ทำไมเราไม่สามารถเร็วกว่าความเร็วแสง และการขยายเวลาไอน์สไตน์

Warp drive นี่คือความฝันของนักสำรวจอวกาศและแฟน”Star Trek” ทุกคน มันจะง่ายแค่ไหนที่จะโลดแล่นไปรอบ ๆ จักรวาล

จักรวาลเหมือนเจ็ตสกีในทะเลสาบ? เรือที่เร็วที่สุดในปัจจุบันของเราโพรบ Helios ของ NASA-เยอรมนี ทำความเร็วได้ 250,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ค่อนข้างเร็วใช่มั้ย ก็อย่างที่  วิทยาศาสตร์  บอก ต้องใช้เวลา 18,000 ปีจึงจะไปถึงดาวเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดของเรา อัลฟา เซ็นทอรี ซึ่งอยู่ห่างออกไป 4.4 ปีแสง กาแล็กซีทางช้างเผือกทั้งหมดของเรามีความกว้างประมาณ 100,000 ปีแสง และมีดาวฤกษ์มากถึง 400 พันล้านดวง

ตามที่NASAกล่าว และหนึ่งกาแลคซีของเราเป็นเพียงหนึ่งในประมาณ 2 ล้านล้านในเอกภพที่สังเกตได้ซึ่งก็คือ1ใน 250 ของเอกภพทั้งหมดเราจะไปสำรวจอวกาศโดยไม่มีสิ่งที่เร็วกว่าจรวดหรือไม่? นั่นเป็นเลขมวลยิ่งยวดแต่รูหนอนหรือเทคโนโลยีที่เร็วกว่าแสงล่ะสมการ E = mc 2  ของไอน์สไตน์ที่ยกมาบ่อยๆ บ่งชี้ว่า ไม่มีอะไรเร็วไปกว่าความเร็วแสงในสุญญากาศ แต่ทำไมล่ะ? เว็บไซต์เช่นLive Scienceกล่าวว่าวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสงจะมีมวลเป็นอนันต์ นั่นเป็นความจริง แต่ก็ไม่ได้อธิบายว่าเหตุใดเราจึงมีขีดจำกัดความเร็วของจักรวาลตั้งแต่แรก อะไรคือสาเหตุของสิ่งกีดขวางท้ายที่สุดแล้ว ความเร็วของแสงเป็นคุณสมบัติทางกายภาพของอวกาศ ไม่ใช่คำอธิบายว่าแสงเคลื่อนที่เร็วเพียงใด

อันที่จริง หากคุณนั่งนิ่งๆ ขณะอ่านข้อความนี้ แสดงว่าคุณกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสงเมื่อเวลาผ่านไปเอกภพมีอายุ 13.8 พันล้านปี หลังบิ๊กแบง เอกภพพองตัวเหมือนลูกโป่งและกระจายอนุภาคมูลฐานไปทุกหนทุกแห่ง อนุภาคเหล่านั้นรวมตัวกันเป็นกาแลคซีและดาวดวงแรก และตอนนี้หลังจากผ่านไปนานแสนนาน มนุษย์เราก็สามารถเขียนและอ่านบทความแบบนี้ได้ ในขณะเดียวกัน เอกภพไม่เคยหยุดขยายตัวและจากการประมาณการในปัจจุบัน

จะยังคงขยายตัวตลอดไป ดังที่เว็บไซต์อย่างBig Thinkนำเสนอ แต่ถ้ามนุษย์เราดำรงอยู่เพียงช่วงเวลาหนึ่ง เราจะรู้เรื่องนี้ได้อย่างไร? คำตอบคือกุญแจสู่คำถามที่ตามมาทั้งหมดแสงสว่างต้องขอบคุณคุณสมบัติทางจักรวาลวิทยาที่เป็นประโยชน์อย่างยิ่ง แสงจึงต้องใช้เวลาบางส่วนในการเดินทาง นี่คือวิธีที่เราสามารถมองเห็นต้นกำเนิดของจักรวาล แสงไม่ได้ช้า299,792,458 เมตรต่อวินาทีอวกาศนั้นใหญ่มาก

