Τι θα συνέβαινε αν ταξιδεύαμε με διπλάσια ταχύτητα του φωτός;

Πρόσφατα, ένας 13χρονος στη Βομβάη ρώτησε έναν φιλόσοφο των μαθηματικών Σαμ Μπάρον Τι θα γινόταν αν κάποιος – υποθετικά – έμπαινε μέσα Διπλάσια ταχύτητα φωτός. Ο Baron απάντησε:

Από όσο γνωρίζουμε, δεν μπορούν όλοι να κινηθούν με διπλάσια ταχύτητα του φωτός. Στην πραγματικότητα, δεν είναι δυνατόν ένα αντικείμενο με την ίδια μάζα να κινείται ταχύτερα από την ταχύτητα του φωτός.

Σαμ ΜπάρονCurious Kids: Τι θα συνέβαινε αν κάποιος κινούνταν με διπλάσια ταχύτητα του φωτός;” σε Συνομιλία (24 Μαΐου 2022)

Εξηγεί γιατί όχι ως εξής,

Για να επιταχύνουμε ένα αντικείμενο με μάζα, πρέπει να προσθέσουμε ενέργεια. Όσο πιο γρήγορα θέλουμε να κινηθεί το σώμα, τόσο περισσότερη ενέργεια χρειαζόμαστε.

Οι εξισώσεις της σχετικότητας μας λένε ότι οτιδήποτε έχει μάζα -όση κι αν έχει- απαιτεί άπειρη ποσότητα ενέργειας για να το επιταχύνει στην ταχύτητα του φωτός.

Αλλά όλες οι πηγές ενέργειας που γνωρίζουμε είναι πεπερασμένες: είναι πεπερασμένες κατά κάποιο τρόπο.

Σαμ ΜπάρονCurious Kids: Τι θα συνέβαινε αν κάποιος κινούνταν με διπλάσια ταχύτητα του φωτός;” σε Συνομιλία (24 Μαΐου 2022)

Ετσι. Εκτός από μια εκπληκτική ενεργειακή ανακάλυψη, δεν πάμε τόσο γρήγορα. Αλλά εδώ είναι που έχει πλάκα:

Ωστόσο, για ορισμένα εξωτικά σωματίδια που ταξιδεύουν με διπλάσια ταχύτητα του φωτός μπορεί να είναι δυνατή – και μπορεί να στείλει αυτά τα σωματίδια πίσω στο χρόνο…

Υπάρχουν … που ονομάζονται εικονικά σωματίδια takyons Με έναν ειδικό τύπο μάζας που ονομάζεται «φανταστική μάζα».

Δεν υπάρχουν ενδείξεις ταχυονίων. Αλλά σύμφωνα με τη σχετικότητα, η πιθανή ύπαρξή τους δεν μπορεί να αποκλειστεί.

Εάν υπάρχει, τότε η κίνηση του ταχυονίου πρέπει να είναι πάντα ταχύτερη από την ταχύτητα του φωτός. Ακριβώς όπως κάτι με μια συνηθισμένη μάζα δεν μπορεί να επιταχυνθεί πέρα ​​από την ταχύτητα του φωτός, η ταχύτητα κίνησης των ταχυονίων δεν μπορεί να επιβραδυνθεί κάτω από την ταχύτητα του φωτός.

Μερικοί φυσικοί πιστεύουν ότι εάν υπάρχουν ταχυόνια, θα ταξιδεύουν συνεχώς πίσω στο χρόνο. Αυτός είναι ο λόγος που τα ταχυόνια συνδέονται με το ταξίδι στο χρόνο σε πολλά βιβλία και ταινίες επιστημονικής φαντασίας.

Σαμ ΜπάρονCurious Kids: Τι θα συνέβαινε αν κάποιος κινούνταν με διπλάσια ταχύτητα του φωτός;” σε Συνομιλία (24 Μαΐου 2022)

Στο Space.com, ακούμε για ένα αρχείο Άλλη μια ρυτίδα:

Αν και η ταχύτητα του φωτός αναφέρεται συχνά ως το όριο ταχύτητας του σύμπαντος, το σύμπαν διαστέλλεται ακόμη πιο γρήγορα. Το σύμπαν διαστέλλεται με λίγο πάνω από 42 μίλια (68 χιλιόμετρα) ανά δευτερόλεπτο ανά megaparsec απόστασης από τον παρατηρητή, έγραψε ο αστροφυσικός Paul Sutter σε προηγούμενο άρθρο του Space.com. (Το Parsec έχει διάμετρο 3,26 εκατομμυρίων ετών φωτός—ένας πραγματικά μακρύς δρόμος.)

