الحد الأقصى للسرعة في معظم الطرق السريعة هو من 90 إلى 110 كيلومترات. على الرغم من عدم وجود علامات طريق في فراغ الفضاء الخارجي ، هناك أيضًا حد للسرعة هناك - فهو 10.8 مليار كيلومتر في الساعة.

أعلى سرعة في الطبيعة

هذه هي أعلى سرعة للضوء في الطبيعة. عادة ما يعطي العلماء سرعة الضوء بالكيلومترات في الثانية - 300000 كيلومتر في الثانية. يتكون الضوء من الفوتونات. إنهم هم الذين يمكنهم الطيران بهذه السرعة المجنونة.

جزيئات خاصة - الفوتونات

يطلق العلماء على جزيئات الفوتونات. لكن هذه جسيمات غريبة للغاية. ليس لديهم كتلة راحة ، بمعنى أنه ليس لديهم وزن. من الصعب أن نتخيل شيئًا حقيقيًا لدرجة أنه سيكون طاقة نقية ولن يحتوي على حبة من المادة. الفوتونات هي حقيقة واقعة. من المثير للاهتمام مقارنة السرعة المحددة للفوتونات بتلك السرعات التي كنا نعتبرها كبيرة.

لن يكون للمركبة الفضائية التي تطير بسرعة الضوء أبعاد خطية لمراقب خارجي. خذ ، على سبيل المثال ، صاروخ بايونير ، المصمم للرحلات خارج النظام الشمسي. لذا ، وبترك حدود النظام الشمسي ، كانت سرعة "الرائد" 60 كيلومترًا في الثانية. ليس سيئا! يمكنه تغطية المسافة من نيويورك إلى سان فرانسيسكو في دقيقة ونصف. ولكن بالمقارنة مع سرعة الفوتون التي تبلغ 300000 كيلومتر في الثانية ، فإن سرعة "الرائد" تبدو مثل السلاحف. أو شاهد سرعة تحرك الشمس في الفضاء.

ولكن في الوقت الذي تقرأ فيه هذه الجملة ، الشمس والأرض والكواكب الثمانية الأخرى في نظامنا الشمسي تدور حول درب التبانة ، مثل خيول دائري ، بسرعة 230 كيلومترًا في الثانية (في الوقت نفسه لا نلاحظ على الإطلاق أننا نطير بمثل هذا لا يصدق سرعة). لكن هذه السرعة الضخمة صغيرة جدًا مقارنة بسرعة الضوء وهي حوالي واحد بالمائة منها.

سرعة الضوء والأشياء

إذا قمت بتسريع كائن عادي إلى سرعة قريبة من الضوء ، فستبدأ مغامرات غير عادية تحدث معه. عندما يصل الجسم إلى هذه السرعات ، سيلاحظ المراقب تغيرًا في الأبعاد الخطية وكتلة الجسم. حتى الوقت سيبدأ في التغيير. وستقل حجم المركبة الفضائية التي تحلق بسرعة 90 بالمائة من سرعة الضوء بمقدار النصف تقريبًا. مع زيادة السرعة ، ستنخفض أكثر فأكثر ، حتى تصل إلى سرعة الضوء تفقد تمامًا أبعادها الخطية.

سوف يرى رواد الفضاء على متن السفينة أنهم لم يتغيروا تمامًا ، وستبقى السفينة بالنسبة لهم - كما كانت قبل الإطلاق. ومع ذلك ، بالنظر إلى النافذة ، سيرون مساحة مسطحة. وبسرعة تساوي 90 بالمائة من سرعة الضوء ، ستزداد كتلة المركبة الفضائية نفسها وكل شيء على متنها ثلاث مرات. مرة أخرى ، على متن الطائرة ، لن يلاحظ أي من الركاب ذلك.

مع زيادة السرعة ، ستزيد الكتلة ، بينما بسرعة الضوء ، تصبح الكتلة كبيرة بشكل لا نهائي. يعلم العلماء أن هذا حقيقي ، لأنه عندما يتم تسريع الجسيمات في المسرعات إلى ما يقرب من سرعات الضوء ، تزداد كتلتها بسرعة.

سرعة الضوء والوقت

تحدث ظواهر لا تقل غرابة في نفس الوقت وعلى مر الزمن.إذا تمكن المراقبون الخارجيون من النظر إلى الساعة الموجودة على متن الطائرة ، فسوف يفاجأون أن الوقت قد تباطأ. بالنسبة للمسافرين ، لن تحدث تغييرات بمرور الوقت. عندما يتم الوصول إلى سرعة الضوء ، ستتوقف ساعة السفينة لمراقب خارجي ببساطة.