Astronomi utan teleskop - ljus hastighet

Pin
Send
Share
Send

De senaste nyheterna om neutrinoer som rör sig snabbare än ljus kan ha fått alla att tänka på varpkörning och allt detta, men verkligen finns det inget behov att föreställa sig något som kan röra sig snabbare än 300 000 kilometer i sekundet.

Ljushastighet, eller 300 000 kilometer per sekund, kan verka som en hastighetsbegränsning, men detta är bara ett exempel på 3 + 1-tänkande - där vi fortfarande inte har våra huvud runt konceptet fyra dimensionell rymdtid och därmed tror vi när det gäller rymden med tre dimensioner och tänker på tiden som något annat.

Till exempel, även om det verkar för oss att det tar en ljusstråle 4,3 år att gå från jorden till Alpha Centauri-systemet, om du skulle hoppa på ett rymdskepp på 99.999 procent av ljusets hastighet skulle du komma dit i en fråga om dagar, timmar eller till och med minuter - beroende på hur många 0,99-tal du lägger till den andelen ljushastighet.

Detta beror på att när du fortsätter att pumpa gaspedalen i ditt imaginära stjärndrivsystem kommer tidsutvidgningen att bli allt mer uttalad och du kommer att fortsätta komma till din destination så mycket snabbare. Med tillräckligt med 0,999-tal kan du korsa universumet under din livstid - även om någon du lämnade efter dig fortfarande bara skulle se dig flytta bort på en liten bit mindre än 300 000 kilometer per sekund. Så vad som kan se ut som en hastighetsgräns vid första anblicken är egentligen inte en gräns alls.

För att försöka förstå det fyra dimensionella perspektivet på detta, tänk på att det är omöjligt att röra sig över något avstånd utan att också röra sig genom tiden. Till exempel kan det gå trettio minuter att gå en kilometer - men om du springer kan det bara ta femton minuter.

Hastighet är bara ett mått på hur lång tid det tar dig att nå en avlägsen punkt. Relativitetsfysik låter dig välja vilken destination du vill i universum - och med rätt teknik kan du reducera din resetid till den destinationen i vilken utsträckning du vill - så länge din restid förblir över noll.

Det är den enda gränsen universumet verkligen sätter oss - och det handlar lika mycket om logik och kausalitet som det handlar om fysik. Du kan resa genom rymdtid på olika sätt för att minska din restid mellan punkterna A och B - och du kan göra det tills du nästan flytta direkt mellan dessa punkter. Men du kan inte göra det snabbare än omedelbart eftersom du skulle komma till B innan du ens hade lämnat A.

Om du skulle kunna göra det skulle det skapa omöjliga kausalitetsproblem - till exempel kan du bestämma dig för att inte avvika från punkt A, även om du redan har nått punkt B. Idén är både ologisk och ett brott mot termodynamikens lagar, eftersom universum skulle plötsligt innehålla två av er.

Så du kan inte röra dig snabbare än ljus - inte på grund av något speciellt med ljus, utan för att du inte kan röra dig snabbare än omedelbart mellan avlägsna punkter. Ljus rör sig väsentligen omedelbart, liksom tyngdkraften och kanske andra fenomen som vi ännu inte ska upptäcka - men vi kommer aldrig att upptäcka något som rör sig snabbare än omedelbart, eftersom idén är meningsfull.

Vi massladade varelser upplever varaktighet när vi rör oss mellan avlägsna punkter - och så kan vi också mäta hur lång tid det tar en omedelbar signal att flytta mellan avlägsna punkter, även om vi aldrig kunde hoppas att uppnå ett sådant rörelsestillstånd själv.

Vi håller fast vid idén att 300 000 kilometer per sekund är en hastighetsgräns, eftersom vi intuitivt tror att tiden går med en konstant universalhastighet. Vi har emellertid bevisat i många olika experimentella tester att tiden uppenbarligen inte går med en konstant hastighet mellan olika referensramar. Så med rätt teknik kan du sitta i ditt stjärndrivna rymdskepp och ta en snabb kopp te medan eoner passerar utanför. Det handlar inte om hastighet, det handlar om att minska din personliga restid mellan två avlägsna punkter.

Som Woody Allen en gång sa: Tid är naturens sätt att hindra allt från att hända på en gång. Rymdtid är naturens sätt att hålla allt från att hända på samma plats på en gång.

Pin
Send
Share
Send