Sve se kreće brzinom svetlosti

Detalji: Kategorija: Blog; Datum kreiranja: subota, 21 novembar 2020 19:11; Autor Dragan Tanaskoski

Brzina svetlosti, označava se sa „c“, važna je univerzalna fizička konstanta. Odnosi se na brzinu ne samo svetlosti nego svakog elektromagnetnog zračenja (vidljiva svetlost je uzak opseg u elektromagnetnom zračenju). To je brzina u vakuumu, a brzina je manja u drugim sredinama (u staklu ili tečnostima za svetlost, provodnicima za elekricitet). Tačna vrednost je 299.792.458 metara u sekundi (približno 300.000 km/s ili 186.000 milja/s).

Prema specijalnoj teoriji relativnosti, „c“ je gornja granica brzine kojom materija, energija ili bilo koja informacija može da se kreće kroz prostor. To je ujedno i brzina kojom se kreću čestice bez mase i talasi, uključujući i gravitacione talase. Čestice sa masom mogu se približiti brzini „c“, ali je nikada ne mogu dostići.

Brzina 2

Kao takava, konačna brzina, oblikuje svemir u kome živimo. Naš pogled u dubinu svemira je pogled u prošlost. Slike i signali koji stižu do nas stari su hiljadama, milionima i milijardama godina i tu se ništa ne može učiniti. Konačna brzina deluje i u našoj svakodnevnici. Brzina električnih signala ograničava razvoj računara, odnosno razmenu informacija između mikroprocesora i memorije.

Zašto ništa ne može da se kreće brže od brzine svetlosti? Odgovor možemo da potražimo u teoriji relativnosti. Znamo da ako se objekat kreće sve brže, vreme za njega teče sve sporije. Ako bismo predstavili grafički to bi izgledalo ovako:

Brzina 1

Svi objekti i talasi u vasioni nalaze se na ovom krugu i kreću se brzinom svetlosti. Ako se ne kreću kroz prostor tada imaju punu brzinu kroz vreme. Što se brže kreću kroz prostor, vreme za njih više usporava, da bi dosezanjem brzine svetlosti, vreme za njih stalo. Jednostavna jednačina kruga opisuje vezu brzine kroz prostor i brzinu vremena sa univerzalnom konstantom: c²=p²+v² gde su gde su "p", brzina kretanja kroz prostor, a "v" brzina protoka vremena. Pokazuje se da je povećanje brzine kretanja kroz prostor moguće samo na račun brzine protoka vremena i obratno.

Postavlja se pitanje šta je sa ostalim kvadrantima kruga: 2, 3 i 4. U drugom kvadrantu objekti se kreću u suprotnom smeru. Kvadratni 3 i 4 govore, gledajući vertikalnu osu, da tu vreme teče unazad. Trebalo bi da ovde bude anatimaterija, čestice simetrične česticama našeg prostra samo sa suprotnim naelektrisanjem.

Treba obratiti pažnju da izneto važi prema specijalnoj teoriji relativnosti, teoriji u kojoj je prostor prazan, pravilan i nedeformisan. U stvarnosti u prostoru se nalaze mase koje ga deformišu a time se deformiše i gornji krug. Kod crne rupe krug je deformisan i sveden na tačku i za sada fizika nema odgovor šta se dešava u tzv. singularitetu.

Ole Rømer je prvi 1676. godine demonstrirao da svetlost putuje konačnom brzinom (a ne trenutno) proučavajući prividno kretanje Jupiterovog meseca Io. Džejms Klerk Maksvel je 1865. godine pretpostavio da je svetlost elektromagnetni talas koji putuje brzinom c i koja se nalazi u njegovoj teoriji elektromagnetizma. 1905. godine Albert Ajnštajn je pretpostavio da je brzina svetlosti c konstanta u bilo kom inercijalnom referentni sistem. Istražio je posledice te ideje stvarajuči teoriju relativnosti kojom je pokazao da je parametar c relevantan van konteksta svetlosti i elektromagnetizma. U specijalnoj i opštoj teoriji relativnosti, c međusobno povezuje prostor i vreme, i pojavljuje se u poznatoj jednačini jednakosti masa i energija
E = mc².

Postoje slučajevi da se može činiti da predmeti ili talasi putuju brže od svetlosti, iako to zapravo ne čine, npr. optičkim varkama, faznim brzinama, određenim astronomskim objektima velike brzine, određenim kvantnim efektima, i u slučaju širenja samog prostora (hiperinflacija).