Βίκυ ΣτάινΠοια είναι η ταχύτητα του φωτός;” σε Space.com (21 Ιανουαρίου 2022)

Άρα η διαστολή του σύμπαντος είναι τεχνικά ταχύτερη από την ταχύτητα του φωτός επειδή διαστέλλεται προς όλες τις κατευθύνσεις. Εάν προσθέσετε ταχύτητες σε αντίθετες κατευθύνσεις μαζί (ανοικτή ταχύτητα), θα έχετε μεγαλύτερο συνολικό αριθμό.

Ο Baron παρουσιάζει επίσης ένα φανταστικό σενάριο στο Gizmodo Για τι θα γινόταν αν Βρήκαμε σκουληκότρυπα:

Η σκουληκότρυπα είναι μια συντομογραφία μεταξύ οποιωνδήποτε δύο σημείων στο διάστημα. Ενώ το αστέρι θα ήταν κανονικά 4,5 έτη φωτός μακριά, θα μπορούσε να απέχει μόνο λίγες ώρες μέσα από μια σκουληκότρυπα.

Εάν υπήρχαν πραγματικές σκουληκότρυπες, θα μας επέτρεπαν να διανύσουμε μεγάλες αποστάσεις σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα – επιτρέποντάς μας να φτάσουμε στο πιο μακρινό σημείο του σύμπαντος μέσα σε μια μόνο ζωή.

Δυστυχώς, όπως και τα ταχυόνια, οι σκουληκότρυπες παραμένουν εντελώς εικονικές.

Σαμ ΜπάρονΕάν κινούμαστε με διπλάσια ταχύτητα του φωτός, θα γλιστρήσουμε στο πολυσύμπαν;” σε Gizmodo Αυστραλία (28 Μαΐου 2022)

Ενώ οι σκουληκότρυπες, όπως τα ταχυόνια, είναι υποθετικές, η αποδεκτή θεωρία της φυσικής τις επιτρέπει με τρόπο που δεν επιτρέπει πιο συμβατικούς τρόπους υπέρβασης της ταχύτητας του φωτός.

σε space.com, Βίκυ Στάιν Προτείνει, “Μία από τις προτεινόμενες ιδέες περιλαμβάνει ένα διαστημόπλοιο που μπορεί να διπλώσει τη χωροχρονική φούσκα γύρω από τον εαυτό του. Ακούγεται φανταστικό, τόσο στη θεωρία όσο και στη φαντασία.” Επειδή

“Εάν ο Captain Kirk περιοριστεί να κινηθεί με την ταχύτητα των ταχύτερων πυραύλων μας, θα χρειαστούν μόνο εκατό χιλιάδες χρόνια για να φτάσουμε στο επόμενο σύστημα αστέρων”, δήλωσε ο Seth Shostak, αστρονόμος στο Ινστιτούτο Αναζήτησης Εξωγήινης Νοημοσύνης (SETI). Στο Mountain View της Καλιφόρνια, σε μια συνέντευξη το 2010 στην αδελφή τοποθεσία του Space.com LiveScience. «Έτσι η επιστημονική φαντασία έχει από καιρό υποθέσει έναν τρόπο να ξεπεράσει την ταχύτητα του φράγματος φωτός, ώστε η ιστορία να μπορεί να κινηθεί λίγο πιο γρήγορα».

Βίκυ ΣτάινΠοια είναι η ταχύτητα του φωτός;” σε Space.com (21 Ιανουαρίου 2022)

Οι μονάδες Warp, όπως ο Kirk και ο Spock, είναι θεωρητικά δυνατές, σύμφωνα με τους θεωρητικούς φυσικούς:

Με λίγα λόγια, η ταχύτητα του φωτός είναι ένα ανυπέρβλητο εμπόδιο αν Η πρόταση είναι να χρησιμοποιήσετε ενέργεια για να σπρώξετε πράγματα που έχουν μάζα για να τα προσπεράσετε. Αλλά αυτός δεν είναι ο νόμος της φύσης. Κάποτε μπορεί να βρεθούν μέθοδοι που δεν απαιτούν τη χρήση ενέργειας με αυτόν τον τρόπο. θα δούμε.


Μπορεί επίσης να θέλετε να διαβάσετε: Μπορούμε να τηλεμεταφερθούμε; Βρήκατε μια σκουληκότρυπα; Επιβίωσε του θανάτου του σύμπαντος; Πολλές ιδέες, που κάποτε πίστευαν στην επιστημονική φαντασία, έχουν γίνει επιστημονικά δεδομένα. Πώς θα αποδώσουν; Η τηλεμεταφορά, για παράδειγμα, λειτουργεί με κβαντικά σωματίδια, αλλά θα απαιτούσε γαλαξιακή ενέργεια για να τηλεμεταφέρει έναν άνθρωπο. Όχι αρκετά Star Trek.

READ  Οι δέκα κανόνες μιας υγιεινής διατροφής για την καρδιά

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *