Il limite di velocità sulla maggior parte delle autostrade è compreso tra 90 e 110 chilometri. Sebbene non ci siano segnali stradali nel vuoto dello spazio esterno, esiste anche un limite di velocità: 10,8 miliardi di chilometri all'ora.
La massima velocità in natura
Questa è la massima velocità della luce in natura. Gli scienziati di solito danno la velocità della luce in chilometri al secondo - 300.000 chilometri al secondo. La luce è composta da fotoni. Sono loro che possono volare a una velocità così folle.
Particelle particolari - fotoni
Gli scienziati chiamano particelle di fotoni. Ma queste sono particelle molto peculiari. Non hanno massa a riposo, cioè, nel solito senso, non hanno peso. È difficile immaginare qualcosa di così reale che sarebbe pura energia e non contenere un granello di materia. I fotoni sono una tale realtà. È interessante confrontare la velocità limite dei fotoni con quelle velocità che consideravamo grandi.
Un veicolo spaziale che vola alla velocità della luce non avrebbe dimensioni lineari per un osservatore esterno. Prendi, ad esempio, il razzo Pioneer, costruito per voli al di fuori del sistema solare. Quindi, lasciando i limiti del sistema solare, il "Pioneer" aveva una velocità di 60 chilometri al secondo. Non male! Poteva coprire la distanza da New York a San Francisco in un minuto e mezzo. Ma rispetto alla velocità dei fotoni di 300.000 chilometri al secondo, la velocità del "Pioneer" sembra proprio una tartaruga. O vediamo quanto velocemente il Sole si muove nello spazio.
Ma quando leggi questa frase, il Sole, la Terra e gli altri otto pianeti del nostro sistema solare corrono intorno alla Via Lattea, come cavalli da giostra, a una velocità di 230 chilometri al secondo (allo stesso tempo non notiamo affatto che stiamo volando con un tale incredibile velocità). Ma anche questa enorme velocità è molto piccola rispetto alla velocità della luce e ne rappresenta circa l'uno percento.
La velocità della luce e degli oggetti
Se acceleri un normale oggetto alla velocità della luce vicina, inizieranno a verificarsi avventure insolite con esso. Quando il corpo raggiunge tali velocità, l'osservatore noterà un cambiamento nelle dimensioni lineari e nella massa dell'oggetto. Anche il tempo inizierà a cambiare. Un veicolo spaziale che vola ad una velocità del 90 percento della velocità della luce diminuirà di circa la metà. Con l'aumentare della velocità, diminuirà sempre di più, fino a quando non raggiunge la velocità della luce perde completamente le sue dimensioni lineari.
Gli astronauti a bordo della nave si percepiranno come completamente invariati, la nave rimarrà per loro - lo stesso di prima del varo. Tuttavia, guardando fuori dalla finestra, vedranno uno spazio appiattito. Ad una velocità pari al 90 percento della velocità della luce, l'astronave stessa e tutto a bordo triplicherà in massa. Ancora una volta, a bordo, nessuno dei passeggeri lo noterà.
Con l'aumentare della velocità, anche la massa aumenterà, mentre alla velocità della luce la massa non diventerà infinitamente grande. Gli scienziati sanno che questo è reale, perché quando le particelle vengono accelerate negli acceleratori a velocità vicine alla luce, la loro massa aumenta rapidamente.
Velocità della luce e tempo
Non si verificano fenomeni meno strani in questo caso e con il tempo.Se gli osservatori esterni potessero guardare l'orologio di bordo, sarebbero sorpresi di scoprire che il tempo è rallentato. Per i passeggeri, non si verificheranno cambiamenti nel tempo. Quando viene raggiunta la velocità della luce, l'orologio della nave per un osservatore esterno si fermerà semplicemente.
