قم برحلة سريعة عبر النظام الشمسي بدءًا من الشمس
لقد سمعناها مرارا وتكرارا. لا يمكن لأي كائن مادي أن يسافر نظريًا بشكل أسرع. لجميع الأغراض العملية ، فقط الضوء مضاء بما فيه الكفاية للسفر بسرعة الضوء.
يتحرك شعاع من الضوء بهذه السرعة ، يمكن أن ينطلق شعاع من الضوء حول الأرض 8 مرات في ثانية واحدة فقط. تستغرق الرحلة إلى القمر 1.3 ثانية فقط. سريع بالتأكيد ولكن للأسف ليس بالسرعة الكافية. اضغط على تشغيل الفيديو وستعرف قريبًا ما أعنيه. يبدأ المنظر عند الشمس وينتقل للخارج إلى النظام الشمسي بسرعة الضوء.
مسافة الكوكب في وقت سفر الاتحاد الأفريقي ............................................ ........................ عطارد 0.387193.0 ثانية أو 3.2 دقيقة فينوس 0.723360.0 ثانية أو 6.0 دقائقالأرض 1.000 499.0 ثانية أو 8.3 دقائق مارس 1.523759.9 ثانية أو 12.6 دقيقةالمشتري 5.203 2595.0 ثانية أو 43.2 دقيقة زحل 9.538 4759.0 ثانية أو 79.3 دقيقة أورانوس 19.819 9575.0 ثانية أو 159.6 دقيقةنبتون 30.058 14998.0 ثانية أو 4.1 ساعات بلوتو 39.44 19680.0 ثانية أو 5.5 ساعات ..................... ..............................................
المسافات والأوقات الضوئية إلى الكواكب وبلوتو (من ألفونس سوينهارت)
قد تعتقد أولاً أن التحرك بهذه السرعة سيقودنا عبر مدارات الكواكب الثمانية في عجلة من أمرنا. لم يكن يجب أن أتفاجأ ، لكنني وجدت نفسي بالفعل غير صبور في الوقت الذي حلقت فيه عطارد ... بعد 3.2 دقيقة. الأرض لا تزال على بعد 5 دقائق والمشتري 40 أخرى! هذا هو السبب في أن الفيديو ينقطع في كوكب المشتري - لن يلتزم أحد بمظهر بلوتو بعد 5 ساعات ونصف.
كما يوضح الفيديو بشكل ممل لكنه فعال نعيش في نظام شمسي حيث يتم فصل بعض الكواكب بمساحات شاسعة. ولا حتى الضوء سريع بما يكفي لتلبية حاجة الإنسان للسرعة. ولكن فقط لوضع الأمور في نصابها ، فإن أسرع الأشياء الحالية التي هي من صنع الإنسان هي وكالة ناسا فوييجر 1 مركبة فضائية، التي وصلت مؤخرًا إلى مساحة بين النجوم تسير بسرعة 38000 ميل في الساعة (17 كم / ثانية) أو ما يقرب من 18000 مرة أبطأ من سرعة الضوء.
دعنا نستكشف المزيد. أي شيء مادي ، مثل Skittle ، يتحرك بهذه السرعة سيصبح ضخمًا بشكل لا نهائي. لماذا ا؟ ستحتاج إلى كمية لا حصر لها من الطاقة لتسريع Skittle إلى سرعة الضوء بالضبط. نظرًا لأن المادة والطاقة وجهان لعملة واحدة ، فإن كل تلك الطاقة تخلق لعبة Skittle الضخمة بلا حدود. الانتقام الحلو إذا كان هناك.
ومع ذلك ، يمكنك تسريع الحلوى الشبيهة بالقرص إلى سرعة خفيفة بنسبة 99.9999٪ مع كمية محدودة جدًا من الطاقة. آينشتاين رائع مع ذلك. هذا هو الشيء الغريب. إذا كنت مسافرًا بسرعة الضوء ، فستبدو كقطعة حلوى عادية تمامًا ، ولكن إذا كنت ستنظر إليها من العالم الخارجي ، فإن الحلوى السكرية ستكون الكون بأكمله. كلا الرأيين صحيحان بالتساوي ، وهذا هو جوهر نسبيًا.
