20 yaşında bir astronot 1 saat ışık hızında uçtu, Dünya'ya döndükten sonra ne oldu?
Gelecekte, eğer insanlar yıldızlar arasında seyahat etmek istiyorsa, çözülmesi gereken bir sorundur süper hafif teknoloji ancak süper hafif uçuşa ulaşmak insanlar için kolay değildir.İnsan uçaklarının yarattığı en hızlı hız rekoru saniyede 17 kilometre yani 61.000 kilometreye denk geliyor. Saatler, bu ne kadar hızlı?
Voyager 1 dedektörü
Dünyanın ekvatorunun çevresi 40.000 kilometredir ve Voyager 1'in yaklaşık 39 dakika olan 0.65 saate ihtiyacı vardır; dünyadan aya olan mesafe 380.000 kilometredir ve Voyager 1'in tamamlanması yalnızca 6,2 saat sürer; ve güneş Yeryüzüne olan uzaklık 150 milyon kilometredir. Voyager 1'in güneş ile yeryüzü arasındaki mesafeyi kaplaması için 1025 gün veya 34 ay olan 24.600 saate ihtiyacı vardır; bu hız çok yavaş ve çok yavaş Yıldızlararası yolculuk yapmak bir yana, yıldızlararası yolculuk yapmak imkansızdır, güneş sisteminden çıkmak çok zordur, aksi takdirde Voyager 1'in güneş sisteminden 40 yıl boyunca uçması gerekmeyecektir.
Voyager 1 sondasının güneş sisteminden çıkması 40 yıl sürdü
Ancak ışığın hızı farklıdır.Işığın hızı saniyede 300.000 kilometre yani saatte 1.08 milyar kilometreye denk geliyor.Ay ile yer arasındaki mesafeyi tamamlamak yalnızca 1.3 saniye sürüyor ve dünyadan güneşe gitmek sadece 8 dakika sürüyor. Ne kadar hızlı. Işık hızı çok hızlı olduğu için, insanlar süper ışık hızı teknolojisini edinmeyi hayal ediyor ve ışık hızında uçmanın nasıl bir şey olduğunu deneyimlemek istiyorlar.Aslında Einstein, görelilik teorisinde ışık hızının getirdiği değişiklikleri zaten açıklamıştı.
Süper lümen uzay aracı
Einstein, bir cismin hızı arttıkça cismin üzerindeki sürenin gittikçe daha yavaş geçeceğini, hız ışık hızına ulaştığında cismin hızının geçmeyi durduracağını ve ışık hızını aşacağını söyledi. Zaman zaman geri dönebilir ama Einstein insanlığın üzerine soğuk su da döktü.Işık hızının zaten evrendeki en hızlı hız olduğunu ve insanlığın zaten ışık hızını geçemeyeceğini, bu da biraz sinir bozucu olduğunu söyledi.
Einstein
Ama ışık hızını aşabilme koşulunu bir kenara bırakalım. Eğer insanlar ışık hızından daha hızlı uçabiliyorsa, o zaman bir astronot bir uzay aracında 1 saat boyunca ışık hızında uçacak ve 1 saat sonra Dünya'ya dönecek. O halde Dünya'ya döndüğünde ne görecek? Burada analiz için iki duruma bölünmesi gerekiyor.
Uzay aracı ışık hızında uçarken, uzay aracının içindeki zaman son derece yavaş uçuyor
Bir durum uzay aracındaki zamana dayanır.Uzay aracındaki zaman standart olarak kullanılırsa, Einstein'ın genelleştirilmiş göreceli hız teorisine göre, hız ne kadar hızlı olursa, zaman o kadar yavaş geçer. Bir kişi evrende ışık hızında uçarken 1 saat boyunca uzay aracındaki zaman çok yavaş geçiyor ama yeryüzündeki zaman hala normal zamana göre geçiyor, bu nedenle uzay aracı 1 saat son derece yavaş bir zamanla geçtiğinde yeryüzünde binlerce hatta binlerce yıl geçti. Binlerce yıldır yeryüzüne dönen astronotların görüntüsü insan uygarlığının daha da geliştiğini veya insanlığın yok olduğunu ve dünyanın ölüp sessizleştiğini görebilir.
Bir gün, bir yıl yerde, bir saat uzay aracının içinde, dünya binlerce ve on binlerce yıl geçti
Diğer durum dünyanın zamanına dayanmaktadır. Bu durum, Einstein'ın genel görelilikte, hız ne kadar yüksekse, zaman da o kadar yavaş olduğu sonucuna da uygulanır. Astronot bir saat sonra dünyaya döndüğünde, dünyada neredeyse hiçbir şey kalmaz. Değişim, çünkü dünyada sadece bir saat geçti ve uzay aracındaki zaman çok yavaş geçti, muhtemelen sadece birkaç mikrosaniye.
Solucan delikleri ışıktan daha hızlı uçmanın tek yolu
Her ne kadar Einsteinın öngörüsüne göre ışıktan hızlı uçmak çok harika bir şey çünkü zamanı değiştirebiliyor ve hatta zamanı geriye doğru akıtabiliyor. Bu nedenle insanlar ışık hızında uçmayı hayal ediyor, ama Einstein bunu ışıktan daha hızlı söyledi. Uçmak imkansız, neden? Çünkü enerjinin korunumu yasasının analizine göre, uzay aracının hızı ne kadar yüksekse, o kadar fazla yakıta ihtiyaç duyulmaktadır.Malzeme ışık hızına ulaştığında, uzay aracının ışık hızına ulaşması için büyük yakıt taşıması gerektiğinden, malzemenin kütlesi sonsuz hale gelmiştir. Ancak çok büyük bir uzay aracı, süper ışık hızına ulaşmasını engelleyecektir, bu nedenle ne olursa olsun, yeni teknolojide bir ilerleme olmazsa, insanlar ışık hızına ulaşamayacak veya onu geçemeyecektir.
