¿Qué es la velocidad relativa?
La velocidad relativa se refiere a la velocidad y dirección de un objeto con respecto a alguna otra referencia. No hay referencia estándar para una velocidad relativa; sin embargo, algunas referencias, como el terreno, son mucho más convenientes que otras. Debido a este principio, es posible describir el mismo objeto que tiene múltiples velocidades diferentes, cada una con un marco de referencia diferente. Sin embargo, la velocidad de la luz no es una velocidad relativa en este sentido.
Típicamente, todas las velocidades deben ser relativas a algún marco de referencia inercial. Cualquier marco de referencia en el espacio que no esté acelerando es igualmente adecuado. La superficie de la Tierra es una buena aproximación para un marco de referencia inercial cuando las distancias involucradas no son demasiado grandes. Esto se debe a que pequeñas áreas parecen ser planas y estacionarias; es decir, los objetos parecen estar en reposo cuando se mueven a la misma velocidad que el suelo. Cuando las distancias se vuelven demasiado grandes, ya no tiene sentido dar velocidades relativas al suelo; debido a la rotación de la Tierra, diferentes partes del globo se mueven en diferentes direcciones.
Por ejemplo, se entiende que una velocidad de 70 millas (112.7 kms) por hora en la carretera es relativa al suelo "estacionario". Esto se debe a que la superficie de la Tierra gira alrededor de su núcleo y la Tierra viaja alrededor del sol. El Sistema Solar mismo gira alrededor del centro de la galaxia, la Vía Láctea, y así sucesivamente. Por lo tanto, una velocidad solo es útil cuando es relativa a algún marco de referencia. Un límite de velocidad en carretera es en realidad un límite de velocidad relativa.
El astrónomo danés Ole Christensen Rømer midió por primera vez la velocidad de la luz en 1676. Comparó el tiempo que tardó la luz en viajar desde la luna de Júpiter Io cuando la Tierra estaba a varias distancias de ella. Cuando la Tierra estaba más lejos de Júpiter, la luz tardó notablemente más en llegar. Sin el conocimiento de Rømer, sin embargo, la luz no se comporta de la misma manera que la materia ordinaria. La velocidad de la luz, y de toda radiación electromagnética, es constante independientemente de quién la esté observando.
En 1905, el físico alemán Albert Einstein propuso la teoría de que el movimiento de un observador no afecta la velocidad de la luz. Este avance sirvió de base para la teoría de la relatividad especial. Sus implicaciones, aunque no se notan comúnmente durante la vida cotidiana, son de largo alcance en el campo de la física. En esencia, el principio significa que la velocidad de la luz no es una velocidad relativa en el sentido anterior. Más bien, el tiempo mismo depende del movimiento del observador.