Může něco cestovat rychleji, než jaká je rychlost světla?
V roce 1676 dánský astronom Ole Rømer studiem pohybu Jupiterova měsíce Io vypočítal, že světlo se šíří rychlostí, která má ale svou i hranici. O dva roky později, na základě dat shromážděných Rømerem, se holandský matematik a vědec Christiaan Huygens stal prvním člověkem, který se pokusil určit skutečnou rychlost světla. Huygens přišel s číslem 211 000 kilometrů za sekundu, což je číslo, které není podle dnešních standardů přesné. Nyní víme, že rychlost světla ve „vakuu“ prázdného prostoru je asi 299 792 km za sekundu, ale jeho hodnocení ukázalo, že světlo se šíří neuvěřitelnou rychlostí. Je to ale opravdu konečná rychlost?
Podle speciální teorie relativity Alberta Einsteina se světlo šíří tak rychle, že ve vakuu se nic ve vesmíru nemůže pohybovat rychleji, píše web livescience.
„Nemůžeme se pohybovat vesmírným vakuem rychleji než rychlostí světla,“ potvrdil Jason Cassibry, docent leteckého inženýrství z Alabamy. Otázka zodpovězena, že? Možná ne. Když světlo ve vakuu není, platí pravidlo stále?
„Technicky není tvrzení‚ že nic nemůže cestovat rychleji než rychlostí světla samo o sobě zcela správné, alespoň v prostředí bez vakua,“ řekla Claudia de Rham, teoretická fyzička z Londýna.
Světlo vykazuje jak částicové, tak vlnové vlastnosti, a lze jej proto považovat za částici (foton) i za vlnu. Toto je známé jako dualita vlna-částice. Pokud se podíváme na světlo jako na vlnu, pak existuje více důvodů, proč se určité vlny mohou v médiu pohybovat rychleji než bílé (nebo bezbarvé) světlo. Jedním z takových důvodů je to, že „jak světlo prochází médiem, například sklem nebo kapičkami vody, různé frekvence nebo barvy světla se pohybují různými rychlostmi.“ Nejzřetelnější vizuální příklad se vyskytuje u duh, které mají obvykle dlouhé, rychlejší červené vlnové délky nahoře a krátké pomalejší fialové vlnové délky dole. Když světlo prochází vakuem, totéž není pravda.
„Všechno světlo je druh elektromagnetických vln a všechna mají stejnou rychlost ve vakuu. To znamená, že jak radiové vlny, tak gama záření mají stejnou rychlost,“ řekl Rhett Allain, fyzik.
Tedy jedinou věcí, která je schopna cestovat rychleji, než je rychlost světla, poněkud paradoxně samotné světlo, i když pouze v případě, že není ve vakuu vesmíru. Je třeba poznamenat, že bez ohledu na médium světlo nikdy nepřekročí svou maximální rychlost.
Univerzální vzhled
Při diskuzi o věcech, které se pohybují rychleji než rychlost světla, je třeba zvážit ještě něco jiného. Existují části vesmíru, které se od nás rozpínají rychleji než rychlost světla, protože se rozpíná časoprostor. Například Hubbleúv vesmírný dalekohled nedávno zahlédl 12,9 miliard let staré světlo vzdálené hvězdy známé jako Earendel. Ale protože se vesmír rozpíná v každém bodě, Earendel se vzdaluje od Země a byl tomu tak od svého vzniku, takže galaxie je nyní od Země vzdálena 28 miliard světelných let.
V tomto případě se časoprostor rozpíná, ale materiál v časoprostoru se stále pohybuje v mezích rychlosti světla. Je tedy jasné, že nic neletí rychleji než světlo, o čem víme. Existuje však nějaká situace, kdy by to bylo možné? Einsteinova teorie relativity a jeho následná teorie obecné relativity jsou „vystavěny na principu, že pojmy prostoru a času jsou relativní“. Ale co to znamená? „Pokud by někdo byl schopen cestovat rychleji než světlo a nést s sebou informace, jeho představa o čase by byla ve srovnání s naší zkreslená,“ řekl de Rham. „Mohou nastat situace, kdy by budoucnost mohla ovlivnit naši minulost, a pak by celá struktura reality přestala dávat smysl.“
To by naznačovalo, že by pravděpodobně nebylo žádoucí přimět člověka cestovat rychleji, než je rychlost světla. Ale bylo by to vůbec možné? Nastane někdy doba, kdy budeme schopni vytvořit plavidla, která by mohla pohánět materiály a nakonec i lidi vesmírem rychlostí, která překoná rychlost světla? Teoretici navrhli různé typy warp bublin, které by mohly umožnit cestování rychleji než světlo.
Zdroj: livescience.com