Krenite brzinom svjetlosti kroz Sunčev sustav počevši od Sunca
Čuli smo to iznova i iznova. Nijedan materijalni objekt teoretski ne može brže putovati. Za sve praktične svrhe samo je svjetlost dovoljna da putuje brzinom svjetlosti.
Krećući se u takvoj žurbi, snop svjetlosti može zujati oko Zemlje 8 puta u samo jednoj sekundi. Putovanje do Mjeseca traje samo 1,3 sekunde. Brzo sigurno, ali nažalost ne dovoljno brzo. Uključite video i uskoro ćete znati na što mislim. Pogled započinje na Suncu i brzinom svjetlosti putuje prema suncu.
Udaljenost planeta u AU Vrijeme putovanja ............................................ ........................ Merkur 0,387 193,0 sekundi ili 3,2 minuteVenus 0,723 360,0 sekundi ili 6,0 minutaEart 1.000 499,0 sekundi ili 8,3 minutaMari 1.523 759,9 sekundi ili 12,6 minutaJupiter 5.203 2595,0 sekundi ili 43,2 minuteSaturn 9.538 4759.0 sekundi ili 79.3 minutaUran 19.819 9575.0 sekundi ili 159.6 minutaNeptune 30.058 14998.0 sekundi ili 4.1 sataPluton 39.44 19680.0 sekundi ili 5.5 sati ..................... ..............................................
Udaljenosti i svjetlosna vremena do planeta i Plutona (od Alphonse Swinehart)
Prvo biste mogli pomisliti da će nas tako brzo kretanje ubrzati kroz orbite osam planeta. Nisam se trebao čuditi, ali našao sam se već nestrpljiv kad je Merkur odletio ... nakon 3,2 minute. Zemlja je još uvijek bila udaljena 5 minuta, a Jupiter još 40! Zbog toga se videozapis zaustavlja na Jupiteru - nitko se neće zadržavati oko Plutonova izgleda pet i pol sati kasnije.
Kao što video zamorno, ali učinkovito pokazuje da živimo u Sunčevom sustavu gdje je nekoliko planeta razdvojeno ogromnim prostorima. Čak ni svjetlost nije dovoljno brza da zadovolji ljudsku potrebu za brzinom. Ali samo da bi stvari stavili u perspektivu, NASA-ini najbrži trenutni objekti čine NASA Svemirska letjelica Voyager I, koja je nedavno dosegla međuzvjezdani prostor putujući brzinom od 38.000 mph (17 km / sec) ili gotovo 18.000 puta sporijom od brzine svjetlosti.
Istražimo dalje. Svaki materijalni objekt, na primjer, Skittle, kreće se tako brzo, postao bi beskrajno masivan. Zašto? Trebat će vam beskonačna količina energije da biste ubrzali Skittle do tačne brzine svjetlosti. Budući da su materija i energija dva lica istog novčića, sva ta energija stvara beskonačno masivan Skittle. Slatka osveta ako ih je ikada bilo.
Međutim, možete ubrzati slatkiše poput pilula do 99,9999% brzine svjetlosti uz ograničenu, ako nevjerojatno veliku količinu energije. Einstein je u redu s tim. Evo čudne stvari. Ako biste putovali brzinom svjetlosti, izgledao bi kao savršeno normalan komad slatkiša, ali ako biste ga gledali iz vanjskog svijeta, slatka poslastica bio bi cijeli svemir. Oba stajališta su podjednako valjana i to je suština relativno.
Dvojnost svjetlosti u česticama valova
Da biste bolje zamislili dan u životu fotona, krenimo na put. Fotoni su čestica oblika svjetlosti, koja je dugo vremena bila shvaćena samo kao valovi elektromagnetske energije. U čudnom kvantnom svijetu svjetlost je i čestica i val, Iz naše perspektive, foton se probija brzinom od 186.000 milja u sekundi, ali što se tiče samog fotona, svijet miruje i vrijeme staje. Fotoni su posvuda odjednom. Sveprisutna. Ne prolazi im vrijeme.
U teoriji relativnosti kretanje bilo čega definirano je u cijelosti sa promatračevog gledišta. Iz perspektive fotona, u mirovanju je. Od našeg, kreće se kroz vrijeme i prostor. Svi imamo svoj "koordinatni okvir", tako da gdje god da smo, mi se odmaramo. To je relativnost za vas - svi su okviri jednako valjani.
Recimo da ste u avionu. Ta tužna torba pereca koju ste upravo predali nalazi se u mirovanju jer je u vašem koordinatnom okviru. Osoba pored vas je isto u mirovanju (i nadamo se da ne hrče). Čak je i avion u mirovanju. Prema Einsteinu, jednako je važno prikazati svijet izvan prozora aviona koji se kreće, dok sam avion ostaje u mirovanju. Sljedeći put kad letite, zatvorite oči nakon što avion dosegne visinu i stalnu brzinu. Čut ćete šum motora, ali nema načina da saznate da se zapravo krećete.
Relativnost to također predviđa ugovori o objektima u smjeru njihovog kretanja. Koliko god to čudno zvučalo, to su potvrdili mnogi eksperimenti. Što brže stvari putuju, to se više ugovori.
Učinak ne postaje primjetljiv sve dok se neki objekt ne približi brzini svjetlosti, ali moduli servisa i posade Apollo 10 dostignu brzinu svjetlosti od 0,0037%. Iz perspektive nekoga tko je na zemlji, modul dugačak 11,03 metra smanjio se za oko 7,5 nanometra, što je nevjerojatno malen, ali mjerljiv iznos. (List papira je debljine 100 000 nanometara). Isto tako, udaljenost se smanjuje i smanjuje se pri nuli pri brzini svjetlosti.
Smanjivanje dužine događa se zato što nepomični promatrač polako odvaja putnik za brze putnike u svemirskom brodu. Budući da se svjetlost mjeri u vremenskim jedinicama - svjetlosnim sekundama, svjetlosnim godinama - kako bi se njih dvoje složili o brzini svjetlosti (konstanti u svemiru) "vladar" putnika mora biti kraći. I stvarno je iz vaše stacionarne perspektive kad biste mogli nekako zaviriti u brod. Putujući brzinom od 10% svjetlosti, svemirski brod od 200 stopa smanjuje se na 199 stopa. To je 86,5%, to je 100 stopa ili upola manje, a 99,99% samo 3 stope!
Danas smo putovali daleko - mirno sjedeći u svojim referentnim okvirima.
