¿Podemos mover algo más rápido que la luz dentro de la pantalla de una computadora? ¿Qué pasará si tratamos de hacerlo?

No se puede transmitir información ni energía más rápido que la luz. Pero:

Con fines ilustrativos, imagine que tiene una pantalla de computadora del tamaño de la galaxia (y su procesador está en el centro). Puede programar la computadora de tal manera que envíe señales a su píxel para que a un observador en otra galaxia le parezca que el puntero del mouse se mueve más rápido que la luz. Pero el puntero del mouse no es una cosa física, y no está transmitiendo información (es el procesador que transmite la información). Lo mismo podría funcionar para una pantalla de tamaño normal.

Por analogía, imaginemos que hay 1 millón de planetas alineados separados por una distancia de 1 minuto luz (es decir, la distancia que la luz viaja en 1 minuto en el espacio libre). 1 millón de personas en la Tierra sincronizadas allí observan (todas usan la misma referencia de tiempo para evitar los efectos que la relatividad especial tiene una vez). Todos toman una nave espacial para llegar a un planeta diferente. Luego, en un momento predeterminado, la primera persona en el primer planeta puso su mano en el aire. Luego, 5 segundos después, la segunda persona en el segundo planeta hace lo mismo. 5 segundos después, la tercera persona hace lo mismo, etc. Harían una ola (audiencia) más rápido que la luz. Sin embargo, tal onda no es una cosa física, no tiene energía y no transmite información. Es simplemente un concepto.

Reemplace a las personas por píxeles, levantando los brazos encendiendo un píxel, los relojes y el plan por un procesador, y las naves espaciales por cables. Ahora tiene una pantalla con lo que parece ser algo que viaja más rápido que la luz.

PD: Probablemente también podríamos hacer una simulación por computadora con seres conscientes que experimenten diferentes leyes de la física (como una velocidad diferente de la luz), pero en el nivel fundamental (ej .: los procesadores) la física sería la misma. Sería más como una ilusión perfecta que cualquier otra cosa. Podríamos estar en una simulación de computadora (ver ¿Estás viviendo en una simulación de computadora?) Y la física de nuestros simuladores podría ser diferente. (Editar: para obtener más información sobre esta interpretación de la pregunta, consulte la respuesta de Keith Shannon a ¿Podemos mover algo más rápido que la luz dentro de la pantalla de una computadora? ¿Qué sucederá si tratamos de hacerlo?)

Ciertamente podemos simular viajes a velocidad superluminal. La pregunta es, ¿a qué leyes de la física del universo real ignoramos o hacemos una solución manual para garantizar que el automóvil y su ocupante lleguen a su destino de una sola pieza?

El problema fundamental con el viaje superluminal en nuestro universo es que las interacciones entre los paquetes estables de energía que llamamos partículas masivas ocurren a la velocidad de la luz. Si las partículas mismas se mueven a la velocidad de la luz o más rápido, las interacciones entre las partículas vecinas que definen la estructura de la materia en prácticamente todos los niveles nunca podrían “ponerse al día”. El asunto de nuestro automóvil, y su conductor y pasajeros, dejaría de ser materia y se convertiría en energía pura, y hasta que no dominemos la transmisión de materia, no podremos reconstruir esa energía en el vehículo y sus ocupantes en el destino. Esto es lo que hace c el “límite de velocidad universal”; nada puede ir a la velocidad de la luz, excepto la luz, porque las interacciones que definen todo lo demás además de la luz suceden a la velocidad de la luz y no más rápido.

El segundo problema es que, como la masa es energía y la energía es masa, cuanta más energía tiene una partícula, más masiva es. Esto se llama el “término de masa cinética” de las ecuaciones relativistas, incluidas las de la física de partículas. Esto significa que a medida que imparte fuerza a una masa, acelerándola hacia c, el aumento resultante en la velocidad aumenta la energía cinética de la masa, haciendo que la masa sea más masiva, por lo que la misma fuerza no la acelerará tan rápido hasta que la velocidad disminuya. El aumento de la fuerza se encuentra con un retorno decreciente similar. De hecho, encontramos que a medida que la velocidad de un objeto masivo se aproxima a c, la fuerza (y, por lo tanto, la energía) requerida para continuar acelerándolo diverge al infinito, porque la masa se vuelve infinitamente masiva debido a su energía cinética.

Pero simplifiquemos nuestro modelo de computadora para evitar estos problemas; en lugar de modelar la materia a la resolución cuántica, hacemos lo que siempre hacemos y simplificamos el automóvil a una estructura esquelética de puntos que definen su superficie, y dentro de esta estructura definimos un punto con una masa como centro de gravedad. No nos importa cómo se arma el automóvil, solo nos importa su tamaño, masa y aproximadamente dónde se distribuye esa masa. Entonces, podemos ignorar el aumento de masa a velocidades relativistas, y usar la física clásica de proyectiles para modelar el viaje a 400,000,000m / s (aproximadamente 4/3 c ).

Si está modelando la transmisión de luz correctamente en su motor de renderizado, algunos efectos interesantes se sacuden. Primero, parece que estás yendo hacia atrás. Esto se debe a que, cuando te acercas a cada punto relativamente fijo de tu entorno, la luz transmitida desde ese punto llega después que tú. Entonces, desde la perspectiva de un observador “en la pista”, el automóvil aparecería en el medio de la pista en el punto más cercano al observador, y luego parecería moverse tanto hacia adelante como hacia atrás. Desde la perspectiva del conductor, la luz de su entorno también se movería en ambos sentidos, convirtiéndose en una mancha brillante que hace que sea prácticamente imposible navegar.

Segundo, mirando detrás de ti, verías negro. Esto es por la misma razón; la luz producida por cualquier cosa detrás del automóvil no alcanzará la cámara virtual que representa la visión del conductor hasta que el automóvil se detenga (o al menos disminuya más allá de c), momento en el cual el paisaje detrás del automóvil se desvanecería de negro.

La imagen visual del automóvil en su videojuego está formada por píxeles que finalmente consisten en una capa de moléculas. por lo tanto, lo que percibes como el automóvil en movimiento en la pantalla de tu computadora no es más que oscilaciones forzadas eléctricamente de moléculas de cristal líquido.
Según la relatividad especial, nada puede viajar más rápido que la luz (que obviamente incluye estas moléculas).
Las premisas anteriores implican lógicamente que su automóvil, incluso en la pantalla de la computadora, no puede viajar más rápido que la luz.

No estoy seguro de lo que estás preguntando, pero no.
No hay nada en una computadora, o hasta donde sabemos, en el Universo, que pueda exceder c.

Puede hacer brillar un láser en la luna y moverlo lo suficientemente rápido como para que el rayo viaje a través de la superficie más rápido que c, pero eso no lleva información y no tiene masa.

No veo por qué no debería ser posible. Dado que en una pantalla no es una partícula real que se mueve con una velocidad mayor que c. En cambio, es la representación de partícula. Dos instancias de representación son completamente independientes entre sí. Sin embargo, la frecuencia de actualización de la pantalla es de alrededor de 60 hercios, es decir, la pantalla se actualiza 60 veces en un segundo. La pantalla no podrá mostrar el movimiento continuo de la partícula, pero mostrará algunos puntos discretos.

no, debido a que la computadora funciona con electricidad y la electricidad no se mueve a la velocidad de la luz, entonces, lo que sea que podamos hacer, la velocidad máxima que se puede estimular en la pantalla de una computadora es la velocidad de la electricidad. Entonces no es posible.