De maximumsnelheid op de meeste snelwegen is van 90 tot 110 kilometer. Hoewel er geen verkeersborden zijn in het vacuüm van de ruimte, is er ook een maximumsnelheid - het is 10,8 miljard kilometer per uur.
De hoogste snelheid in de natuur
Dit is de hoogste lichtsnelheid in de natuur. Wetenschappers geven de lichtsnelheid meestal aan in kilometers per seconde - 300.000 kilometer per seconde. Licht bestaat uit fotonen. Zij zijn het die met zo'n gekke snelheid kunnen vliegen.
Bijzondere deeltjes - fotonen
Wetenschappers noemen fotondeeltjes. Maar dit zijn heel bijzondere deeltjes. Ze hebben geen rustmassa, dat wil zeggen, in de gebruikelijke zin, ze hebben geen gewicht. Het is moeilijk om je zoiets echt voor te stellen dat het pure energie zou zijn en geen korrel materie zou bevatten. Fotonen zijn zo'n realiteit. Het is interessant om de limietsnelheid van fotonen te vergelijken met die snelheden die we vroeger als groot beschouwden.
Een ruimtevaartuig dat met de snelheid van het licht vliegt, heeft geen lineaire afmetingen voor een externe waarnemer. Neem bijvoorbeeld de Pioneer-raket, gebouwd voor vluchten buiten het zonnestelsel. De Pioneer verliet dus de grenzen van het zonnestelsel en had een snelheid van 60 kilometer per seconde. Niet slecht! Hij kon de afstand van New York naar San Francisco in anderhalve minuut overbruggen. Maar vergeleken met een fotonsnelheid van 300.000 kilometer per seconde lijkt de snelheid van de Pioneer op een schildpad. Of laten we eens kijken hoe snel de zon in de ruimte beweegt.
Maar de tijd dat je deze zin leest, haasten de zon, de aarde en de andere acht planeten van ons zonnestelsel zich als carrouselpaarden met een snelheid van 230 kilometer per seconde rond de Melkweg (tegelijkertijd merken we helemaal niet dat we met zo'n ongelooflijke vliegen) snelheid). Maar deze enorme snelheid is erg klein in vergelijking met de lichtsnelheid en is ongeveer een procent ervan.
De snelheid van licht en objecten
Als je een gewoon object versnelt tot bijna de lichtsnelheid, zullen er ongewone avonturen mee beginnen. Wanneer het lichaam zulke snelheden bereikt, zal de waarnemer een verandering in de lineaire afmetingen en massa van het object opmerken. Zelfs de tijd zal beginnen te veranderen. Een ruimtevaartuig dat met een snelheid van 90 procent van de lichtsnelheid vliegt, zal met ongeveer de helft afnemen. Met toenemende snelheid zal het steeds meer afnemen, totdat het bij het bereiken van de lichtsnelheid zijn lineaire afmetingen volledig verliest.
Astronauten aan boord van het schip zullen merken dat ze volledig onveranderd zijn, het schip voor hen blijft - hetzelfde als voor de lancering. Als ze echter uit het raam kijken, zien ze een afgeplatte ruimte. Met een snelheid die gelijk is aan 90 procent van de lichtsnelheid, verdubbelen het ruimtevaartuig zelf en alles aan boord in massa. Nogmaals, aan boord zal geen van de passagiers dit opmerken.
Met toenemende snelheid zal de massa toenemen, terwijl met de snelheid van het licht de massa niet oneindig groot zal worden. Wetenschappers weten dat dit echt is, want wanneer deeltjes in versnellers tot bijna lichte snelheden worden versneld, neemt hun massa snel toe.
Lichtsnelheid en tijd
In dit geval en met de tijd treden niet minder vreemde verschijnselen op.Als externe waarnemers naar de boordklok zouden kunnen kijken, zouden ze verrast zijn te ontdekken dat de tijd is vertraagd. Voor passagiers zullen er in de loop van de tijd geen wijzigingen optreden. Wanneer de lichtsnelheid is bereikt, stopt de wacht van het schip voor een externe waarnemer gewoon.