Ograniczenie prędkości na większości autostrad wynosi od 90 do 110 kilometrów. Chociaż w próżni kosmosu nie ma znaków drogowych, istnieje również ograniczenie prędkości - wynosi 10,8 miliarda kilometrów na godzinę.
Najwyższa prędkość w przyrodzie
Jest to najwyższa prędkość światła w przyrodzie. Naukowcy zwykle podają prędkość światła w kilometrach na sekundę - 300 000 kilometrów na sekundę. Światło składa się z fotonów. To oni mogą latać z tak szaloną prędkością.
Poszczególne cząstki - fotony
Naukowcy nazywają cząstki fotonów. Ale są to bardzo osobliwe cząsteczki. Nie mają masy spoczynkowej, to znaczy w zwykłym sensie nie mają ciężaru. Trudno wyobrazić sobie coś tak realnego, że byłaby to czysta energia i nie zawierałaby ziarenka materii. Fotony są taką rzeczywistością. Interesujące jest porównanie prędkości granicznej fotonów z prędkościami, które uważaliśmy za duże.
Statek kosmiczny lecący z prędkością światła nie miałby wymiarów liniowych dla zewnętrznego obserwatora. Weźmy na przykład rakietę Pioneer, zbudowaną do lotów poza Układem Słonecznym. Tak więc, wychodząc z granic Układu Słonecznego, „Pionier” miał prędkość 60 kilometrów na sekundę. Nie jest zły! Mógł pokonać dystans z Nowego Jorku do San Francisco w półtorej minuty. Ale w porównaniu do prędkości fotonu wynoszącej 300 000 kilometrów na sekundę prędkość „Pioniera” wygląda jak żółw. Albo zobaczmy, jak szybko Słońce porusza się w przestrzeni kosmicznej.
Ale kiedy przeczytałeś to zdanie, Słońce, Ziemia i pozostałe osiem planet naszego Układu Słonecznego pędzą wokół Drogi Mlecznej, jak konie karuzelowe, z prędkością 230 kilometrów na sekundę (jednocześnie nie zauważamy wcale, że lecimy z tak niesamowitym prędkość). Ale ta ogromna prędkość jest bardzo mała w porównaniu z prędkością światła i stanowi około jednego procentu.
Prędkość światła i przedmiotów
Jeśli przyspieszysz zwykły obiekt do prędkości bliskiej prędkości, zaczną się z nim pojawiać niezwykłe przygody. Gdy ciało osiągnie taką prędkość, obserwator zauważy zmianę wymiarów liniowych i masy obiektu. Nawet czas zacznie się zmieniać. Sonda lecąca z prędkością 90 procent prędkości światła zmniejszy się o około połowę. Wraz ze wzrostem prędkości będzie się zmniejszał coraz bardziej, aż po osiągnięciu prędkości światła całkowicie straci swoje wymiary liniowe.
Astronauci na pokładzie będą postrzegać siebie jako całkowicie niezmienionych, statek dla nich pozostanie - taki sam jak przed startem. Jednak patrząc przez okno, zobaczą spłaszczoną przestrzeń. Przy prędkości równej 90 procent prędkości światła sam statek kosmiczny i wszystko na pokładzie potroi się masowo. Znów na pokładzie nikt z pasażerów tego nie zauważy.
Wraz ze wzrostem prędkości masa wzrośnie, zaś przy prędkości światła masa nie stanie się nieskończenie duża. Naukowcy wiedzą, że to prawda, ponieważ gdy cząstki są przyspieszane w przyspieszaczach do prędkości bliskiej prędkości światła, ich masa gwałtownie wzrasta.
Szybkość światła i czasu
Nie mniej dziwne zjawiska występują w tym przypadku i z czasem.Gdyby zewnętrzni obserwatorzy mogli spojrzeć na zegar pokładowy, byliby zaskoczeni, gdy zauważyli, że czas zwolnił. W przypadku pasażerów z czasem nie nastąpią żadne zmiany. Po osiągnięciu prędkości światła obserwacja statku dla obserwatora zewnętrznego po prostu się zatrzyma.