Gel bak, Rockets'ten daha hızlı!
Tabii ki ışık hızı! Bu, evrendeki tüm madde ve bilgilerin nihai hızıdır, kimse yoktur, sadece en yüksek olanıdır. Işık hızı bir boşlukta saniyede yaklaşık 300.000 kilometreye ulaşabilir, son derece hızlı olduğunu hayal edin! ? Aya bu hızda ulaşmak zahmetsizdir. Elbette ışık hızı için farklı ortamların farklı sınırları olacaktır, ancak gerçek ışık hızı değişmeden kalacaktır.
Işığın hızı, ışığın vakumda yayılma hızına atıfta bulunur ve doğru değeri saniyede 299.792.458 metredir (saniyede yaklaşık 300.000 kilometre). Hiç kimse, evrendeki en hızlı hızdır. Albert Einstein'ın özel görelilik teorisine göre, hızın üst sınırıdır ve evrendeki herhangi bir madde ve enerji bilgisinin hareketi bu üst sınırı aşamaz. Bazen madde, enerji veya bilgi ışık hızından daha hızlı hareket ediyor gibi görünür, ancak bu sadece bir yanılsamadır. Ortamdaki ışığın yayılmasının yavaşlaması da benzer bir yanılsamadır.
Güneşin yüzeyinden çıktıktan sonra, ışığın dünyaya ulaşması yaklaşık 8 dakika 17 saniye sürer. Resim: LucasVB
Üst hız sınırı
Özel görelilik teorisine göre, statik kütlesi m ve hızı v olan bir nesne, mc2 tarafından verilen enerjiyi içerir; burada , yukarıdaki metinde tanımlanan Lorentz faktörüdür. V sıfır olduğunda, 1'e eşit olacak ve ünlü kütle-enerji dönüştürme formülü E = mc2 ile sonuçlanacaktır. V, c'ye yakın olduğunda, faktörü sonsuza meyillidir ve kütleye sahip nesneleri ışık hızına hızlandırmak için sonsuz enerjiye ihtiyaç vardır. Işık hızı, pozitif sabit kütlesi olan bir nesnenin hızının üst sınırıdır ve tek bir fotonun yayılma hızı ışık hızından daha hızlı olamaz. Bu, birçok göreceli enerji ve momentum deneyinde doğrulanan bir sonuçtur.
Lorentz faktörü v hızının bir fonksiyonu olarak . Faktör 1'den başlar ve v c'ye giderken sonsuza gider. Şekil: KmPlot ile oluşturulan, Inkscape Trassiorf ile düzenlenen grafik
Daha genel olarak, bilgi veya enerjinin c'den daha hızlı yayılması genellikle imkansızdır. Bunun için bir argüman, özel göreliliğin karşı-sezgisel etkisinden, yani Eşzamanlılığın Göreliliğinden gelir. İki olay A ve B arasındaki uzaysal mesafe, aralarındaki zaman aralığının c ile çarpılmasından daha büyükse, o zaman A'nın B'den önce geldiği ve B'nin A'dan önce geldiği bir referans çerçevesi ve aynı anda var oldukları bir referans çerçevesi vardır.
Bu nedenle, eğer bir şey eylemsizlik referans çerçevesine göre c'den daha hızlı hareket ederse, diğer referans çerçevesine göre zamanda geriye doğru hareket eder ve bu da nedenselliği ihlal eder. Bu referans çerçevesinde, "sonuç" "neden" den önce gözlemlenebilir. Bu tür bir nedensellik ihlali hiçbir zaman gözlemlenmemiştir, eğer varsa, Takyonik antitelefon gibi bazı paradokslara (Paradox) yol açacaktır.
Kırmızı referans çerçevesinde, A olayı B olayından önce gerçekleşir; yeşil referans çerçevesinde her ikisi de aynı anda gerçekleşir; mavi referans çerçevesinde A, B'den sonra gerçekleşir. Resim: Army1987 orijinal PNG dosyasını oluşturdu; Acdx dosyayı SVG'ye dönüştürdü.
