Einstein descubrió en el estudio de la electrodinámica de los cuerpos en movimiento, que la velocidad de la luz $c_{em}$ es el mismo para los observadores que se mueven uno respecto al otro con velocidad constante. Pero ¿por qué la velocidad de la luz sea también universal, el límite de velocidad para todas las otras interacciones fundamentales (la gravedad, la débil y la fuerza fuerte)? ¿Por qué debe $c_{em} = c_{g} = c_{weak} = c_{strong}$ ?
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WetSavannaAnimal aka Rod Vance
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$c$ no es en primer lugar la velocidad de la luz. Es, ante todo, el universal límite de velocidad de una relación causa-efecto - si $A$ influencias $B$ (en el mismo marco inercial) causalmente, y si $B$ a una distancia de $d$$A$, entonces el tiempo mínimo que debe transcurrir antes de que la influencia puede llegar a $B$$d/c$. Desde las interacciones que el nombre se cree que median las relaciones causa-efecto, $c$ limita su velocidad también. Otro, evocador, que se usan a menudo nombre para $c$ es "universal señalización de límite de velocidad".
La existencia de una $c$ puede ser inferida a partir de básicos de simetría espacial y la isotropía hipótesis sobre el universo.
$c$ viene a significar la velocidad de la luz porque se desprende de la relatividad especial de einstein junto con este "más fundamental" noción de $c$ que todos, y sólo, partículas sin masa siempre debe ser observado para viajar a la causa-efecto de límite de velocidad, y que este observa la velocidad es independiente de la de un observador inercial del marco de referencia. Por tanto, dada la "más fundamental" noción de $c$, en el marco de la independencia de la velocidad de la luz puede ser tomado como una confirmación experimental de que la luz está mediada por una partícula sin masa.
Me dicen más acerca de estas ideas en esta respuesta aquí
ralphtheninja
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La velocidad de la luz en el vacío no es un límite. Es fundamental a la propiedad. Límite significa que la luz se puede mover a cualquier velocidad hasta c. Pero la luz se mueve exactamente en c, no más lento, no más rápido. Así, es una propiedad fundamental.
Del mismo modo, la velocidad de fuerzas (gravedad, débil y fuerte a la fuerza) es también una propiedad fundamental del universo y tiene el mismo valor como c.
El límite es sólo para la materia debido a que la materia se puede mover a cualquier velocidad hasta c, pero no >= c.
c es también la velocidad (propiedad) de la energía (EM, las ondas gravitacionales) cuando se mueve solo. Pero cuando se mueve la energía a la materia (masa), a continuación, se mueve a la velocidad dada por la fórmula E = .5 * m * v * v.
Hay otros escenarios, por ejemplo, las ondas en el agua (o las ondas de sonido) transmitir energía. La velocidad no es una propiedad del medio.
De esta manera, la velocidad de la luz y las fuerzas puede ser considerado como una propiedad del espacio.
Karlson
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El punto principal de Einstein de la relatividad de einstein es que EM leyes son las mismas para todo observador inercial. El uso de este con el principio de relatividad que dice que (inercial) el movimiento es un concepto relativo, que son capaces de demostrar que la velocidad de la luz es absoluta. Usted puede ir más allá y demostrar que las transformaciones que relaciona dos diferentes observador inercial siempre preservar el intervalo: $$ \Delta S^2=\Delta del r^2 - c^2\Delta t^2 $$ donde $\Delta r$ es la distancia entre dos eventos y $\Delta t$ el intervalo de tiempo entre los dos eventos. Usted puede pensar en este tipo de eventos como las explosiones que tienen lugar en algún lugar en el espacio en algún momento.
Ahora, si tratas de construir campos que el respeto de la relatividad de einstein, siempre se encuentra un potencial como: $$ \phi (r)=\frac{e^{-r/r_0}}{r} $$ Usted ve que esta $r_0$ proporciona una longitud natural cuando la interacción es importante. Si usted está en escalas de $r\gt\gt r_0$, que se puede prescindir de esta interacción. Esta $r_0$ está relacionado con la "masa" de las señales de campo, es decir, en la relativa a la relación de dispersión de las señales. La ecuación de este campo en el vacío es: $$ \partial_t^2 \phi =-\frac{c^2}{r_0^2}\phi +c^2\partial r^2 \phi $$ el que dice que la velocidad de una señal depende de la frecuencia. Ver aquí
Esto significa que los campos con las señales que viajan con velocidades diferentes de la luz tiene un limitated rango de $r\sim r_0$ de importancia. Así, cada interacción que sobrevive a través de distancias arbitrariamente, $r_0\rightarrow \infty$, ha señales que viajan a la velocidad de la luz, $v\rightarrow c$.
