Το όριο ταχύτητας στους περισσότερους αυτοκινητόδρομους είναι από 90 έως 110 χιλιόμετρα. Αν και δεν υπάρχουν πινακίδες στο κενό του διαστήματος, υπάρχει επίσης ένα όριο ταχύτητας - είναι 10,8 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα την ώρα.
Η υψηλότερη ταχύτητα στη φύση
Αυτή είναι η υψηλότερη ταχύτητα φωτός στη φύση. Οι επιστήμονες συνήθως δίνουν την ταχύτητα του φωτός σε χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο - 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Το φως αποτελείται από φωτόνια. Είναι αυτοί που μπορούν να πετάξουν με τόσο τρελή ταχύτητα.
Ιδιαίτερα σωματίδια - φωτόνια
Οι επιστήμονες αποκαλούν σωματίδια φωτονίων. Αλλά αυτά είναι πολύ περίεργα σωματίδια. Δεν έχουν μάζα ανάπαυσης, δηλαδή, με τη συνήθη έννοια, δεν έχουν βάρος. Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς κάτι τόσο πραγματικό που θα ήταν καθαρή ενέργεια και δεν θα περιέχει κόκκους ύλης. Τα φωτόνια είναι τέτοια πραγματικότητα. Είναι ενδιαφέρον να συγκρίνουμε την περιοριστική ταχύτητα των φωτονίων με εκείνες τις ταχύτητες που θεωρούσαμε μεγάλες.
Ένα διαστημικό σκάφος που πετά με ταχύτητα φωτός δεν θα έχει γραμμικές διαστάσεις για έναν εξωτερικό παρατηρητή. Πάρτε, για παράδειγμα, τον πύραυλο Pioneer, χτισμένος για πτήσεις εκτός του ηλιακού συστήματος. Έτσι, αφήνοντας τα όρια του ηλιακού συστήματος, το "Pioneer" είχε ταχύτητα 60 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο. Όχι κακό! Θα μπορούσε να καλύψει την απόσταση από τη Νέα Υόρκη προς το Σαν Φρανσίσκο σε ένα μισό λεπτό. Αλλά σε σύγκριση με την ταχύτητα των φωτονίων των 300.000 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο, η ταχύτητα του "Pioneer" μοιάζει ακριβώς με μια χελώνα. Ή ας δούμε πόσο γρήγορα κινείται ο Ήλιος στο διάστημα.
Αλλά τη στιγμή που διαβάζετε αυτήν την πρόταση, ο Ήλιος, η Γη και οι άλλοι οκτώ πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος στροβιλίζονται γύρω από τον Γαλαξία, όπως τα καρουσέλ άλογα, με ταχύτητα 230 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο (ταυτόχρονα δεν παρατηρούμε καθόλου ότι πετάμε με ένα τόσο απίστευτο Ταχύτητα). Αλλά αυτή η τεράστια ταχύτητα είναι πολύ μικρή σε σύγκριση με την ταχύτητα του φωτός και είναι περίπου το ένα τοις εκατό αυτής.
Η ταχύτητα του φωτός και των αντικειμένων
Εάν επιταχύνετε ένα συνηθισμένο αντικείμενο σε σχεδόν ταχύτητα φωτός, θα αρχίσουν να συμβαίνουν ασυνήθιστες περιπέτειες. Όταν το σώμα φτάσει σε τέτοιες ταχύτητες, ο παρατηρητής θα παρατηρήσει μια αλλαγή στις γραμμικές διαστάσεις και τη μάζα του αντικειμένου. Ακόμα και ο χρόνος θα αρχίσει να αλλάζει. Ένα διαστημικό σκάφος που πετά με ταχύτητα 90 τοις εκατό της ταχύτητας του φωτός θα μειωθεί σε μέγεθος κατά περίπου το μισό. Με την αύξηση της ταχύτητας, θα μειώνεται όλο και περισσότερο, έως ότου φτάσει στην ταχύτητα του φωτός χάνει εντελώς τις γραμμικές του διαστάσεις.
Οι αστροναύτες στο πλοίο θα αντιληφθούν ότι είναι εντελώς αμετάβλητοι, το πλοίο για αυτούς θα παραμείνει - το ίδιο όπως ήταν πριν από την εκτόξευση. Ωστόσο, κοιτάζοντας έξω από το παράθυρο, θα δουν έναν ισοπεδωμένο χώρο. Σε ταχύτητα ίση με το 90 τοις εκατό της ταχύτητας του φωτός, το ίδιο το διαστημικό σκάφος και όλα τα πλοία θα τριπλασιαστούν. Και πάλι, επί του σκάφους, κανένας από τους επιβάτες δεν θα το παρατηρήσει αυτό.
Με την αύξηση της ταχύτητας, η μάζα θα αυξηθεί, ενώ με την ταχύτητα του φωτός, η μάζα γίνεται απεριόριστα μεγάλη. Οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι αυτό είναι πραγματικό, διότι όταν τα σωματίδια επιταχύνονται σε επιταχυντές σε σχεδόν ταχύτητες φωτός, η μάζα τους αυξάνεται γρήγορα.
Ταχύτητα φωτός και χρόνου
Όχι λιγότερο παράξενα φαινόμενα συμβαίνουν σε αυτήν την περίπτωση και με το χρόνο.Εάν οι εξωτερικοί παρατηρητές μπορούσαν να δουν το ρολόι του πλοίου, θα εκπλαγούν όταν διαπιστώνουν ότι ο χρόνος έχει επιβραδυνθεί. Για τους επιβάτες, δεν θα γίνουν αλλαγές με την πάροδο του χρόνου. Όταν φτάσει η ταχύτητα του φωτός, το ρολόι του πλοίου για έναν εξωτερικό παρατηρητή θα σταματήσει απλώς.
