Znanost
2357 prikaza

Evo zašto ništa nije i ne može biti brže od svjetlosti

Warp
Youtube
Znanstvenici do brzine svjetlosti nisu uspjeli ubrzati ni jedan jedini elektron. Za sve pritužbe obratite se Einsteinu ili Bogu u uzvišenoj dimenziji

Da ništa ne može putovati brže od svjetlosti uče nas u školi, ali nam rijetko do kraja objašnjavaju zašto je tome tako. Uz to, povremeno se dogodi i lažna uzbuna poput one iz rujna 2011. kada netko pomisli da je otkrio da se neke čestice gibaju brže od svjetlosti. Tada je bila riječ o projektu OPERA, čestice su bile tau-neutrini, a fizičar koji je morao podnijeti ostavku, iako nije apsolutno jamčio da je uspio polomiti Alberta Einsteina, zvao se Antonio Ereditato.

Ispalo je da je za rezultat kriv jedan labavo spojeni kabel. Brzina svjetlosti je, dakle, ipak konačna brzina i ništa je ne može doseći. Svjetlost se kroz vakuum širi brzinom od 299,792.458 metara u sekundi, praktično 300.000 km/s i od Sunca mu, primjerice, do nas treba samo osam minuta i 20 sekundi. O kakvoj je brzini riječ pokazuje da je najbrži objekt koji je stvorio čovjek bila sonda New Horizons koja je Plutonov satelit Charon u lipnju prošle godine prošla brzinom od 45 km/s.

Znanstvenik William Bertozzi 1960. je na MIT-u pokušao ubrzati elektrone do brzine svjetlosti. Ali nije uspio. Ispalo je da, što je više ulagao energije u elektrone, njihova se brzina povećavala, ali po sve manjoj i manjoj stopi. Odnosno, kako je to previdio još Einstein, s povećanjem brzine povećava se i masa objekta. A to onda iziskuje više energije. Na kraju, za brzinu svjetlosti, teoretski bi trebala beskonačna energija, koja ne postoji, a i da postoji, masa čak i jednog elektrona postala bi beskonačna i usisala cijeli svemir u točku.

Zato je ubrzavanje do brzine svjetlosti kao prilaženje vratima, pri čemu bismo svaki sljedeći korak skraćivali na pola prethodnog i nikad ne bismo stigli do njih. Aha! A kako onda fotoni mogu juriti brzinom svjetlosti? E, pa zato što nemaju masu. Istodobno postoje i kao val i kao čestica, što je malo zbunjujući koncept, ali nije zbunjujuće to da se fotoni već čim nastanu kreću brzinom svjetlosti i stoga niti ne moraju ubrzavati.

Dobro. A kako to da se fotoni onda kroz optičke kabele kreću i do 40 posto sporije ako im je brzina stalna? To je, pak, zato što se pritom sudaraju s fotonima koji se oslobađaju iz atoma kabela kao posljedica putovanja glavnog svjetlosnog vala. Ono što je bitno jest da je brzina fotona kroz vakuum tolika i tolika, da se ne mijenja i da je to apsolutna granica. Sve pritužbe po tom pitanju šaljite Einsteinu. Ili Bogu.

To je bitno za niz praktičnih stvari našeg univerzuma. Recimo da smo u svemirskom brodu i da od poda do stropa imamo 5 metara. Pa ako s poda uperimo svjetiljku u zrcalo na stropu, svjetlost će prijeći udaljenost od 10 metara. Ali, što ako svemirski brod odjednom potjeramo takvom brzinom da i svjetlost mora putovati postrance i zapravo, kao i naša tijela, umjesto 10 mora prijeći 15 metara?

A sve u istom vremenskom roku? Opet je riječ o Einsteinu. Pojava je još davno eksperimentalno dokazana i nije sporna. Ali nije ni paradoksalna jer je to moguće zato što se pri gibanju iskrivljuje prostor, kao i vrijeme, tijela se skraćuju, tako da udaljenosti ostaju iste, što se svjetla tiče, i sve ostaje u harmoniji. Na to je Einstein mislio kad je rekao da je sve relativno. Ne na to da je, primjerice, 100 dlaka kose na glavi relativno malo, a jedna u juhi relativno mnogo.

Da se i vrijeme i prostor mogu iskriviti, mogli bi registrirati, recimo, astronauti u Međunarodnoj svemirskoj postaji. Oni oko Zemlje jurcaju brzinom od 8000 km/h, pa im kao posljedica tolike brzine vrijeme protječe 0.0000000014 posto sporije nego nama na Zemlji. Nije baš neki način da se ostane mlad, razočarano će pomisliti mnogi, ali ništa bolje nije niti za očekivati jer je 8000 km/s zapravo tričavo malo u odnosu na maksimalnih 300.000 km/s.

  • ex_press 18:27 04.Svibanj 2016.

    a okej... ali priča i dalje ide otprilike ovako: "max brzina jurcanja na hrv autocestama je 130 km/h, dok je npr. u švedskoj 30 m/s (a ako nekog zanima još malo više, nek si uzme unit-converter)"..

  • zupanise 17:08 04.Svibanj 2016.

    Naravno da nije riječ o 8000 km/s nego o 8000 km/h. Riječ je o omašci koja je već ispravljena.

  • ex_press 15:07 04.Svibanj 2016.

    Najbrži objekt koji je stvorio čovjek je sonda New Horizons koja je Plutonov satelit Charon prošla brzinom 45 km/s, dok recimo astronauti u Međunarodnoj svemirskoj postaji oko Zemlje jurcaju brzinom od 8000 km/s... Dakle, oni jurcaju 177,777777 puta brže od ... prikaži još! od najbrže umjetno stvorene...