Jedno od najpopularnijih pitanja za fizičare je: “Šta se događa ako vozite brzinom svetlosti i uključite svoje farove?” Jednostavan odgovor: Ne možete. Nemojte ni pokušavati.
Nažalost, fizika nas uči da smo zauvek ograničeni na brzinu kretanja manju od brzine svjetlosti. Da li smo samo zatvorenog uma? Uvijek postoje ljudi koji su skeptični za ono šta nam jednačine fizika sugerišu, bez obzira na druge dokaze.
Na primjer, dolaskom nuklearnog oružja i moći potvrđena je Einsteinova ideja o povezanosti mase i energije, a i danas mnogi tvrde da je E = m*c*c pogrešno.
Bez dugog izvođenja i dokazivanja, dati ću vam nekoliko zapažanja i nadam se da će to biti dovoljno. Specijalna relativnost predviđa da ako uzmete masivnu česticu i nastavite da primenjujete silu na njoj, ona ide brže i brže, polako se približava brzini svetlosti, ali nikad ju ne dostiže. Upravo sada, na primjer, veliki Hadronski kolajder ima protone koji se kreću na nevjerovatnih 3,5 TeV kinetičke energije (Kinetička energija je proporcionalna proizvodu mase i brzine kretanja, što je viša brzine, veća je energija). To znači da protoni putuju s 99,999994% brzine svetlosti, a kada LHC bude radio punom snagom (oko dvostruko više energije), protoni će ići brže, ali čak i tada, manje od brzine svetlosti. Kod ovih brzina, razlika između “kretanja brzinom svjetlosti” i “malo ispod nje” može izgledati zanemariva, ali čini svet razlike.
Uvek moramo prihvatiti mogućnost da možemo pogrešiti, ali u ovom slučaju ima toliko dokaza da smo u pravu! Sudarači čestica u stvari ne bi radili ako bi relativnost bila pogrešna. U tom smislu, ni GPS uređaji. Michelson i Morley pronašli su 1887. godine da svetlost putuje istom brzinom za sve posmatrače, rezultat koji nema smisla, osim ako je specijalna relativnost tačna. Sva savremena fizika (i tehnologija) izgrađena je na specijalnoj teoriji relativnosti, a do sada je dokazano da je nevjerojatno tačna. Drugim riječima, imate veliku prepreku za prevazilaženje ako želite dokazati da Einstein nije upravu.
Jedan od razloga zbog kojih su ljudi toliko zbunjeni oko ovog aspekta relativnosti jeste to što se kosi sa svakodnevnim iskustvom. Ako sam u autu sa brzinom od 60 km / h i iz njega izbacim kuglu sa brzinom od 90 km / h iz, neko ko stoji pored staze će videti kuglu koja se kreće na 150 km/h (60 + 90). Izgleda da ista logika treba raditi sa svetlom, ali ne radi.
Čudne stvari se dešavaju kada se približite brzini svetlosti i postanu nepoznate kada shvatite da su vas profesori fizike u srednjoj školi (možda slučajno) lagali. Mnogi od vas su zaljubljenici u znanstvenu fantastiku, pa pretpostavljam da ste bar jednom u svojim životima naučili jednačinu Njutnove sile, F = m*a. Dešifrujući znakove u ovoj jednaćini, to znači da ako primenite konstantnu silu (F) čestici mase m, trebalo bi da ima konstantno ubrzanje a. Uzimajući ovo u krajnosti, ako primenim silu dovoljno dugo i čestica nastavi da ubrzava, eventualno bi trebalo da prekorači brzinu svetlosti! Njutnova jednačina sile (barem u formi kako se normalno koristi) je pogrešna.
Ali šta se onda događa kada se približite brzini svetlosti i uključite svoje farove? Odgovor: ništa, ili barem ništa posebno. Ako bi ste držali ogledalo ispred sebe, izgledali biste tačno isto kao i uvek. Zapravo, jedna od iznenađujućih stvari o specijalnoj relativnosti je da ako niste gledali celu scenu koja vas je prošla, niste mogli reći da se uopšte krećete.
Ali iz perspektive ljudi koji stoje i sa strane posmatraju, stvari izgledaju stvarno kul. Stacionarni posmatrači primetili bi da je vaš cjelokupni svemirski brod (ili raketa, ili šta god da vozite sa brzinom svetlosti od 99%) sužen duž vašeg kretanja. Ako stojite na pravi način, izgledat će kao da ste izgubili težinu i da je vaše tijelo sravnjeno ispod ogromnog kamena.
Takođe će videti da vaši satovi – vaši otkucaji srca, vaš govor, vaši računarski ciklusi – sporo rade. Ovo je tačno, ali potpuno neupadljivo u svakodnevnom životu. Tipično na Zemlji, to je efekat oko 1 dela u kvadrilionu, ali sa 99% brzinom svetlosti, izgledati će da se krećete sa samo 1/7 brzine. Kontrakcija dužine i proširenje vremena sabiru se (van matematičke nužnosti) da bi postigli da se vaši farovi kreću brzinom svetlosti nekome ko vas gleda sa strane. Ali, baš kao što bejzbol lopta dobija dodatnu energiju kada ju bacite na voz da se s njim kreće(što ne biste trebali, ni slučajno), svetlost isto dobija dodatnu energiju. Razlika je u tome što ne ide brže; samo izgleda razmrskano. U tom slučaju, vaša prednja svetla bi se promjenila talasnu dužinu i iz vidljivog spektra se pomjerila u ultraljubičastu svjetlost.
Čudan je i slučaj dve svemirske letelice koje putuju jedna prema drugoj, svaka od njih s brzinom 99% brzine svetlosti. Zdrav razum bi diktirao da kapetan svakog broda treba da vidi drugog da se kreće prema njemu brže od brzine svetlosti. Ne baš! Jedan od rezultata konstantne brzine svetlosti jeste da će sve relativne brzine biti manje nego što mislite. U ovom slučaju, na primer, svaki kapetan bi video onoga drugog da se kreće prema njemu sa samo 99,995% brzine svetlosti.
Vratimo se prvobitnom pitanju (koje je, slučajno, toliko iznenađujuće dobro da je to jedno od onih koje si je Ajnštajn postavljao kao mlad čovek), šta bi se dogodilo ako biste mogli da dođete do brzine svetlosti? Dok se približavate brzini svetlosti, vrijeme prolazi sporije i sporije u poređenju sa stacionarnim posmatračima. Dakle, ako vam je zaista potreban odgovor na prvobitno pitanje, to znači da ako stvarno pogodite brzinu svetlosti, vreme će se zaustaviti u potpunosti, što znači da se ništa ne može dogoditi. Ali to je u redu, jer svakako ne možete postići brzinu svjetlosti.
Izvor: http://io9.gizmodo.com/5527521/what-happens-if-youre-traveling-at-the-speed-of-light-and-turn-on-your-headlights
