Wat zou er gebeuren als iemand met twee keer de snelheid van het licht zou bewegen?

Voor zover we weten, kan niet iedereen met twee keer de snelheid van het licht bewegen. In feite is dit voor niemand mogelijk Doel Met het soort massa dat jij of ik sneller zouden moeten bewegen dan de lichtsnelheid.

Voor sommige exotische deeltjes is het echter mogelijk om met tweemaal de snelheid van het licht te reizen – en het kan die deeltjes op tijd terugsturen.

wereldwijde snelheidslimiet

Een van onze beste natuurkundige theorieën op dit moment is: RelativiteitstheorieOntwikkeld door Albert Einstein. Volgens deze theorie fungeert de lichtsnelheid als een universele maximumsnelheid voor alles wat massa heeft.

Specifiek vertelt de relativiteitstheorie ons dat niets met massa de snelheid van het licht kan overschrijden.

Om een ​​object met een massa te versnellen, moeten we energie toevoegen. Hoe sneller we willen dat het lichaam beweegt, hoe meer energie we nodig hebben.

De relativiteitsvergelijkingen vertellen ons dat alles wat massa heeft – hoeveel het ook heeft – een oneindige hoeveelheid energie nodig heeft om het te versnellen tot de lichtsnelheid.

Maar alle energiebronnen die we kennen zijn eindig: ze zijn in sommige opzichten eindig.

In feite is het aannemelijk dat het heelal slechts een eindige hoeveelheid energie bevat. Dit betekent dat er niet genoeg energie in het heelal is om iets met een massa tot de lichtsnelheid te versnellen.

Aangezien we massa hebben, moet je niet verwachten dat het snel met twee keer de snelheid van het licht zal reizen.

takyons

Deze wereldwijde snelheidslimiet is van toepassing op alles wat we “normale massa” zouden kunnen noemen.

Er zijn echter virtuele deeltjes genaamd takyons Met een speciaal soort massa genaamd “imaginaire massa”.

Er zijn geen aanwijzingen voor tachyonen. Maar volgens de relativiteitstheorie kan hun mogelijke bestaan ​​niet worden uitgesloten.

Als het bestaat, moet de tachyonbeweging altijd sneller zijn dan de lichtsnelheid. Net zoals iets met een gewone massa niet sneller kan worden versneld dan de lichtsnelheid, kan de bewegingssnelheid van tachyonen niet worden vertraagd tot onder de lichtsnelheid.

Sommige natuurkundigen geloven dat als tachyonen bestaan, ze constant terug in de tijd zullen reizen. Dit is de reden waarom tachyons in veel sciencefictionboeken en -films worden geassocieerd met tijdreizen.

Er zijn ideeën die we op een dag kunnen benutten een tijdmachine bouwen. Maar voorlopig is dit nog een verre droom, omdat we niet in staat zijn potentiële tachyons te detecteren.

afkortingen?

Het is teleurstellend dat we niet sneller kunnen reizen dan de lichtsnelheid. Onze dichtstbijzijnde ster, behalve de zon, is 4,35 lichtjaar verwijderd. Dus als je met de snelheid van het licht reist, zou het meer dan vier jaar duren om daar te komen.

De verste ster We ontdekten dat het 28 miljard lichtjaar verwijderd is. Dus je kunt het tekenen van het hele universum vrijwel opgeven.

De relativiteit maakt echter het bestaan ​​mogelijk van “wormgaten“.

Een wormgat is een afkorting tussen twee willekeurige punten in de ruimte. Terwijl de ster normaal gesproken 4,5 lichtjaar verwijderd zou zijn, is hij misschien maar een paar uur verwijderd door een wormgat.

Als er echte wormgaten zouden zijn, zouden ze ons in staat stellen om in een zeer korte tijd grote afstanden af ​​te leggen – waardoor we de verste gebieden van het universum binnen een enkel leven kunnen bereiken.

Helaas blijven wormgaten, net als tachyons, volledig virtueel.

Vreemde mogelijkheden

Ondanks dat we niet echt sneller dan het licht kunnen reizen, kunnen we ons wel voorstellen hoe het zou zijn om dat te doen.

Door zo te denken, zijn we bezig mettegendenkenWe denken na over wat de dingen zouden zijn of zouden kunnen zijn als de realiteit op de een of andere manier anders zou zijn.

Er zijn veel verschillende mogelijkheden die we kunnen bedenken, en elk heeft een ander stel fysieke principes.

We kunnen dus niet met zekerheid zeggen wat er zou gebeuren als we sneller dan het licht zouden kunnen reizen. In het beste geval kunnen we raden wat Waarschijnlijk Gebeuren of voorkomen. Zullen we door de tijd gaan reizen, zoals sommige wetenschappers denken dat de tachyonen dat kunnen?

Ik laat het aan jou en je fantasie over om met wat ideeën te komen!

Sam BarronMede-hoogleraar, Australische Katholieke Universiteit.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd van Gesprek Onder een Creative Commons-licentie. Lees de origineel artikel.