Faça uma viagem de velocidade da luz através do sistema solar a partir do Sol
Nós ouvimos isso repetidamente. Nenhum objeto material pode teoricamente viajar mais rápido. Para todos os fins práticos, apenas a luz é suficientemente flexível para viajar na velocidade da luz.
Movendo-se com tanta pressa, um raio de luz pode percorrer a Terra 8 vezes em apenas um segundo. Uma viagem à lua leva apenas 1,3 segundos. Rápido, com certeza, mas infelizmente não rápido o suficiente. Clique em reproduzir no vídeo e em breve você saberá o que quero dizer. A visão começa no Sol e viaja para o interior do sistema solar na velocidade da luz.
Distância do planeta na UA Tempo de viagem ............................................ ........................ Mercúrio 0,387 193,0 segundos ou 3,2 minutosVênus 0,723 360,0 segundos ou 6,0 minutos Terra 1.000 499,0 segundos ou 8,3 minutos Marte 1,523 759,9 segundos ou 12,6 minutos Júpiter 5.203 2595,0 segundos ou 43,2 minutos; Saturno 9,538 4759,0 segundos ou 79,3 minutos; Urano 19,819 9575,0 segundos ou 159,6 minutos; Netuno 30,058 14998,0 segundos ou 4,1 horas; Plutão 39,44 19680,0 segundos ou 5,5 horas ..................... ..............................................
Distâncias e tempos de luz para os planetas e Plutão (de Alphonse Swinehart)
Você pode primeiro pensar que mover-se tão rápido nos levará às órbitas dos oito planetas com pressa. Eu não deveria ter ficado surpreso, mas já estava ficando impaciente quando Mercury voou ... depois de 3,2 minutos. A Terra ainda estava a 5 minutos e Júpiter outros 40! É por isso que o vídeo é interrompido em Júpiter - ninguém fica por perto da aparição de Plutão cinco horas e meia depois.
Como o vídeo demonstra tediosamente, mas efetivamente, vivemos em um sistema solar onde alguns planetas são separados por vastos espaços. Nem a luz é rápida o suficiente para satisfazer a necessidade humana de velocidade. Mas, para colocar as coisas em perspectiva, os objetos humanos atuais mais rápidos são os da NASA Nave espacial Voyager I, que recentemente alcançou o espaço interestelar viajando a 38.000 mph (17 km / s) ou quase 18.000 vezes mais lento que a velocidade da luz.
Vamos explorar mais. Qualquer objeto material, um Skittle, por exemplo, que se movesse tão rápido se tornaria infinitamente maciço. Por quê? Você precisa de uma quantidade infinita de energia para acelerar o Skittle na velocidade exata da luz. Como matéria e energia são duas faces da mesma moeda, toda essa energia cria um Skittle infinitamente maciço. Doce vingança, se já houve.
No entanto, você pode acelerar o doce tipo pílula para 99,9999% da velocidade da luz com uma quantidade finita, se incrivelmente grande, de energia. Einstein é legal com isso. Aqui está a coisa estranha. Se você estivesse viajando na velocidade da luz, pareceria um doce perfeitamente normal, mas se você o visse do mundo exterior, a guloseima açucarada seria o universo inteiro. Ambos os pontos de vista são igualmente válidos, e essa é a essência de relativamente.
Dualidade onda-partícula de luz
Para melhor imaginar um dia na vida de um fóton, vamos dar uma volta. Os fótons são a forma de partículas da luz, que durante muito tempo foi entendida apenas como ondas de energia eletromagnética. Na estranheza do mundo quântico, a luz é tanto uma partícula quanto uma onda. Da nossa perspectiva, um fóton rasga a 186.000 milhas por segundo, mas, para o próprio fóton, o mundo pára e o tempo para. Os fótons estão em toda parte ao mesmo tempo. Onipresente. Não há tempo para eles.
Na teoria da relatividade, o movimento de qualquer coisa é definido inteiramente do ponto de vista de um observador. Do ponto de vista do fóton, está em repouso. Do nosso, está se movendo no tempo e no espaço. Todos nós temos nosso próprio "quadro de coordenadas", para que onde quer que estejamos, possamos descansar. Isso é relatividade para você - todos os quadros são igualmente válidos.
Digamos que você esteja em um avião. A triste sacola de biscoitos que você acabou de entregar está em repouso porque está no seu quadro de coordenadas. A pessoa ao seu lado também está em repouso (e espero que não ronque). Até o avião está em repouso. Segundo Einstein, é igualmente válido imaginar o mundo fora da janela do avião se movendo enquanto o próprio avião permanece em repouso. Da próxima vez que voar, feche os olhos quando o avião atingir altitude e velocidade constante. Você ouvirá o barulho dos motores, mas não há como saber se está realmente se movendo.
A relatividade também prevê que contrato de objetos na direção de seu movimento. Por estranho que pareça, isso foi verificado por muitos experimentos. Quanto mais rápido as coisas viajam, mais elas se contraem.
O efeito não se torna visível até que um objeto se aproxime da velocidade da luz, mas os módulos de serviço e equipe da Apollo 10 atingiram uma velocidade de 0,0037% da velocidade da luz. Da perspectiva de alguém em terra, o módulo de 11,03 metros de comprimento encolheu aproximadamente 7,5 nanômetros, uma quantidade extremamente pequena, mas mensurável. (Uma folha de papel tem 100.000 nanômetros de espessura). Da mesma forma, as distâncias se contraem, chegando a zero na velocidade da luz.
A contração do comprimento ocorre porque um observador estacionário vê o tempo de um viajante da espaçonave rápida passar mais devagar. Como a luz é medida em unidades de tempo - segundos-luz, anos-luz - para que os dois concordem com a velocidade da luz (uma constante em todo o universo), a "régua" do viajante deve ser mais curta. E realmente é da sua perspectiva estacionária se você pode, de alguma forma, espiar dentro do navio. Viajando a 10% da velocidade da luz, uma espaçonave de 200 pés diminui para 199 pés. Em 86,5%, tem 100 pés ou metade do tamanho e em 99,99% apenas 3 pés!
Hoje viajamos muito longe - sentados em silêncio em nossos quadros de referência.