ازدواجية جسيم الموجة للضوء
لتخيل يومًا أفضل في حياة الفوتون ، دعنا نذهب في الرحلة. الفوتونات هي شكل الجسيمات من الضوء ، والتي كانت تُفهم لفترة طويلة فقط أمواج الطاقة الكهرومغناطيسية. في غرابة عالم الكم ، الضوء هو كل من الجسيم والموجة. من وجهة نظرنا ، تمزق الفوتون بسرعة 186000 ميل في الثانية ، ولكن بالنسبة للفوتون نفسه ، يقف العالم ثابتًا ويتوقف الوقت. الفوتونات في كل مكان في وقت واحد. منتشر في كل مكان. لا يمر الوقت بالنسبة لهم.
في نظرية النسبية ، يتم تحديد حركة أي شيء بالكامل من وجهة نظر المراقب. من منظور الفوتون ، إنه في حالة راحة. من بلدنا ، إنها تتحرك عبر الزمان والمكان. لدينا جميعًا "إطارنا المنسق" الخاص بنا ، بحيث نكون في حالة راحة أينما كنا. هذه هي النسبية بالنسبة لك - جميع الإطارات صالحة بالتساوي.
دعنا نقول أنك في طائرة. هذه الحقيبة الحزينة من المعجنات التي تم توزيعها للتو في حالة راحة لأنها موجودة في إطار الإحداثيات الخاص بك. كما أن الشخص الذي بجانبك في حالة استرخاء (ونأمل ألا يشخر). حتى الطائرة في حالة راحة. وفقًا لأينشتاين ، من الصحيح أيضًا تصوير العالم خارج نافذة الطائرة وهي تتحرك بينما تبقى الطائرة نفسها في حالة راحة. في المرة القادمة التي تحلق فيها ، أغلق عينيك بمجرد وصول الطائرة إلى الارتفاع وسرعة ثابتة. ستسمع ضجيج المحركات ، ولكن لا توجد طريقة لمعرفة أنك تتحرك بالفعل.
كما تتوقع النسبية ذلك عقد الأشياء في اتجاه حركتهم. غريب كما يبدو ، تم التحقق من ذلك من خلال العديد من التجارب. كلما زادت سرعة السفر ، كلما تعاقدت أكثر.
لا يصبح التأثير ملحوظًا حتى يقترب الجسم من سرعة الضوء ، ولكن خدمة Apollo 10 ووحدات الطاقم وصلت إلى سرعة 0.0037٪ من سرعة الضوء. من منظور شخص على الأرض ، تقلصت الوحدة التي يبلغ طولها 11.03 مترًا بنحو 7.5 نانومتر ، وهو مبلغ صغير للغاية ولكنه قابل للقياس. (ورقة بسماكة 100.000 نانومتر). وبالمثل ، تتقلص المسافات ، وتنتهي من الصفر بسرعة الضوء.
يحدث انقباض الطول لأن المراقب الثابت يرى علامة زمنية سريعة لسفينة الفضاء بسرعة أبطأ. بما أن الضوء يقاس بوحدات زمنية - ثواني ضوئية ، سنوات ضوئية - لكي يتفق الاثنان على سرعة الضوء (ثابت عبر الكون) ، يجب أن يكون "مسطرة" المسافر أقصر. وهو حقًا من وجهة نظرك الثابتة إذا كان بإمكانك النظر إلى داخل السفينة بطريقة أو بأخرى. تتنقل سفينة الفضاء التي يبلغ طولها 200 قدمًا بسرعة خفيفة تصل إلى 10٪ إلى 199 قدمًا. بنسبة 86.5٪ ، يبلغ حجمها 100 قدم أو نصف الحجم وبنسبة 99.99٪ فقط 3 أقدام!
لقد سافرنا اليوم بعيدًا - جالسون بهدوء في أطرنا المرجعية.
