Αστρονομία χωρίς τηλεσκόπιο - ταχύτητα φωτός

Pin
Send
Share
Send

Τα πρόσφατα νέα σχετικά με τα νετρίνα που κινούνται γρηγορότερα από το φως μπορεί να έχουν κάνει όλους να σκεφτούν τη στρέβλωση και όλα αυτά, αλλά πραγματικά δεν χρειάζεται να φανταστούμε κάτι που μπορεί να κινηθεί γρηγορότερα από 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο.

Η ταχύτητα φωτός, ή 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο, μπορεί να μοιάζει με όριο ταχύτητας, αλλά αυτό είναι απλώς ένα παράδειγμα σκέψης 3 + 1 - όπου δεν έχουμε ακόμα το μυαλό μας γύρω από την έννοια του τετραδιάστατου χωροχρόνου και ως εκ τούτου πιστεύουμε όσον αφορά το χώρο που έχει τρεις διαστάσεις και σκέφτομαι το χρόνο ως κάτι διαφορετικό.

Για παράδειγμα, μολονότι μας φαίνεται ότι χρειάζεται μια ελαφριά δέσμη 4,3 ετών για να πάει από τη Γη στο σύστημα Alpha Centauri, αν επρόκειτο να πάρετε ένα διαστημόπλοιο με 99,999 τοις εκατό της ταχύτητας του φωτός, θα φτάνατε εκεί σε ένα ζήτημα ημερών, ωρών ή και λεπτών - ανάλογα με τον αριθμό των 0,99 που προσθέτετε σε αυτήν την αναλογία ταχύτητας φωτός.

Αυτό συμβαίνει επειδή, καθώς συνεχίζετε να αντλείτε τον επιταχυντή του φανταστικού σας συστήματος κίνησης αστεριών, η διαστολή του χρόνου θα γίνεται όλο και πιο έντονη και θα συνεχίσετε να φτάνετε στον προορισμό σας τόσο πιο γρήγορα. Με αρκετά .999s θα μπορούσατε να διασχίσετε το σύμπαν στη διάρκεια της ζωής σας - παρόλο που κάποιος που άφησε πίσω σας θα εξακολουθούσε να σας βλέπει να απομακρύνεστε μόνο σε λιγότερο από 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Έτσι, αυτό που μπορεί να φαίνεται σαν όριο ταχύτητας με την πρώτη ματιά δεν είναι όριο.

Για να δοκιμάσετε και να κατανοήσετε την τετραδιάστατη προοπτική σχετικά με αυτό, σκεφτείτε ότι είναι αδύνατο να κινηθείτε σε οποιαδήποτε απόσταση χωρίς να μετακινηθείτε επίσης στο χρόνο. Για παράδειγμα, το περπάτημα ενός χιλιομέτρου μπορεί να είναι διάρκειας τριάντα λεπτών - αλλά αν τρέξετε, μπορεί να χρειαστούν μόνο δεκαπέντε λεπτά.

Η ταχύτητα είναι απλώς ένα μέτρο για το πόσο καιρό θα σας φτάσει σε ένα μακρινό σημείο. Η φυσική της σχετικότητας σάς επιτρέπει να επιλέξετε οποιονδήποτε προορισμό θέλετε στο σύμπαν - και με τη σωστή τεχνολογία μπορείτε να μειώσετε τον χρόνο ταξιδιού σας σε αυτόν τον προορισμό σε όποιο βαθμό θέλετε - αρκεί ο χρόνος ταξιδιού να παραμένει πάνω από το μηδέν.

Αυτό είναι το μόνο όριο που πραγματικά μας επιβάλλει το σύμπαν - και αφορά τόσο τη λογική και την αιτιότητα όσο και τη φυσική. Μπορείτε να ταξιδέψετε μέσω του χωροχρόνου με διάφορους τρόπους για να μειώσετε τον χρόνο ταξιδιού σας μεταξύ των σημείων Α και Β - και μπορείτε να το κάνετε μέχρι να σχεδόν μετακινηθείτε αμέσως μεταξύ αυτών των σημείων. Αλλά δεν μπορείτε να το κάνετε γρηγορότερα από στιγμιαία, επειδή θα φτάνατε στο Β, προτού αποχωρήσετε από το A.

Εάν μπορούσατε να το κάνετε αυτό, θα δημιουργούσε αδύνατα προβλήματα αιτιότητας - για παράδειγμα, ίσως αποφασίσετε να μην απομακρυνθείτε από το σημείο Α, παρόλο που έχετε ήδη φτάσει στο σημείο Β. Η ιδέα είναι παράλογη και παραβιάζει τους νόμους της θερμοδυναμικής, καθώς το σύμπαν θα περιείχε ξαφνικά δύο από εσάς.

Έτσι, δεν μπορείτε να κινηθείτε γρηγορότερα από το φως - όχι λόγω οτιδήποτε ιδιαίτερο για το φως, αλλά επειδή δεν μπορείτε να κινηθείτε γρηγορότερα από στιγμιαία μεταξύ μακρινών σημείων. Το φως ουσιαστικά κινείται στιγμιαία, όπως και η βαρύτητα και ίσως άλλα φαινόμενα που δεν έχουμε ακόμη ανακαλύψει - αλλά ποτέ δεν θα ανακαλύψουμε τίποτα που κινείται γρηγορότερα από στιγμιαία, καθώς η ιδέα δεν έχει νόημα.

Εμείς τα ογκώδη όντα βιώνουμε διάρκεια όταν κινούμαστε μεταξύ μακρινών σημείων - και έτσι είμαστε σε θέση να μετρήσουμε πόσο καιρό χρειάζεται ένα στιγμιαίο σήμα για να μετακινηθούμε ανάμεσα σε απομακρυσμένα σημεία, παρόλο που ποτέ δεν θα μπορούσαμε να ελπίζουμε να επιτύχουμε μια τέτοια κατάσταση κίνησης οι ίδιοι.

Είμαστε κολλημένοι στην ιδέα ότι 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο είναι όριο ταχύτητας, επειδή πιστεύουμε διαισθητικά ότι ο χρόνος διαρκεί με σταθερό καθολικό ρυθμό. Ωστόσο, έχουμε αποδείξει σε πολλές διαφορετικές πειραματικές δοκιμές ότι ο χρόνος σαφώς δεν τρέχει με σταθερό ρυθμό μεταξύ διαφορετικών πλαισίων αναφοράς. Έτσι, με τη σωστή τεχνολογία, μπορείτε να καθίσετε στο διαστημικό σκάφος σας με αστέρι και να φτιάξετε ένα γρήγορο φλιτζάνι τσάι ενώ αιώνες περνούν έξω. Δεν πρόκειται για ταχύτητα, αλλά για τη μείωση του προσωπικού σας χρόνου ταξιδιού μεταξύ δύο απομακρυσμένων σημείων.

Όπως είπε κάποτε ο Γούντι Άλεν: Ο χρόνος είναι ο τρόπος της φύσης να εμποδίζει τα πάντα να συμβαίνουν ταυτόχρονα. Ο χωροχρόνος είναι ο τρόπος της φύσης να εμποδίζει τα πάντα να συμβαίνουν στο ίδιο μέρος ταυτόχρονα.

Pin
Send
Share
Send