Отражение со скоростью света

Я смотрел в Интернете безрезультатно. Есть два конкурирующих ответа, и мне любопытно узнать, какой из них правильный.

Кто-то задал мне этот вопрос. Если вы путешествуете со скоростью света, сможете ли вы увидеть свое отражение в зеркале перед собой?

Мой ответ на вопрос - нет, я полагаю, что для того, чтобы это произошло, свет, отражающийся от вас, который появится в зеркале, должен двигаться быстрее, чем скорость света, чтобы действительно достичь зеркала (что, как мы все знаем, невозможно) .

Он говорит, что да, все зависит от текущей системы отсчета.

Может ли кто-нибудь подтвердить правильный ответ возможными ссылками?

Возможный дубликат: physics.stackexchange.com/q/8163/2451

Ответы (7)

На этот вопрос нельзя ответить, потому что вы не можете путешествовать со скоростью света. См. Ускорение частиц до скоростей, бесконечно близких к скорости света?

Если бы у вас не было массы, вы бы всегда путешествовали со скоростью света. Однако в этом случае вы не заметите течения времени. В теории относительности время, проходящее для наблюдателя, зависит от собственного времени . Собственное время для светоподобной траектории всегда равно нулю, поэтому сами фотоны не испытывают течения времени.

Если вы путешествуете со скоростью, близкой к скорости света — возможно, 99,9% скорости света относительно Земли, вы все равно сможете нормально видеть себя в зеркале, которое носите с собой. Это обеспечивается принципом относительности, утверждающим, что все физические процессы протекают одинаково при любой постоянной скорости.

Итак, если я путешествую со скоростью 99,9999% скорости света, я увижу свое отражение в зеркале точно так же, как если бы я двигался, скажем, с нашей текущей скоростью на Земле (при условии, что обе скорости постоянны)?
@ Джон В. Да, верно.
Спасибо. Знаете ли вы какие-нибудь хорошие статьи, в которых я могу больше узнать о последнем комментарии к вашему ответу?

Ваш друг прав, что это зависит от системы отсчета (см. предыдущие ответы). Оба этих ответа верны, с той лишь разницей, что Марк предполагает, что вы и зеркало используете одну систему отсчета и измеряете вашу скорость относительно другой системы отсчета, тогда как Зассу предполагает, что вы измеряете свою скорость относительно зеркала (и движетесь к нему) .

Что касается ответа Зассу, правда, что лоренцево сокращение происходит, но, поскольку вы являетесь наблюдателем, может показаться, что зеркало «сжалось, как блин», и что оно, кажется, испытывает время медленнее по сравнению с вами. С вашей точки зрения все выглядело бы нормально, если бы не нелепо быстро приближающееся зеркало. Стоит также отметить, что если вы предполагаете противоположное направление движения, ваше изображение будет смещено в красную сторону.

Вы не можете путешествовать со скоростью света, вы можете только приблизиться к ней, и чем ближе вы подходите, тем больше релятивистских эффектов вы испытываете, но мы можем продолжить разговор о проблеме, которую вы поставили в контексте приближения к скорости света .

С вашей точки зрения

Когда вы приближаетесь к скорости света, зеркало фактически становится ближе с вашей точки зрения, и скорость света, приближающегося к вам от зеркала и оставляющего вас двигаться к зеркалу, равна с . Однако вы по-прежнему воспринимаете зеркало, движущееся к вам. Итак, если зеркало движется к вам в 0,99 с и свет от него падает на тебя в с , то свет от поверхности зеркала удаляется только с относительной скоростью 0,01 с , что в контексте данного обсуждения мы скажем не очень быстро.

С точки зрения зеркала

Зеркало является частью инерциальной системы отсчета, которая «наблюдает» (что на самом деле является формализмом теории относительности, отличной от видения с помощью фотонов) за тем, как вы приближаетесь к нему со скоростью 0,99 с и давайте также отметим, что ваша длина сокращается, как блин, и вы ощущаете время медленнее в соответствии с зеркалом. Свет исходит от космического корабля (я полагаю) в с и движется к космическому кораблю в с . Свет, который излучает космический корабль, только движется 0,01 с быстрее скорости космического корабля.