หากมีบางสิ่งอยู่ห่างจากโลก 186,282 ไมล์ แสงจะมาถึงเราในเวลา 1 วินาที หากบางสิ่งอยู่ห่างออกไปหนึ่งปีแสง จะใช้เวลาหนึ่งปีกว่าจะมาถึงเรา แสงที่เราเห็นแสดงให้เราเห็นว่าวัตถุนั้นเป็นอย่างไรเมื่อหนึ่งปีที่แล้ว นี่คือเหตุผลว่าทำไมเมื่อ  กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ ที่เพิ่งเปิดตัวใหม่ ส่องขึ้นไปในอวกาศ มันจึงมองเห็นอดีต ย้อนกลับไปเพียง 100 ล้านปีหลังจากบิกแบง ในขณะที่NASAพูดว่า

นั่นคือเป็นการย้อนอดีตของเรา อวกาศและเวลาสัมพันธ์กันและไม่ได้ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของผู้สังเกตเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับความเร็วของผู้สังเกตด้วยในบรรดามนุษย์ทั้งหมดที่เคยมีชีวิตอยู่ หนึ่งในนั้นคือ  อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์  ได้ตั้งคำถามเกี่ยวกับอวกาศ เวลา ตำแหน่งของผู้สังเกต และความเร็ว และความเร็วของแสงด้วยความฉับไวอย่างแท้จริง เขากล่าวว่าอวกาศและเวลาไม่ใช่สิ่งที่แยกจากกัน พวกมันเป็นหนึ่งเดียวที่สังเคราะห์ขึ้นทั้งหมด

กาลอวกาศ เวลาไม่ใช่แค่ประสบการณ์ของมนุษย์ที่รับรู้ได้เท่านั้น แต่ยังเป็นลักษณะที่สี่ของอวกาศด้วย มิติที่สี่ พร้อมด้วยความยาว ความกว้าง และความสูง ไอน์สไตน์อธิบายความคิดดังกล่าวในทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษในปี 1905 ซึ่งมีสมการ E = mc 2 อันโด่งดังของเขา ดังที่Space.comอธิบายไว้ ทฤษฎีทั้งหมดขึ้นอยู่กับสมการ “c:” ความเร็วแสง “C” หมายถึงคงที่ หมายความว่าความเร็วแสงเป็นค่าสัมบูรณ์ไม่เปลี่ยนแปลงทุกที่และทุกเวลา

ถึงเวลาแล้วที่จะเปลี่ยนแปลง ไอน์สไตน์กล่าว บนโลก ทุกสิ่งอัดแน่นกันมากพอและเคลื่อนที่ช้าพอ เมื่อเทียบกับกันและกันและการหมุนรอบตัวเองของโลกที่1,670 กิโลเมตรต่อชั่วโมง  เพื่อไม่ให้รู้สึกถึงความแตกต่างของเวลาระหว่างวัตถุ เวลาจะเปลี่ยนสำหรับคนในรถ Formula 1 200 ไมล์ต่อชั่วโมงหรือไม่? เกือบเร็วไม่พอ เครื่องบินไอพ่นMach 3?ไม่ได้ใกล้เคียงคุณต้องเข้าใกล้ตัว”c”

ซึ่งเป็นความเร็วของแสง299,792,458 เมตรต่อวินาที DooDiDo เพื่อให้เวลาเร็วขึ้นหรือช้าลงสำหรับผู้สังเกตการณ์หนึ่งคน ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่า “การขยายเวลา” ตามที่Live Scienceอธิบาย เวลาจะช้าลงสำหรับวัตถุที่เข้าใกล้ความเร็วแสง และด้วยความเร็วแสง? เวลาหยุดลงพร้อมกัน

แหล่งที่มา : GRUNGE