Inimkond vs valguse kiirus

Tänapäeva maailmas sõltub meie edasiminek tõeliselt sellest, kui kiiresti suudame suhelda ja ühest kohast teise reisida. Ja me oleme teinud palju edusamme kiiremate autode, kiirrongide, reaktiivmootorite ja kosmoselaevade osas. Kuid me kõik muretseme kohati selle üle, kui kaua võtab aega piiratud ajaga käikude saamine. Lõppude lõpuks pole kõik pikad draivid lõbusad ja eksootilised.

Kiiruse probleem

Näiteks autol, mida sõidate Hondast Ferrarini, on piirangud, kui kiiresti see võib sõita. Kiireima autoga saate sõita kuni 270 miili tunnis. Mitte ainult autod, vaid kogu meie raketikütuse tehnoloogia põhineb tänapäeval põhiliselt kütuste põletamisel, mis ei ole aga kõige tõhusam viis. Kuid just see on meil praegu olemas.

Pealegi näib, et kogu meie raketikütuse tehnoloogia on jõudnud kiirustõkkesse, meie kiireim kosmoselaev teeb sügavas kosmoses umbes 36 000 miili tunnis. Kuid isegi see on indekseerimine valguse kiirusega (670 miljonit miili tunnis) võrreldes. Ja kui ma ütlen "indekseerimise", siis ma mõtlen seda sõna otseses mõttes. Matemaatiliselt saame selle võrdluse vähendada tänapäeva kommertslennukite kiiruse (540 miili tunnis) ja aia teod (0,03 miili tunnis) kiiruse järgi. See on, kui aeglaselt meid valguse kiirusega võrreldakse. Me oleme veel aastakümneid või võib-olla sajandeid eemal ehitustehnoloogiast, mis võimaldaks meil liikuda ükskõik kuhu valguse kiiruse lähedal.

Paljud meist eeldavad, et valguse kiiruse lähedal liikumiseks uue tehnoloogia ehitamine lahendaks meie kiiruseprobleemi. Kuid see pole ainus tegelik väljakutse, mis meid ees ootab.

Einsteini geenius

Enne kui hakkame valguse kiirust praktilisemalt mõistma, tahaksin mainida ühte väga olulist avastust, mille tegi Albert Einstein. Tagasiteel 1915. aastal tegi ta ühe kõige hämmastavama tähelepaneku, mis inimkonna ajaloos kunagi tehtud. Einstein ütles, et "miski universumis ei saa liikuda kiiremini kui valguse kiirus". Ja seda tähelepanekut pole senini vaidlustatud.

Teisisõnu, meie universumi looja (ma ütlen, et Jumal) on selgelt määratlenud kiirustõkke meie kõigi jaoks. On naljakas mõelda, et kõik meie loodud jumalad, kõigis usundites, näivad leppivat milleski üsna teaduslikus, näiteks valguse kiiruses. Soovin, et saaksime kokku leppida ka palju lihtsamates asjades.

Mõelgem sellest ideest natuke.

Kui me seda teeme, oleks teie järgmine küsimus järgmine - kes jälgib sügavas kosmoses liikuvate asjade jälgimist, et tagada kõigi asjade selle põhimõtte järgimine?

Ei, seal pole ühtegi jumalust (politseisse riietatud) jumalust, kes teid alla lippuks. Pigem rakendatakse seda põhimõtet teaduslike võrrandite kaudu, mis määratlevad energia ja kiiruse meie universumis. Kui ma ütlen „meie” universum, vihjan ka teooriale, et seal võiks olla rohkem universumeid, mille valguse kiirus oleks seotud erinevate põhimõtetega, kuid see on asi, mida ma käsitleksin üksikasjalikumalt mõnes teises Multiversesele pühendatud artiklis.

Meie universumis on energiakogus, mida te vajaksite valguse kiiruse ületamiseks, lõpmatu, mis tähendab ka "võimatu teha". Nii on loodud meie universum ja me ei saa seda muuta.