Işık hızından daha hızlı gözlemler ve deneyler
Bazı durumlarda, maddenin, enerjinin veya bilginin yayılma hızı c'nin yayılma hızından daha hızlı görünebilir, ancak durum böyle değildir. Örneğin, orta kısımdaki birçok ışık yayılma dalga hızı c değerini aşabilir. Başka bir örnek için, çoğu camdan geçen X ışınlarının faz hızı genellikle c değerini aşabilir, ancak faz hızı, bilgi ileten ışık dalgasının genel hızını belirleyemez.
Lazer ışını uzaktaki bir nesneyi hızlı bir şekilde tararsa, ışık noktası c'den daha hızlı hareket edebilir. Bununla birlikte, hareket eden tek fiziksel varlık lazer ve lazerden yayılan ışıktır ve lazerden ışık noktasının farklı konumlarına c hızında hareket eder. Benzer şekilde, uzaktaki nesnelere yansıtılan gölgeler, bir gecikme süresinin ardından c'den daha hızlı hareket edebilir. Bu durumların herhangi birinde, tüm maddenin, enerjinin veya bilginin yayılma hızı c değerini aşmaz.
Referans çerçevesindeki iki nesne arasındaki mesafenin değişim oranı (kapanma hızı) c değerini aşabilir. Ancak bu, tek bir eylemsizlik çerçevesinde ölçülen tek bir nesnenin hızını temsil etmez.
EPR paradoksu (Einstein-Podolsky-Rosen paradoksu) gibi bazı kuantum etkileri anında iletiliyor gibi görünüyor, bu yüzden c'den daha hızlı olabilirler. Bir örnek, iki parçacığın dolanabildiği bir kuantum halini içerir. Herhangi bir parçacık gözlemlenene kadar, hepsi iki kuantum halin üst üste binmesi olarak var olur. Parçacıklar ayrılırsa ve bir parçacığın kuantum durumu gözlenirse, başka bir parçacığın kuantum durumu anında belirlenebilir (yani, ışığın bir parçacıktan diğerine geçme hızından daha hızlı). Bununla birlikte, ilk parçacığı gözlemlerken, ilk parçacığın kuantum durumunu kontrol edemiyoruz, bu nedenle bu şekilde bilgiyi ışıktan daha hızlı iletemiyoruz.
Işık hızından daha hızlı gerçekleşeceği tahmin edilen başka bir kuantum etkisine Hartmann etkisi denir: belirli koşullar altında, bariyerin kalınlığına bakılmaksızın, sanal parçacıkların bariyeri geçmesi için gereken süre (kuantum tünelleme etkisi) Sabittir. Bunun sonucu, sanal parçacıkların büyük boşluklardan ışıktan daha hızlı geçmesi olabilir. Ancak, bu efekt kullanılarak hiçbir bilgi gönderilemez.
Sözde süperuminal hareket, radyo galaksilerin ve kuasarların göreceli jetleri gibi belirli gök cisimlerinde görülebilir. Bununla birlikte, bu jetlerin hareket hızı ışık hızını aşmaz: Görünüşe göre, gördüğümüz süperuminal hareket, ışık hızına yakın hareket eden ve dünyaya küçük bir açıyla yaklaşan nesnelerin ürettiği bir yansıtma etkisidir. Çünkü jet bizden uzaklaştığında yaydığı ışığın dünyaya ulaşması daha uzun sürecektir. Bu nedenle, yeryüzündeki iki ışık demetini gözlemlemek için gereken zaman aralığı, gerçekte yaydıkları zaman aralığından daha kısadır ve jetin hızı daha yüksek görünür.
Evren genişlemesi modelinde, galaksiler birbirinden ne kadar uzaksa, hızları da o kadar yüksek olur. Bu geri çekilme, uzaydaki hareketten değil, uzayın kendisinin genişlemesinden kaynaklanıyor. Örneğin, Dünya'dan uzak galaksiler, uzaklıklarıyla orantılı bir hızla Dünya'dan uzaklaşıyor gibi görünüyor. Hubble Küresi olarak adlandırılan sınırın dışında, Dünya'dan uzaklıkları ışık hızından daha büyük bir oranda artacaktır.
Işık konisi, ışık hızıyla tek bir olaya nedensel olarak bağlanabilen Minkowski uzay-zamanındaki tüm noktaların toplamıdır. Resim: YanTTO
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden basım için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
