, not proven.

"Theoretical physicists have studied various aspects of physics to determine whether this law or that might protect chronology and forbid the building of a time machine. In all the searching, however, only one bit of physics has been found that might prohibit using a wormhole to travel through time. In 1982, Deborah A. Konkowski of the U.S. Naval Academy and I showed that the energy in the vacuum state of a massless quantized field (such as the photon) would grow without bound as a time machine is being turned on, effectively preventing it from being used. Later studies by Hawking and Kip S. Thorne of Caltech have shown that it is unclear whether the growing energy would change the geometry of space-time rapidly enough to stop the operation of the time machine. Recent work by Tsunefumi Tanaka of Montana State University and myself, along with independent research by David Boulware of the University of Washington, has shown that the energy in the vacuum state of a field having mass (such as the electron) does not grow to unbounded levels this finding indicates there may be a way to engineer the particle physics to allow a time machine to work.

"Perhaps the biggest surprise of the work of the past decade is that it is not obvious that the laws of physics forbid time travel. It is increasingly clear that the question may not be settled until scientists develop an adequate theory of quantum gravity."

John L. Friedman of the physics department at the University of Wisconsin at Milwaukee has also given this subject a great deal of consideration:

"Special relativity implies that people or clocks at rest (or not accelerating) age more quickly than partners traveling on round-trips in which one changes direction to return to one's partner. In the world's particle accelerators, this prediction is tested daily: Particles traveling in circles at nearly the speed of light decay more slowly than those at rest, and the decay time agrees with theory to the high precision of the measurements.

"Within the framework of Special Relativity, the fact that particles cannot move faster than light prevents one from returning after a high-speed trip to a time earlier than the time of departure. Once gravity is included, however, spacetime is curved, so there are solutions to the equations of General Relativity in which particles can travel in paths that take them back to earlier times. Other features of the geometries that solve the equations of General Relativity include gravitational lenses, gravitational waves and black holes the dramatic explosion of discoveries in radio and X-ray astronomy during the past two decades has led to the observation of gravitational lenses and gravitational waves, as well as to compelling evidence for giant black holes in the centers of galaxies and stellar-sized black holes that arise from the collapse of dying stars. But there do not appear to be regions of spacetime that allow time travel, raising the fundamental question of what forbids them--or if they really are forbidden.

"A recent surprise is that one can circumvent the 'grandfather paradox,' the idea that it is logically inconsistent for particle paths to loop back to earlier times, because, for example, a granddaughter could go back in time to do away with her grandfather. For several simple physical systems, solutions to the equations of physics exist for any starting condition. In these model systems, something always intervenes to prevent inconsistency analogous to murdering one's grandfather.

"Then why do there seem to be no time machines? Two different answers are consistent with our knowledge. The first is simply that the classical theory has a much broader set of solutions than the correct theory of quantum gravity. It is not implausible that causal structure enters in a fundamental way in quantum gravity and that classical spacetimes with time loops are spurious--in other words, that they do not approximate any states of the complete theory. A second possible answer is provided by recent results that go by the name chronology protection: One supposes that quantum gravity allows microscopic structures that violate causality, and one shows that the character of macroscopic matter forbids the existence of regions with macroscopically large time loops. To create a time machine would require negative energy, and quantum mechanics appears to allow only extremely small regions of negative energy. And the forces needed to create an ordinary-sized region with time loops appear to be extremely large.

"To summarize: It is very likely that the laws of physics rule out macroscopic time machines, but possible that spacetime is filled with microscopic time loops.