В обоих случаях считается, что свет, испускаемый космическим кораблем в момент времени т перед столкновением с зеркалом попадает в зеркало только за небольшой промежуток времени до того, как сам космический корабль врежется в зеркало (в частности, 0,01 с т , и да, я знаю, что это не объективная мера времени, поскольку я использовал ее здесь). В пределе движется точно скорость света, тогда, конечно, никакой свет от космического корабля не способен достичь зеркала до столкновения. Отражение движения космического корабля в этом случае невозможно.

Итак, что вы видите?

Вы видите отражение в зеркале еще до того, как отправились в путешествие на скорости света. Если мы говорим о приближении к скорости света, например 0,99 с затем вы видите сильно смещенную в синий цвет версию себя на короткий период времени (относительно продолжительности поездки) прямо перед тем, как врезаться в зеркало.

С какой скоростью будет двигаться ваше отражение? Применяется ли к нему сжатие длины / замедление времени, или он может двигаться быстрее, чем c, потому что это не физическая вещь (например, точка лазера, спроецированная на Луну, может двигаться быстрее, чем c)
@Random Это очень хороший вопрос, на который я мог бы дать отдельный ответ. С «перспективы» (это не то, что «видят», а то, что интерпретируется по правилам относительности) космического корабля, который движется со скоростью 0,99 с его отражение должно приближаться на 1,98 с , но то, что вы сказали о том, что это «ложь», верно. Что еще более интересно, появление, вызванное исключительно световыми лучами (хотя и с синим смещением), будет ограничиваться бесконечной скоростью, когда скорость космического корабля приближается к c. Он видит свое отражение только в течение короткого промежутка времени, и отражение проходит такое же расстояние за это время.
Спасибо - при дальнейших размышлениях я сумел оправдаться перед собой - если за зеркалом находится реальный корабль, который точно "отражает" (без каламбура) действия первого корабля (относительно зеркала, и одновременно с точки зрения наблюдателя у зеркала), я не мог придумать никакого последовательного решения, кроме того, что отражение всегда совпадает с другим кораблем. У меня есть несколько вопросов о blueshifting, над которыми мне нужно еще подумать.

Масса может только приближаться С . Однако на любой скорости < С если бы зеркало путешествовало с вами, скажем, вы держите зеркало в руке, чтобы расчесать волосы, тогда все выглядело бы нормально, как если бы вы стояли на месте. Потому что в вашей системе отсчета вы могли бы рассматривать себя как стоящего на месте, а все остальное как движущееся мимо вас.

К релятивистским скоростям нельзя просто добавить существенные относительные скорости. Другими словами, свет, отражающийся от зеркала, движущегося со скоростью 0,99с, не отражается назад с точкой (1-0,99)с, а отражается с точкой с. Стоит прочитать больше об этом.

Простой ответ: нет.

Причина: Допустим, вы фотон. Зеркало помещается от вас. Если вы не врежетесь в него, то он будет двигаться так же быстро, как и вы. там фотон никогда не достигнет его, чтобы быть перенаправленным назад.

Кроме того, можно предположить, что, поскольку скорость света является максимальной скоростью Вселенной, и частица, и зеркало слипаются, поскольку частица догоняет зеркало.
Можно отредактировать вопрос и добавить текст, который вы поместили в комментарий.

Путешествие со скоростью света с зеркалом Мои исследования говорят мне, что вы не можете видеть свое собственное отражение, и это правда, что путешествие со скоростью света возможно. Это потому, что вы путешествуете так быстро, что время в вашем уме замедляется, и при правильной силе движения вы видите, как в зеркале происходит пространственное явление, и все, что вы видите сейчас, это пустое зеркало.