Ti sei mai chiesto se è possibile viaggiare alla velocità della luce? Forse, con la tecnologia necessaria per aiutarci a raggiungere questa velocità, un giorno potremmo volare ai confini dell'universo e vedere cosa c'è oltre?
Un po 'di teoria
La velocità della luce nel vuoto è una costante che conosciamo abbastanza accuratamente: ad esempio, la luce si muove a una velocità di 299.792.458 metri al secondo. Questa è la velocità di propagazione di tutti i campi elettromagnetici nel vuoto, comprese le onde radio, gli infrarossi, gli ultravioletti, i raggi X e le radiazioni gamma.
Secondo la Teoria della Relatività Speciale di Einstein, niente può viaggiare più veloce della luce. In condizioni normali, la luce si muove davvero istantaneamente per noi. Ad esempio, non abbiamo tempo per vedere come i fotoni vengono riflessi dagli oggetti e assorbiti dalle superfici nella stanza quando la luce è spenta - questo accade così rapidamente.
La velocità della luce nello spazio vuoto (vuoto) non dipende dalla velocità relativa tra la sua sorgente e l'osservatore. Alcuni credono che questa affermazione sia contraria al buon senso, tuttavia, questo è esattamente ciò che è stato dimostrato sperimentalmente. L'esperimento più famoso di questo tipo fu condotto dai fisici Albert Michelson e Edward Morley alla fine del XIX secolo. Hanno scoperto che la velocità della luce è la stessa in tutte le direzioni, indipendentemente dal fatto che la Terra stessa si muova nello spazio.
Albert Michelson.
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Uomo e velocità
La gente ama decisamente la velocità. Poiché la ruota è stata inventata e la velocità non era più determinata dalla forza delle nostre gambe, volevamo muoverci sempre più velocemente. Più velocemente una persona si muove, più diventa deliziosa (anche se vale la pena notare che per alcune persone le alte velocità sono una cosa spaventosa). Oggi, l'umanità è riuscita a sviluppare aerei incredibilmente veloci, caccia ultraveloci, treni superveloci ad alta velocità e così via. Tuttavia, l'universo ha qualcosa nella manica più veloce di qualsiasi cosa abbiamo ottenuto: la luce.
Quindi, forse alcuni di voi una sera dopo una dura giornata, seduti con una bottiglia di birra o una tazza di tè, si sono chiesti come sarebbe muoversi alla velocità della luce.
Cosa succede se ci muoviamo alla velocità della luce
Una persona che si muove alla velocità della luce sperimenterà la dilatazione del tempo. Per lui il tempo passerà più lentamente rispetto a una persona che sta ferma. Inoltre, il loro campo visivo cambierà notevolmente. Per una persona che si muove alla velocità della luce, l'universo apparirà sotto forma di un tunnel davanti all'apparato su cui viaggia. Considera questa idea entusiasmante.
Fino al XX secolo, il mondo era convinto della correttezza delle opinioni di Isaac Newton sugli oggetti e sulla gravità. Tuttavia, nel 1900, nientemeno che Albert Einstein ha assunto e ha cambiato il mondo per sempre.
Albert Einstein tiene una conferenza a Vienna nel 1921.
La teoria della relatività, da lui proposta, ha chiarito molte questioni legate alla massa e all'energia. L'equazione di equivalenza tra massa ed energia ha dimostrato che massa ed energia sono intercambiabili, ovvero l'una può essere trasformata in un'altra e viceversa. Ha anche suggerito che non esiste un quadro di riferimento standard unico. Tutto è relativo anche il tempo. Poi gli venne in mente che la velocità della luce è costante e non dipende dall'osservatore. Pertanto, se una persona si muove al 50% della velocità della luce nella stessa direzione della luce, il raggio di luce gli sembrerà lo stesso di una persona ferma.
Per quanto riguarda l'equivalenza di massa ed energia, in poche parole, ciò significa che se un oggetto si muove del 10% della velocità della luce, la sua massa aumenterà dello 0,5% della sua massa originale. Allo stesso tempo, se un oggetto si muove al 90% della velocità della luce, la sua massa raddoppierà.
Possiamo viaggiare alla velocità della luce
No, non possiamo muoverci alla velocità della luce. Il punto è che quando ci si sposta alla velocità della luce, la massa di un oggetto aumenterà in modo esponenziale. Immagina quanto segue: la velocità della luce è di quasi 300 mila chilometri al secondo e quando un oggetto si muove a quella velocità, la sua massa diventa infinita. Pertanto, per spostare questo oggetto, ci vorrà un'energia infinita (ricorda l'equivalenza di massa ed energia), il che è estremamente poco pratico.
In parole povere, è per questo motivo che nessun oggetto può muoversi alla velocità della luce (eccetto la luce stessa) o più velocemente.
Per quanto riguarda il movimento quasi alla velocità della luce, diciamo al 90% di essa, allora avremo osservazioni interessanti.
Muoversi (quasi) alla velocità della luce
Prima di tutto, una persona che si muove a una tale velocità sperimenterà la dilatazione del tempo. Il tempo passerà più lentamente per lui che per qualcuno che sta fermo. Ad esempio, se una persona si muove al 90% della velocità della luce, quando passano 10 minuti per lui, passano 20 minuti per una persona ferma.
Un diagramma che mostra la curvatura del tempo mentre si avvicina alla velocità della luce.
Vale la pena menzionare i principali cambiamenti nel campo visivo. Per una persona che si muove, ovunque, al 90% della velocità della luce, come menzionato sopra, l'universo sembrerà come se lo stesse guardando attraverso una finestra davanti alla sua astronave. Le stelle a cui si avvicina appariranno blu e quelle che rimangono dietro appariranno rosse. Questo perché le onde luminose delle stelle di fronte si raggrupperanno, facendo apparire l'oggetto blu, e le onde luminose delle stelle lasciate dietro si allungheranno e diventeranno rosse, causando l'estremo effetto Doppler.
Dopo aver superato un certo segno, una persona si tufferebbe nell'oscurità, poiché le lunghezze d'onda che cadono nei suoi occhi sarebbero al di fuori dello spettro visibile.
Naturalmente, anche con tutte le impraticabilità e gli ostacoli associati al viaggiare alla velocità della luce (o vicina), questa sarebbe sicuramente un'altra avventura.
Vladimir Guillen
