Četiri stvari koje možda niste znali o brzini svjetlosti

Ove godine Google Doodle obilježio je 340 godina otkako je danski astronom Ole Roemer izmjerio brzinu svjetlosti. Nije to bio ni najmanje lagan pothvat. Čovječanstvo je praktično tek nedavno u odnosu na svoju cjelokupnu povijest shvatilo da svjetlost uopće putuje, sve do 17. stoljeća. Prvi koji je pokušao izmjeriti njenu brzinu bio je Galileo Galilei, koji je svoje pomoćnike organizirao tako da su jedni drugima s obližnjih brda slali svjetlosne signale lampama i potom bilježili rezultate. I nisu postigli baš ništa. Rezultati su se međusobno toliko razlikovali da je bilo jasno da nema govora o tome da su uhvatili bilo kakvu stvarnu vrijednost. Roemer je bio prvi koji je shvatio da će se morati pozabaviti puno većim udaljenostima. Dobro, shvatio je to i Christiaan Huygens, ali je Roemer prvi uhvatio svjetlost u trenutku prolaska kroz cilj.

Od 1676. započeo je s nizom mjerenja kojima je promatrao kašnjenje pomrčine Jupiterovih satelita u odnosu na očekivane trenutke pomrčina s ozbirom na kretanje nebeskih tijela koje je već tada bilo uvelike poznato. Ni to nije bilo posebno jednostavno, ali je ipak uspio izmjeriti da je svjetlosti sa satelita Io trebalo sedam minuta dulje da stigne do Zemlje kad bi se Zemlja udaljavala od Jupitera, u odnosu na razdoblje kad bi se približavala Jupiteru. Sve je izračunao, došao do uvjerljivih rezultata i jedino što je još preostalo bilo je svoje otkriće prijaviti Kraljevskom observatoriju. No, jedan drugi velikan astronomije, Giovanni Domenico Cassini, tada direktor observatorija, nije prihvatio njegove dokaze. Stvar je spasilo to što je u Roemerove rezultate povjerovao Isaas Newton, a to je onda otvorilo vrata općem priznanju u znanstvenom svijetu.

Izgubljeni u svemiru Znanost Nevjerojatne fotografije: Evo koliko je Zemlja mala

Još dva desetljeća nakon Roemerove smrti 1710. i njegova je mjerenja potvrdio britanski astronom James Bradley. Danas znamo da svjetlost putuje brzinom od 299,792.458 metara u sekundi, dakle, skoro 300.000 kilometara u sekundi. A to onda znači da famozma svjetlosna godina označava apsolutno nepojmljivu udaljenost od 9500 milijardi kilometara. Jedna od bezbroj stvari zbog kojih je svemir veličanstven je i to što je čak i takva monstruozna udaljenost zapravo tričava u odnosu na svemirske daljinske relacije. Sunce je od nas udaljeno 149 milijuna kilometara i svjetlost je prevali za osam minuta i 20 sekundi. Svjetlosti do Mjeseca treba samo sekunda i pol. Ali je zato to nama najbliže zvijezde, Proxime Centauri, svjetlosti potrebno čak 4,2 godine putovanja.

A tek nama najudaljeniji objekt koji smo ikada ugledali... Galaksija vrlo maštovitog naziva MACS0647 od nas je udaljena čak 13,3 milijardi svjetlosnih godina i danas je, zapravo, vidimo onakvu kako je izgledala vrlo kratko nakon Velikog praska. Logično pitanje koja će postaviti svako bistro dijete i svaki odrasli koji se tek upoznaje s materijom, jest je li moguće putovati brzinom svjetlosti? I zašto, naravno. Naravno da ne, a glavni "krivac" za to je Albert Einstein. On je svojom teorijom relativnosti dokazao da, ukoliko se materijalno tijelo kreće sve brže i brže, njegova relativna masa sve je veća i veća u odnosu na masu koje je imalo u mirovanju. A to onda znači da je za ubrzanje neophodno ulagati sve veću energiju. Teoretski, u trenutku kad bi materijalno tijelo dostiglo brzinu svjetlosti, njegova bi masa postala beskonačna.

Malo fizike Znanost Evo zašto ništa nije i ne može biti brže od svjetlosti

To bi značilo prvo da smo u ubrzanje uložili beskonačnu energiju, što je nemoguće jer beskonačna energija ne postoji. Drugo, beskonačna masa značila bi beskonačnu gravitacijsku silu tog tijela, pa bi to bio i kraj svemira. Zato i jest slučaj da foton kao elementarna čestica, kvant svih oblika elektromagnetnog zračenja uključujući i svjetlost, nema masu, pa se na njega ne odnose svi oni putni problemi s beskonačnom masom pri brzini svjetlosti. A, logično, i nije u stanju kretati se nijednom drugom brzinom nego upravo i isključivo svjetlosnom.