E se a gente viajou à velocidade da luz?

Quando éramos crianças, vimos personagens como Superman voando mais rápido do que as balas e nós imaginamos que no futuro pudéssemos visitar outros lugares do universo tão rapidamente. Hoje, no século XXI, temos conseguido altos celerities; no entanto, uma questão permanece como uma espécie de desafio para os seres humanos: O que aconteceria a viajar à velocidade da luz?
 

Entendendo o enigma da luz

Newton contra Einstein
As leis que suportam o comportamento de Superman é noções de espaço e tempo de Newton, segundo a qual a posição eo movimento de todo o corpo deve ser medida com referência a um campo de referência absoluta. Por esse motivo, se o herói reduzida a sua velocidade, é também reduzida a bala.

Mas no início do século XX, um evento mudou a história da ciência: apareceu um cientista alemão, Albert Einstein, com sua Teoria Especial da Relatividade. A idéia central é que não há nenhum campo de referência fixo, tanto para o espaço eo tempo são relativos.

Além disso, a velocidade da luz é constante e depende do movimento do observador. Então, se Superman estava perseguindo um feixe à metade da velocidade da luz, isso deve ficar longe dele exatamente na mesma velocidade, ou seja, 300.000 km / s.

Posso viajar à velocidade da luz?

Do exposto conclui-se um dos conceitos da idéia realizados pela fórmula de Einstein E = mc ². E sendo a energia, para a massa m e c é a velocidade da luz. Claramente, uma equivalência entre energia e massa ocorre, segundo o qual quanto maior a velocidade de um corpo em movimento é a massa maior.

Quando corpos viajar em velocidades muito baixas, essa diferença de massa é quase imperceptível. Outra coisa que acontece quando o corpo move-se muito rapidamente, digamos, 90% da velocidade da luz. A massa resultante é dobrada.

Quanto mais aumenta a velocidade, a massa tende a ser infinito, de modo a energia necessária para mover o corpo também deve ser. Esta é a razão pela qual conclui-se que corpos normais não podem viajar na velocidade da luz.

É possível viajar no tempo?

E se tivéssemos de viajar quase à velocidade da luz?

Outra boa pergunta seria tentar imaginar o que aconteceria se nós estávamos viajando quase à velocidade da luz. Três seriam os efeitos sobre nossa percepção:

Tempo dilatação: a essa velocidade, o tempo corre mais devagar. Você iria ver passar 10 minutos em seu relógio, o que seria de 20 minutos para os observadores terrestres.

Aberração: os seus contratos de vista de ser uma pequena janela em forma de túnel.

Efeito Doppler: ondas de luz das estrelas que são aglomerado visível, de modo que objetos espaciais olhar azul. Em contraste, os restantes estrelas estão espalhadas por trás e olhar avermelhado. Se você aumentar a sua velocidade, a experiência visual é tão intensa que parece que tudo desapareceu.

Como vimos, viajando na velocidade da luz é um impossível teórico, mas quase à velocidade da luz parece ser a opção mais viável para a nossa espécie se alguma vez alcançar as estrelas.

Compreender o enigma da luz

É conhecido de todos que a luz é uma onda eletromagnética , enquanto um infinitesimal pacotes de chuva de energia com uma velocidade constante de aproximadamente 300.000 km / s . No entanto , não existe essa velocidade constante que faz com que seja uma maravilha estranho, mas viaja com a mesma velocidade em todas as direções em todos os quadros de referência (observadores ) , ou seja, um invariante que não depende a velocidade da fonte emissora , este registro é responsável por que o tempo é relativo e a velocidade da luz absoluta. Aprofundar um pouco mais sobre estas características da luz.

Luz se propaga como uma onda esférica

Para compreender esta característica da luz , temos que ir por partes. A equação de um círculo de raio r é :

    x2 + y2 = r2

Se você , em seguida, adicionar a terceira dimensão espacial para a equação temos:

    x2 + y2 + z2 = r2

Assim , obtém-se a equação de uma esfera . Uma vez que o raio é r = ct então r2 = ( ct) 2 é a quarta dimensão. Então nós diferenciar a equação assim e temos uma pequena esfera infinitesimal :

    dx2 + + dy2 dz2 = ( CDT) 2

Agora , podemos imaginar acender uma lâmpada cuja luz irá expandir com o aumento do raio em todas as direções do espaço , fazendo com que a velocidade da luz onda esférica invariante em qualquer quadro de referência a partir do qual se observa .

Compreende a velocidade da luz

Se dois veículos se aproximam um do outro a 100 Km / h cada , cada motorista vai saber que se aproximam a 200 Km / h , ou seja , a soma das velocidades . Da mesma forma se distância, taxa de remoção será a soma de suas velocidades.

Se dois veículos se movem com a mesma direção, mas com velocidade diferente , a velocidade que cada motorista vai observar o outro medido por uma diferença de velocidade .

O senso comum e os cálculos sempre nos diz que quando um ônibus está se movendo a 100 kmh em relação a um observador estacionário fora dela , este último vai ver o motorista do ônibus movido a 100 km / h, como em comparação com o resto vai mobile. Mas , se um passageiro no ônibus vai até o motorista a 2 km / h , a velocidade do passageiro que medida o observador fora do ônibus será 102 km / h , ou seja, a soma das velocidades de ônibus e passageiros dentro.

Mas isso não acontece com a velocidade da luz , uma vez que isto representa um limite de velocidade em todo o corpo ou a partícula ; nada pode quebrar esse limite.

Suponha que uma nave espacial não conseguir chegar a 300 mil km / s ; alguém dentro do navio desejado para contornar as leis da física pode subir de seu assento e executado dentro do navio no mesmo sentido que isso, dizer a 0.001Km/sy por simples adição , a velocidade da nave espacial mais velocidade , você chegaria 300,000.001 km / s, "mais rápido do que a luz ." Mas isso seria impossível , neste caso, ser imobilizado , congelado como uma fotografia , porque desta vez a velocidade pára.

O tempo pára para quem viaja em um navio com a velocidade da luz ; tudo fora dela , como estrelas, galáxias , planetas, satélites , asteróides, em suma, tudo no universo pararia a tempo para os viajantes , pois todos os observadores de fora do navio , mas se movem em velocidades diferente, mediria a mesma velocidade para o navio ( a velocidade da luz ) .

Esta é uma das conexões que estimulem o raciocínio de que a velocidade da luz , o tempo diminui para zero, até mesmo o espaço torna-se zero, e o exemplo não foi considerado porque era necessário estabelecer como se pode violar as leis da ciência .