Bir nesne ışık hızından daha hızlı hareket ederse, onu görebilir miyiz?
Aslında, yanınızdan henüz geçtiğinde görebilirsiniz. Ancak bu nesne ışık hızından daha hızlı yönünüze geldiğinde, görüşünüzde olsa bile göremezsiniz! Bir nesnenin hızının ışık hızından daha hızlı olduğunu varsayarsak, nesneden yansıyan ışık ile gözlerinizin ışığı aldığı zaman arasındaki zaman gecikecektir. Bu anda cisim, yansıttığı ışıktan daha erken size yaklaşacaktır, cisim yanınızdan geçerken cismin yansıttığı ışık konumunuza ulaşacaktır. Yanınızdan bir cisim geçtiğinde, belli bir süre içinde ondan yansıyan ışık tarafınıza gelene kadar görünmez kalır. Gerçek hayatta bu kadar hızlı hareket eden bir nesne varsa, beynimizin sınırlı işlem süresinden dolayı mavi-kırmızı bulanık bir görüntü bırakabilir. Burada görünen süper geçici, mavi-kırmızı hareketli ışık, aşağıda açıklanacak olan "Doppler kayması" nedeniyledir.
Kaynak noktanın hareketi dalga boyunun değişmesine neden olur
Bir nesne sizden geçerken veya sizden henüz geçtiğinde, önce size yaklaşan maviye kaymış ışığı göreceksiniz (ışığın frekansı arttıkça, dalga boyunun yoğunluğu veya kısalması nedeniyle, yaklaşan bir nesne için bir Doppler mavi kayması meydana gelecektir ) ve sonra sizden uzaktayken nesneden ışığın kırmızıya kaymasını göreceksiniz (dalga boyunun gerilmesi nedeniyle, ışığın frekansı azaldıkça, uzaktaki bir nesne için Doppler kırmızıya kayması meydana gelecektir). Geç, aynı zamanda her iki yönde de görünen bölünmüş görüntülere neden olacaktır! Görüntü bulanıklaşacak.
Kuğuların etrafındaki su akışının Doppler etkisi
Bunu ifade etmenin daha basit bir yolu, nesneden maviye kaymış ışığı göreceğinizdir ve nesneden çıkan kırmızıya kayan ışık, nesne geçtikten sonra ters yönde bölünmüş bir görüntüye neden olacaktır (şu benim edebi ifademdir: Seni görmedim Geçiyorsunuz, ancak bölünmüş görüntüde mavi ve kırmızısınız. Neden? Bu nasıl oldu?) Bu durum daha az karmaşık bir duruma benzer: Süpersonik bir uçak yanınızdan geçtiğinde, Sesini duyun, ama yanınızdan geçerken kükremesini duyarsınız ve sesin yayılması gecikir.
Ancak ışık durumu, yukarıdan da görebileceğiniz gibi çok daha karmaşıktır. İlginç bir şekilde, yaklaşan ışık hızından daha hızlı bir nesne görmezseniz (mesafeyi aramıyorsanız, mavi geçişi de kaçırmışsınızdır), nesne yanınızdan geçtikten sonra nesnenin önünü görebilirsiniz. Daha önce nesnenin arkasını ilk önce gördüm, çünkü daha yakın taraftan gelen ışık size uzak taraftan gelen ışıktan daha yakın olacak! Teorik olarak, bir nesne ışık hızını ne kadar hızlı aşarsa, sizden o kadar uzun sürer. Nesneye yakın olan gecikmiş ışığı kaçırırsanız, önce nesnenin arkasında (size daha yakın) kırmızıya kayan ışığı, ardından nesnenin önündeki kırmızıya kaymış ışığı (sizden biraz daha uzakta) görürsünüz ve nesne gerilebilir. , Çünkü ışığın gözlerinize ve beyninize ulaşması daha uzun sürer.
Aynı fenomen varsayımsal takyon partiküllerinde de olacaktır. Bir süperuminal parçacık, ışık hızından daha hızlı hareket eden bir tür parçacık veya maddedir, ancak bu tür parçacıkların var olup olmadığından henüz emin değiliz. Bir nesnenin göreceli hızı ışık hızına çok yakın olduğunda, yukarıdaki fenomen, yer değiştirme yönündeki Einstein-Lorentz cetvel indirgeme etkisinin performansından farklıdır. Ancak bunun aynı şey olmadığını lütfen unutmayın.
Ancak burada özel bir durum var. Işık bir ortamdan geçtiğinde, hız ışık hızından daha düşük olacak şekilde yavaşlayacaktır ve dış uzaydan veya reaktörün içindeki nükleer reaktör yüksek enerjili parçacıklar (nötrinolar gibi) ışık hızında aynı ortamdan (su gibi) geçebilirler. Işık hızına yakın bir hızda yayılma veya yayılma, bu hız, bu ortamdaki ışık yayılma hızından daha büyüktür. O zaman ne olacak? Bu parçacıklardan yayılan sonraki ışık da gecikecektir.Bu ışık mavi spektruma aittir ve nükleer reaktör tankının mavi görünmesine neden olabilir.
