Por que a velocidade da luz é 299.792.458 metros / s?

Ok, estou me formando em física (4º ano) e nunca entendi essa questão (meio) fundamental. Talvez eu não tenha explorado o suficiente.

Por exemplo, por que são necessários 8min20s para a luz do sol chegar até nós? Eu sei a resposta para essa pergunta em uma escala "superficial". O sol está a 1AU de distância, c = 3E8 m / se ed = v / t para obter aproximadamente 8 min e 20 seg.

minha pergunta está em um nível mais profundo.

Digamos que você possa "montar um fóton" SEI QUE ISSO É IMPOSSÍVEL, mas apenas diga que você poderia. Ou uma pergunta melhor: o que um fóton experimenta? O fóton, como eu entendo, deixaria o sol e (se estiver na trajetória correta) atingisse a Terra instantaneamente. Um fóton saindo de Alpha Centauri veria o universo de uma só vez, em uma pequena unidade infinitesimal de tempo (se direcionada para o espaço).

Se um fóton vê tudo de uma só vez, por que o percebemos ter velocidade? Tenho certeza de que isso tem algo a ver com quadros de referência, especialmente relativamente, Lorentz transforma? mas apenas parece estranho. por que a velocidade da luz é finita para nós ... se fosse infinita, isso seria problemático?

light speed

— sci-guy
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Desde 1983, o medidor é definido como a distância percorrida pela luz no vácuo em 1 / 299.792.458 de segundo, de modo que esse número é exato por definição. Claro que isso não responde à sua pergunta, mas é interessante. en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_light

— Keith Thompson

Se você não leu o QED de Feynmann, eu realmente o recomendaria para ter mais perspectiva sobre isso.

— Adrianmcmenamin

Melhores respostas sobre Física SE. por exemplo , physics.stackexchange.com/questions/150150/… , physics.stackexchange.com/questions/80365/… , physics.stackexchange.com/questions/143385/…

— Rob Jeffries

É teorizado que outros multi-versos podem ter constantes diferentes daquelas que temos neste universo. Por exemplo, a constante de gravidade pode ser diferente, a velocidade da luz pode ser diferente etc. Esses universos pareceriam completamente diferentes do nosso universo.

— Scottie

A velocidade da luz é de 299792458 metros por segundo, porque o universo funciona da mesma maneira e também: a velocidade da luz foi definida muito depois do medidor. Portanto, a fim de manter a medida original do medidor, SI decidiu que a velocidade da luz era de 299792458 m / s apenas mais antiga para manter a medida antiga do medidor, que anteriormente foi definida como sendo igual a um décimo milionésimo da distância do equador a o pólo medido em um meridiano que passou por Paris França

— Suhrid Mulay

Respostas:

A velocidade da luz, sendo finita, é um dos fundamentos do nosso Universo.

Se fosse infinito, isso teria uma grande implicação na causalidade.

Além disso, na física não quântica, a luz é apenas uma onda eletromagnética. O campo eletromagnético é descrito pelas equações de Maxwell, que prevêem que a velocidade das ondas eletromagnéticas que se propagam pelo vácuo depende da permissividade dielétrica e da permeabilidade magnética pela equação para que você não possa ter uma velocidade infinita de luz, a menos que a permissividade elétrica ou a permeabilidade magnética sejam zero, o que por sua vez causaria todo tipo de coisas estranhas à atração eletromagnética (e, assim, importaria a existência além das partículas elementares). $c$ $ε_0$ $μ_0$ $c = {1\over\sqrt{ε_{0}μ_{0}}}$

— Envite
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Ok, mas por que 300.000 km / s? Eu sei que km e seg são invenções humanas - mas sejam quais forem suas unidades de medida - por que essa velocidade? o que há de tão especial nesse número? e a outra parte da minha pergunta: se um fóton experimenta tudo de uma só vez - como pode deixar o sol e atingir a terra em t = 0, mas para nós t = 8min20seg?

— sci-guy

Essa velocidade (297000Km / s) vem da fórmula que eu postei acima: 1 sobre a raiz quadrada de ε0μ0. Sobre o fóton experimentando tudo de uma vez, isso é devido à dilatação relativística do tempo. Para um fóton, o tempo é infinitamente dilatado, de modo que um instante se estende infinitamente por muito tempo.

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oh sim .. é isso mesmo. satisfação intelectual. Obrigado! Eu gosto muito dessa resposta.

— sci-guy

Essa resposta é apenas uma versão sofisticada de "é porque é"

— adrianmcmenamin

Eu tenho a mesma pergunta. Por que um finito não. Eu estava estudando a transformação da cinemática relativística e percebi que as partículas de luz não sentiriam a jornada se estivessem vivendo. Tudo aconteceria em um exemplo para elas. o valor 299792458 vem da permissividade e permeabilidade permitidas. É uma causa que a velocidade é finita. Mas por que finito, saber que acho que é necessário mais avanço.

— Javi

Por que a velocidade da luz é 299.792.458 m / s, e não (por exemplo) 3,1 ou 4,3 x 10 ^ 44 m / s?

A resposta é que todos esses números são conseqüências de escolhas arbitrárias das unidades de medida. De fato, não há nada de especial no número 299.792.458 , tanto que se pode escrever corretamente que a velocidade da luz é:

1079252848,8 [km / h]
0,3 [pc / ano]
1 [ano-luz / ano]

Tanto é assim que, na física de partículas, é comum usar a velocidade da luz como unidade de medida da velocidade, para que seja efetivamente igual à unidade. Você escreveria que a velocidade da luz é 1 [c] e que a velocidade dessa partícula era 0,99998 [c], enquanto eu normalmente trabalho a uma velocidade de 1. x 10 ^ {- 8} [c].

— astabada
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Nas chamadas "unidades naturais", a velocidade da luz é 1 (sem dimensão)

— Envite

astabada, acho que você perdeu o nível da pergunta que eu estava fazendo. Eu estava perguntando qual a unidade de medida que você está usando, por que é essa velocidade. Por exemplo, se o medidor e o segundo permaneceram os mesmos, por que é 3E8 m / se não 6E8m / s, a Envite respondeu bem ao quesiton. Embora, é claro, você possa continuar perguntando por que a permeabilidade elétrica e magnética é do jeito que é ... e uma pergunta ainda mais profunda: por que alguma constante é o valor que é?!?! Existe uma otimização "natural" no universo? ou esses valores estão relacionados à menor quantidade de energia usada?

— sci-guy

@ Convide eu queria ser claro, é por isso que especifiquei 1 [c] . Concordo que, se c = 1 a expressão é redundante, bem como escrever "8 x 1" em vez de apenas "8" ...

— astabada

@AndrewH sim, há uma razão pela qual todas essas constantes universais têm o valor que têm. É chamado de Princípio Antrópico: se eles tivessem algum outro valor, não estaríamos aqui para observá-los.

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@astabada Parece que você tem uma pergunta válida. Por favor, faça-o como uma pergunta no site. Não faz sentido discuti-lo por meio de comentários.

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