Jaká je nejvyšší rychlost ve vesmíru?

Podle teorie speciální relativity fyzika Alberta Einsteina, na které je založena velká část moderní fyziky, nemůže nic ve vesmíru cestovat rychleji než světlo. Rychlost světla ve vakuu je přesně 299792458 XNUMX XNUMX metrů za sekundu. Toto je univerzální konstanta známá v rovnicích jako “c” nebo rychlost světla. Ale co to je, jak to bylo objeveno a je to opravdu nemožné překonat?

Teorie relativity tvrdí, že když se hmota přiblíží rychlosti světla, její hmotnost se stane nekonečnou, připomíná Techno 24. To znamená, že rychlost světla funguje jako rychlostní limit pro celý vesmír.

Rychlost světla je konstantní a americký Národní institut pro standardy a technologie ji používá k definování mezinárodních standardních jednotek měření, jako je metr, stejně jako míle, stopy a palce. Tato konstanta se také používá ve složitých rovnicích k určení kilogramu a jednotky teploty Kelvin.

Navzdory tomu, že rychlost světla je univerzální konstantou, vědci a spisovatelé sci-fi pokračují ve spekulacích o možnosti cestování rychleji než světlo. Ačkoli skutečný warp pohon ještě nebyl vytvořen, nezastaví to kolektivní touhu po nových příbězích, vynálezech a pokrokech ve fyzice.

Co je světelný rok?

Světelný rok je vzdálenost, kterou světlo urazí za jeden rok – cca. 10 bilionů kilometrů. To je jeden ze způsobů, jak astronomové a fyzici měří obrovské vzdálenosti v našem vesmíru.

• Světlo urazí dráhu odrazu od Měsíce k našim očím asi za 1 sekundu, to znamená, že Měsíc se nachází ve vzdálenosti asi 1 světelné sekundy od nás.
• Slunečnímu světlu trvá asi 8 minut, než se dostane k našim očím a pokryje vzdálenost od Slunce k Zemi, to znamená, že Slunce se nachází ve vzdálenosti asi 8 světelných minut.
• Světlu z Alpha Centauri, našeho nejbližšího hvězdného systému, trvá přibližně 4,3 roku, než se k nám dostane, takže Alpha Centauri je vzdálená 4,3 světelných let.

Tento princip umožňuje astronomům pozorovat vesmír tak, jak existoval krátce po velkém třesku, ke kterému došlo přibližně před 13,8 miliardami let. Objekty umístěné 10 miliard světelných let daleko se astronomům jeví jako před 10 miliardami let, krátce po vzniku vesmíru, a ne jako dnes, protože už možná ani neexistují.

Zajímavá fakta o rychlosti světla

• Existuje něco rychlejšího než rychlost světla? Žádný! Světlo je „univerzální rychlostní limit“ a podle Einsteinovy ​​teorie relativity je to nejrychlejší rychlost ve vesmíru: 300 000 kilometrů za sekundu.
• Je rychlost světla konstantní? Rychlost světla je univerzální konstanta ve vakuu, jako je vakuum vesmíru. Světlo se však může poněkud zpomalit, když prochází absorpčním médiem, jako je voda (225 000 kilometrů za sekundu) nebo sklo (200 000 kilometrů za sekundu).
• Kdo objevil rychlost světla? Jedno z prvních měření rychlosti světla provedl Roemer v roce 1676 při pozorování měsíců Jupitera. Rychlost světla byla poprvé změřena s vysokou přesností v roce 1879 v Michelson-Morley experimentu.
• Jak poznáme rychlost světla? Roemerovi se podařilo změřit rychlost světla pozorováním zatmění Jupiterova měsíce Io. Když byl Jupiter blíže Zemi, Roemer si všiml, že k zatmění Io došlo o něco dříve, než když byl Jupiter dále. Roemer vysvětlil tento efekt tím, že světlu trvá déle, než urazí větší vzdálenost, když je Jupiter dále od Země.

Co se pohybuje rychleji než rychlost světla?

I když je rychlost světla často označována jako rychlostní limit vesmíru, samotný vesmír se ve skutečnosti rozpíná poněkud rychleji než rychlost světla. Vesmír se rozpíná rychlostí něco málo přes 68 kilometrů za sekundu na každý megaparsek vzdálenosti od pozorovatele.

Megaparsek je 3,26 milionů světelných let – velmi velká vzdálenost.

Jinými slovy, galaxie vzdálená 1 megaparsek se vzdaluje od Mléčné dráhy rychlostí 68 km/s, zatímco galaxie ve vzdálenosti dvou megaparseků se vzdaluje rychlostí téměř 136 km/s atd. .

V určitém bodě, v nedozírné vzdálenosti, rychlost rozpínání Vesmíru převyšuje rychlost světla, což je důsledek přirozené a pravidelné expanze vesmíru.

Speciální teorie relativity definuje absolutní rychlostní limit ve vesmíru, ale obecná teorie relativity, navržená Einsteinem v roce 1915, umožňuje další možnosti, když fyzika, kterou studujeme, není „místní“.