Mõttekatse

Kuigi sina ja mina õpime sellega elama, proovime siis pähe mässida, kui kiire on meie igapäevaste reisi- ja suhtlusvajaduste valguses tegelikult kiirus? Mõeldes sellele, on see kindlasti enam kui meie praeguse elustiili jaoks piisav, kuid kas see on piisavalt kiire, et näiteks ühel päeval minna galaktikatevahelistele puhkustele? Kas me saame tõepoolest oma galaktika kodanikuks ja hüppame tähthaaval lõbu pärast?

Olen kindel, et see oleks ülihea! Kujutage ette, et teie mesinädalate sihtkoht on üks Krabi udukogu soojadest kivistest planeetidest eesmärgiga surra.

Valguse kiiruse mõistmiseks soovitaksin meil teha mõttekatse, midagi sellist, mida Albert Einstein kasutas väga sageli. Meie mõttekatses sõidate sina ja mina valguskiirega, kui see väljub meie Päikesest, ja kogeme oma kiiruse potentsiaali isiklikult.

Oled sa valmis?

Hüppame edasi ja saduldugem kuni ühe valguskiirteni, mis meie päikesest pääseb ja alustame oma teekonda. Kui teie ja mina vaatame lähemalt meie sõidu koostist, mõistame, et Valgus koosneb footonitest ja vastupidiselt levinud arvamusele ei kanna footonid soojust. Valgus ise ei ole kuum, soojus tekib siis, kui valgus interakteerub aatomitega, vastasel juhul on see lihtsalt energia. Veel üks väga huvitav fakt footonite kohta on see, et nad ei koge aega, kuid see on midagi, mida ma käsitleksin üksikasjalikult oma järgmises artiklis aja olemuse kohta.

Läheme edasi meie esimesse pit-stop-i, meie koju, planeedile Maa. Pärast Merkuuri ja Veenuse tõmblukkimist kuluks meie planeedile jõudmiseks umbes 8 minutit. Hea aeg võileiva valmistamiseks, sest meil on veel pikk tee minna.

Maa näeb ilus välja, võtame natuke aega ringi ja käime sellel ringi. Noh, enne kui te sellest teada saate, oleksime sekundi jooksul koos Maaga seitse korda ringiratast teinud. Kas olete veel uimane? Varu endale mõte inimestele, kes proovivad treeneriklassis meie planeedi ühest servast teise pääseda ja oma teekonda jätkata.

Paneme meie kompassi Kuule ja suuname selle poole. Ja arvake ära, mille vähem kui 1,5 sekundiga oleme Kuule jõudnud. Kas me ei tunne end jumalatena? Vean kihla, et teeme nii.

Sõbra sõbralik nõuanne - ärgem proovime sel kiirusel Kuust ümber liikuda. Kuna me läheks selle ümber 28 korda vaid sekundi jooksul ja uskuge mind, ei ole ma sellega nõus.

Nüüd, kui meil on kiirus meie poolel, lähme kuhugi kaugele, peaga päikesesüsteemi serva poole.

Umbes umbes 30 minutiga ületaksime Jupiteri, meie päikesesüsteemi suurima planeedi. Jupiter on tegelikult gaasigigant, mis tähendab ka seda, et kõndimiseks pole pinda. Kui proovite maanduda Jupiterile, vajuksite ainult sügavamale, kuni jõuate tuumani ja uskuge mind, et tuuma rõhud võivad purustada peaaegu kõik tahke. Veel üks huvitav fakt Jupiteri kohta on see, et kui see oleks pisut suurem, oleks temast saanud staar juba iseenesest.

Pluuto, meie päikesesüsteemi serv ja ka meie järgmine sihtpunkt, võtab umbes 5 tundi. Kuid see pole nii hull, see on tegelikult kiirem kui tavaline lend Los Angelesest New Yorki. Samuti on vaade kahtlemata suurepärane ja teie Facebooki asukoha värskendus ütleks teie sõpradele, et olete nüüd kodust 4,67 miljardi miili kaugusel. Nüüd on see lahe.

