Am putea călători vreodată mai repede decât viteza luminii?

În 1676, studiind mișcarea lui Io, luna lui Jupiter, astronomul Ole Rømer a calculat că lumina călătorește cu o viteză finită. Doi ani mai târziu, matematicianul Christiaan Huygens a devenit prima persoană care a încercat să determine viteza reală a luminii, potrivit Muzeului American de Istorie Naturală din New York.

Huygens a ajuns la o cifră de 211.000 de kilometri pe secundă, o cifră care nu este exactă după standardele actuale – acum știm că viteza luminii în vidul spațiului este de aproximativ 299.792 km pe secundă – dar evaluarea sa a demonstrat că lumina călătorește cu o viteză incredibilă.

• Cum funcționează anestezia?
• Cum ne influențează muzica?

Conform teoriei relativității speciale a lui Albert Einstein, lumina călătorește atât de repede încât, în vid, nimic în Univers nu este capabil să se deplaseze mai repede.

„Nu ne putem deplasa prin vidul spațiului mai repede decât viteza luminii„, a confirmat Jason Cassibry, profesor asociat de inginerie aerospațială la Centrul de Cercetare a Propulsiei de la Universitatea din Alabama din Huntsville.

Cum călătorește lumina prin vid?

„Din punct de vedere tehnic, afirmația potrivit căreia nimic nu se poate deplasa mai repede decât viteza luminii nu este chiar corectă”, cel puțin într-un mediu fără vid, a declarat Claudia de Rham, fizician teoretician la Imperial College London, pentru Live Science.

Lumina prezintă atât caracteristici de tip particulă, cât și de tip undă și, prin urmare, poate fi considerată atât o particulă (un foton), cât și o undă. Acest lucru este cunoscut sub numele de dualitate undă-particulă.

Dacă privim lumina ca pe o undă, atunci există motive pentru care anumite unde pot călători mai repede decât lumina albă (sau incoloră) într-un mediu, a spus Rham.

Unul dintre aceste motive, a spus ea, este că „în timp ce lumina călătorește printr-un mediu, diferitele frecvențe sau culori ale luminii călătoresc cu viteze diferite”.

Cel mai evident exemplu vizual al acestui lucru apare în curcubee, care au, de obicei, lungimile de undă lungi și mai rapide de culoare roșie în partea de sus și lungimile de undă scurte și mai lente de culoare violetă în partea de jos, potrivit unei postări de la Universitatea Wisconsin-Madison.

Singurul lucru capabil să călătorească mai repede decât viteza luminii

Cu toate acestea, atunci când lumina călătorește prin vid, nu se întâmplă același lucru.

„Toată lumina este un tip de undă electromagnetică și toate au aceeași viteză în vid. Acest lucru înseamnă că atât undele radio, cât și razele gamma au aceeași viteză”, a declarat Rhett Allain, profesor de fizică la Southeastern Louisiana University, pentru Live Science.

Potrivit lui Cassibry, totuși, mai este ceva de luat în considerare atunci când discutăm despre lucruri care se mișcă mai repede decât viteza luminii.

„Există părți ale Universului care se extind departe de noi mai repede decât viteza luminii, deoarece spațiul-timp se extinde”, a spus el. De exemplu, telescopul spațial Hubble a observat o lumină veche de 12,9 miliarde de ani de la o stea îndepărtată cunoscută sub numele de Earendel. Dar, deoarece Universul se extinde în orice punct, Earendel se îndepărtează de Pământ și a fost așa încă de la formarea sa, astfel încât galaxia se află acum la 28 de miliarde de ani lumină de Pământ.

„Întreaga structură a realității ar înceta să mai aibă sens”

În acest caz, spațiul-timp se extinde, dar materialul din spațiu-timp se deplasează în continuare în limitele vitezei luminii.

Așadar, este clar că nimic nu călătorește mai repede decât lumina, din câte știm noi, dar există vreo situație în care acest lucru ar fi posibil? Teoria relativității speciale a lui Einstein și teoria sa ulterioară a relativității generale sunt „construite pe baza principiului că noțiunile de spațiu și timp sunt relative”, a declarat de Rham.

„Dacă cineva ar fi capabil să călătorească mai repede decât lumina și să transporte informații cu el, noțiunea sa de timp ar fi distorsionată în comparație cu a noastră”, a spus de Rham. „Ar putea exista situații în care viitorul ar putea afecta trecutul nostru, iar atunci întreaga structură a realității ar înceta să mai aibă sens.”

„Ne putem imagina că putem comunica cu viteza luminii cu sisteme din afara Sistemului nostru Solar”, a declarat Rham. „Dar călătoria oamenilor cu viteza luminii este pur și simplu imposibilă, deoarece nu ne putem accelera la o astfel de viteză, căci nu am putea atinge niciodată, de fapt, viteza luminii”, a concluzionat ea.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Centurile Van Allen din jurul Pământului accelerează particule până la viteza luminii. Cercetătorii au aflat, în sfârșit, de ce

Un cercetător propune un motor care se apropie de viteza luminii

Astronomii au surprins o gaură neagră supermasivă ale cărei emisii au atins 99% din viteza luminii

Invenţie revoluţionară a unei echipe de cercetători: un material care poate conduce electricitatea aproape de viteza luminii