Η ταχύτητα του φωτός είναι η ταχύτητα με την οποία το φως διαδίδεται στο κενό ή σε άλλα μέσα. Η ταχύτητα του φωτός στο κενό συμβολίζεται συνήθως με c, είναι 299.792.458 m/s (μέτρα το δευτερόλεπτο) σε μονάδες SI, κατά προσέγγιση 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο ή σε επιστημονική μορφή 3·108m/s
Από όσα γνωρίζουμε, δεν είναι δυνατό ένας άνθρωπος να ταξιδέψει γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός. Στην πραγματικότητα, δεν είναι δυνατό για κανένα αντικείμενο με μάζα σαν του ανθρώπου, να καταφέρει να κινείται πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός.
Ωστόσο, για ορισμένα παράξενα σωματίδια μπορεί να είναι εφικτό, να ταξιδεύουν ακόμα και με διπλάσια της ταχύτητας του φωτός, και μπορεί αυτά τα σωματίδια να πάνε πίσω στο χρόνο.
Ένα καθολικό όριο ταχύτητας
Μία από τις καλύτερες θεωρίες που έχουν οι φυσικοί αυτή τη στιγμή είναι η θεωρία της σχετικότητας, που αναπτύχθηκε από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, η ταχύτητα του φωτός λειτουργεί ως καθολικό όριο ταχύτητας σε οτιδήποτε έχει μάζα.
Συγκεκριμένα, η σχετικότητα μας λέει ότι τίποτα με μάζα δεν μπορεί να επιταχυνθεί περισσότερο από την ταχύτητα του φωτός.
Για να επιταχύνουμε ένα αντικείμενο με μάζα, πρέπει να προσθέσουμε ενέργεια. Όσο πιο γρήγορα θέλουμε να ταξιδεύει το αντικείμενο, τόσο περισσότερη ενέργεια θα χρειαστούμε.
Οι εξισώσεις της σχετικότητας μας λένε ότι οτιδήποτε έχει μάζα, ανεξάρτητα από το πόση μάζα έχει, θα απαιτούσε άπειρη ποσότητα ενέργειας για να επιταχυνθεί στην ταχύτητα του φωτός.
Όλες οι πηγές ενέργειας που γνωρίζουμε είναι πεπερασμένες, μας περιορίζουν κατά κάποια άποψη. Το Σύμπαν περιέχει μόνο μια πεπερασμένη ποσότητα ενέργειας. Αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχει αρκετή ενέργεια στο Σύμπαν για να επιταχύνει κάτι με μάζα που να φτάσει την ταχύτητα του φωτός.
Ταχυόνια και ταξίδι στο χρόνο
Αυτό το καθολικό όριο ταχύτητας ισχύει για οτιδήποτε έχει αυτό που θα μπορούσαμε να ονομάσουμε «κανονική μάζα». Υπάρχουν ωστόσο υποθετικά σωματίδια που ονομάζονται ταχυόνια.
Τα ταχυόνια είναι ένα υποθετικό στοιχειώδες σωματίδιο, το οποίο περιέχει φανταστική μάζα, όπως θεωρεί η 26η διάστατη μποζονική θεωρία χορδών. Τα ταχυόνια ωστόσο αποτελούν σωματίδια τα οποία έχουν λάβει το όνομά τους εξαιτίας της ασύλληπτης ταχύτητάς τους που είναι μεγαλύτερη από το c, δηλαδή την ταχύτητα του φωτός.
Δεν υπάρχουν στοιχεία για την ύπαρξη τους. Αλλά σύμφωνα με τη σχετικότητα, η ύπαρξή τους δεν μπορεί να αποκλειστεί.
Εάν υπάρχουν, τα ταχυόνια πάντα θα ταξιδεύουν ταχύτερα από την ταχύτητα του φωτός. Ακριβώς όπως κάτι με συνηθισμένη μάζα δεν μπορεί να επιταχυνθεί πέρα από την ταχύτητα του φωτός, τα ταχυόνια δεν μπορούν να επιβραδυνθούν κάτω από την ταχύτητα του φωτός.
Μερικοί φυσικοί πιστεύουν ότι εάν υπάρχουν τα ταχυόνια, θα ταξιδεύουν συνεχώς προς τα πίσω στο χρόνο, δηλαδή στο παρελθόν. Αυτός είναι ο λόγος που τα ταχυόνια τα έχουν συνδέσει με το ταξίδι στο χρόνο σε πολλά βιβλία και ταινίες επιστημονικής φαντασίας.
Υπάρχουν θεωρίες που λένε ότι αν κάποια μέρα αξιοποιηθούν τα ταχυόνια, θα κατασκευάσουμε μια χρονομηχανή. Αλλά προς το παρόν αυτό παραμένει ένα μακρινό όνειρο, καθώς δεν έχουμε ακόμα τη δυνατότητα να τα ανιχνεύσουμε.
Ταχύτητα του φωτός και αποστάσεις
Είναι απογοητευτικό που δεν μπορούμε να ταξιδέψουμε πιο γρήγορα από το φως. Το πλησιέστερο αστέρι σε εμάς, εκτός από τον Ήλιο, είναι ο Εγγύτατος Κενταύρου (διεθνώς Proxima Centauri) απέχει 4,35 έτη φωτός. Ταξιδεύοντας με την ταχύτητα του φωτός, θα χρειάζονταν περισσότερα από τέσσερα χρόνια για να φτάσουμε εκεί.
Η σκουληκότρυπα είναι μια συντόμευση μεταξύ δύο απομακρυσμένων σημείων στο διάστημα. Ενώ ένα αστέρι μπορεί να απέχει 4,5 έτη φωτός σε κανονικούς όρους, μπορεί να απέχει μόνο μερικές ώρες μέσω μιας σκουληκότρυπας.
Εάν υπάρχουν οι σκουληκότρυπες, θα μπορούσαμε να διανύσουμε μεγάλες αποστάσεις σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα, επιτρέποντάς μας να φτάσουμε στα πιο απομακρυσμένα σημεία του σύμπαντος.
Εφόσον δεν μπορούμε να ταξιδέψουμε πιο γρήγορα από το φως, μπορούμε να φανταστούμε πώς θα ήταν αν ταξιδεύαμε.
Υπάρχουν πολλές διαφορετικές θεωρίες που θα μπορούσαμε να εξετάσουμε, η καθεμία με ένα διαφορετικό σύνολο φυσικών αρχών.
Δεν μπορούμε λοιπόν να πούμε με βεβαιότητα τι θα συνέβαινε αν μπορούσαμε να ταξιδέψουμε πιο γρήγορα από το φως. Στην καλύτερη περίπτωση, μπορούμε να μαντέψουμε τι μπορεί να συμβεί. Θα ταξιδεύαμε πίσω στο χρόνο, όπως πιστεύουν ορισμένοι επιστήμονες ότι μπορεί να κάνουν τα ταχυόνια;
Σχετικά Άρθρα
Φως : Τα χρώματα το ορατό φάσμα και τα μήκη κύματος
Δορυφόροι επιβεβαιώνουν τη θεωρία της σχετικότητας