Aeg meie päikesesüsteemist lahkuda

Nüüd, kui oleme jõudnud läbi meie päikesesüsteemi, külastagem lähimat tähte Alpha Centauri. Enne kui alustame oma reisi seda osa, tahaksin, et te asuksite elama ja ma mõtlen seda tõesti. Ja põhjus, miks ma seda ütlen, on see, et valguse kiirusel kulub Alpha Centaurile jõudmiseks pisut rohkem kui 4 aastat.

Jah, see kõlab tõesti kohutavalt pika ajana, aga hei, me oleme esimestena sinna jõudnud inimkonna ajaloos. See kõik on seda väärt.

Kuigi ma ütlen seda, loodan ma tõesti, et meist saavad sinna jõudes head sõbrad või võib see teekond meie mõlemale väga ebamugavaks muutuda.

Lõpuks, 4,3 aasta pärast, jõuame Alpha Centaurini ja erinevalt Tähesõdadest ei kohta me isegi ühtegi tähte, mis vilksataks mööda. Selle aja jooksul ei liikunud meist midagi tegelikult mööda. Esimene täht, kes meist mööda liigub, on kogu selle aja Alpha Centauri.

Arvan, et peaksime siin pausi tegema, selle tähesüsteemi ilu neelama, selle planeete uurima. Kes teab? Võib-olla leiame mõningaid tõendeid elust.

Lisaks on aeg mõelda ka oma elu prioriteetidele. Kas suundume tagasi Maa poole või julgeme kaugemal oma galaktikat uurida?

Kui eeldada, et oleme juba 20ndate keskpaigas ja eeldatav eluiga 75, on meil umbes 50 aastat aega oma galaktika uurimiseks. Kindlasti võime külastada paljusid teisi tähti, kuid me ei saa isegi mõelda oma galaktika uurijaiks saamisele. Miks võite küsida? Selle põhjuseks on asjaolu, et meie kiiruse korral kuluks 100 000 aastat meie galaktika ühest otsast teise liikumiseks. Jah, te kuulsite seda õigust, see on 20 korda rohkem kui inimkonna varasem registreeritud ajalugu, mis on umbes 5000 aastat.

Mõõtkem see lähimasse naabergalaktikasse, Andromeedasse. Andromeeda jõudmiseks kulub meil umbes 2,5 miljonit aastat. Mis saab meie universumi kaugeimast galaktikast? Noh, selleks kuluks umbes 13,7 miljardit aastat. See on muide ka meie universumi vanus alates Suurest Paugust.

Praegu pole nii kiire, kas pole?

Alfa Centauri juures seistes võime kindlalt nõustuda, et valguse kiirus, meie universaalne kiirusebarjäär, nagu ka meie USB-draivid, on kohutavalt aeglane. Ja ka see, et on mõttekas pöörduda tagasi Maale, et taasühineda sõprade ja perega ning rääkida neile meie seiklustest eeldusel, et Trump ei ole juba meie planeeti hävitanud.

Tagasi pöördudes on meil piisavalt aega mõtiskleda selle üle, et koefitsiendid on kindlalt meie või mõne võõra tsivilisatsiooni vastu, et meie universumit uurida ja kiirusebarjäär mängib viltu meie püüdlustes mõista ja uurida universumit, mida me armastame. See annab mingil määral vastuse ka sellele, miks välismaalased meid ei külasta. Läheks liiga neetud, kui nad ütleksid "Tere".

Nii et järgmine kord, kui keegi ütleb välkkiirelt, võiksite seda inimest parandada ja soovitada sobivamaid määrsõnu.

Loodan, et see artikkel oli abiks valguse kiiruse mõistmisel. Vaadake kindlasti minu järgmist artiklit 'Inimkond vs aja olemus'.

P.S. - Mõned artiklis kasutatud numbrid ei pruugi olla täiesti täpsed ja on lugemise ja mõistmise hõlbustamiseks ümardatud.

Kui arvate, et see artikkel oli kasulik ja lõbus, siis palun jagage või soovitage seda, et ka teised leiaksid selle.