Bu, "Çerenkov radyasyonu" adı verilen gerçek bir fenomendir. Büyük Rus fizikçi Çerenkov'un adını almıştır. Cherenkov, bu fenomeni keşfettiği için 1958'de Nobel Fizik Ödülü'nü de kazandı. Çerenkov radyasyonu, 1987'de uzaydan dönen nötrinoların tespitinin temelini oluşturuyor. Nötrinoların da son derece küçük kütlelere sahip olduğu 1987'de keşfedilmemiş olsaydı, yine de nötrinoların kütlesi olmadığını düşünebilirdik.
Küçük nötrino kütlesinin keşfi, 1988'de başka bir Nobel Fizik Ödülü'ne yol açtı. Şimdi, nötrinolarla ilgili ilginç bir fikir ve olasılık ortaya çıkaran diğer bazı şeyleri tartışacağım. 1987 gözlemlerinde birçok bilim insanı, belirli nötrino türlerinin kütlesiz parçacıklar (örneğin fotonlar) gibi davrandığını keşfetti. Bu nötrinolar küçük bir kütleye sahip olmalarına rağmen ışık hızında hareket edebilirler (özel görelilik teorisine göre, nötrinolar çok hızlı, ışık hızına yakın hareket ederler, ancak ışık hızına ulaşamaz veya bu hızı aşamazlar). Bu, parçacık ve göreli fizik araştırmalarında kör bir noktadır ve kimse bu sorunu açıklamayı düşünmemiştir.
Fakat burada kütle içeren bir şey söz konusu olduğunda bu nasıl mümkün olabilir? Einstein'ın özel görelilik teorisini ihlal etmeden yapılabilir mi? Bildiğim kadarıyla cevap, özel görelilik teorisinin kendisinden ve Einstein'ın kütle-enerji denkleminden geliyor. Einstein'ın kütle-enerji denklik ilişkisini takiben, nötrinoların uzun yıldızlararası yolculuk sırasında enerji formlarına dönüştürülebilmesi çok muhtemeldir, sanırım foton gibi "kütlesiz parçacıklar" gibi davranır. . Son derece küçük kütleli parçacıkların doğal olarak enerjiye nasıl dönüştüğünü ve fotonlar gibi "kütlesiz parçacıklar" gibi davrandıklarını, bunu nasıl ve ne zaman "bildiklerini" veya gerekirse nasıl dönüştürüldüklerini henüz bilmiyoruz. Hedefe ulaşmak için doğal olarak "programlama" mı? Bunun gerçekleştiği ve doğal bir tahrik mekanizması olduğu varsayıldığında, çok küçük kütleli parçacıklar kütle-enerji denklemine göre enerji dönüşümüne uğrayabilir ve böylece "kütlesiz parçacıklar" ve fotonlar gibi davranabilirler.
Bu olasılığı bilimsel olarak sezgisel ve makul bir bakış açısıyla yazdım, 2017 gibi erken bir zamanda herhangi bir bilgi ve veriden yararlanmayan makalelerimde ve son zamanlarda mümkün dediğim şeyin "talebe dayalı" olduğunu keşfettim. "Dönüşüm" (benim sözlerime göre) bazı bilimsel çevrelerde düşünülüyor, ancak "talebi anlama" ve bu dönüşümü harekete geçirme işlemi hala belirsiz ... Bu durumda nötrinolar ve benzer davranışa sahip diğer parçacıklar bunu yapabilmelidir. Kütle ve enerji arasında ileri geri geçiş yapın, çünkü eşdeğer dönüşümler olacaklar! Bu düşünceler "sessizce" gizemli bir atmosfere sahip gibi görünüyor. Bence insanlar doğanın onu önemsediğini ve aynı zamanda yasalarda, ilkelerde ve faaliyetlerde dönüştürülebilir olduğunu kesin olarak söyleyebilirler.Zamanla daha fazla kanıt birikimi bunu daha açık hale getirir.
ilgili bilgi
Genellikle c ile ifade edilen bir boşluktaki ışık hızı, fiziğin birçok alanında çok önemli olan evrensel bir fiziksel sabittir. Tam değeri 299792458 m / s olarak tanımlanmıştır (yaklaşık olarak 300.000 km / s veya 186000 mil / s'ye eşittir. Değeri kesindir çünkü uluslararası anlaşmalara göre "bir metre" 1/299792458 s olarak tanımlanmıştır. Işığın zaman aralığı içinde boşlukta gittiği yolun uzunluğu Özel görelilik teorisine göre c, geleneksel şeylerin ve bilginin hızının üst sınırıdır.
Bu hız genellikle ışığın hızını temsil etse de, aynı zamanda elektromanyetik radyasyon ve yerçekimi dalgaları da dahil olmak üzere tüm kütlesiz parçacıkların ve alan dalgalanmalarının vakumda hareket ettiği hızdır. Kaynaklarının hareketine veya gözlemcinin eylemsiz referans çerçevesine bakılmaksızın, bu tür parçacıklar ve dalgalar c'de (bir boşluktaki ışığın hızı) hareket ederler. Sıfır olmayan durağan kütleye sahip parçacıkların hareket hızı c'ye yakın olabilir, ancak bu hıza asla ulaşamaz. Özel görelilik ve genel görelilikte c, uzay ve zaman arasındaki ilişkiyi birbirine bağlamak için kullanılır ve aynı zamanda ünlü kütle-enerji denklemi E = mc2'de de görülür.
FY: Astronomi Gönüllü İşbirliği Grubu
