Por que nada pode ir mais rápido do que a velocidade da luz?

3 anos ago
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Por que nada pode ir mais rápido do que a velocidade da luz?
Einstein certa vez chamou a velocidade da luz de “limite de velocidade do Universo”. Ele alegou que viajar mais rápido do que a velocidade da luz violaria o princípio da causalidade. Para o leigo, isso significa causa e efeito. Um exemplo disso seria uma bala atingindo um alvo antes que o gatilho fosse puxado.

Acelerar a velocidade da luz ou exceder também violaria certas condições de energia fundamentais. Poderia até mesmo permitir viagens no tempo .

Então, por que nada pode ir mais rápido do que a velocidade da luz?

Antes que possamos mergulhar nisso, temos que saber qual é a velocidade da luz realmente, o que ela significa, e esclarecer alguns equívocos comuns sobre este ” limite de velocidade universal “.
A velocidade da luz (ou a velocidade de um fóton) em um vácuo quase perfeito é exatamente 186.282 milhas por segundo . Percebemos que os fótons (luzes) viajam a essa velocidade porque não têm massa, ou não têm “peso” (mas têm energia cinética, mais sobre isso um pouco).
Cada partícula em nosso universo (incluindo fótons) se move ou “nadar” através do que os cientistas chamam de “campo de Higgs”. Como resultado dessa interação, as partículas adquirem sua massa. Diferentes partículas interagem com o campo de Higgs com diferentes forças, razão pela qual algumas partículas são mais pesadas (têm mais massa) do que outras. Os fótons se movem, mas não interagem com o campo de Higgs.

O que isso significa?

Como os fótons não interagem com o campo de Higgs, isso significa que eles não estão vinculados por nenhum limite de velocidade. Eles estão livres para se mover na velocidade mais rápida possível – sua própria velocidade “light”. Por que a velocidade da luz não é mais lenta ou rápida do que 186.282 milhas por segundo? É porque a velocidade exata é uma constante fundamental do nosso universo.
Perguntar-se porque a luz não viaja em uma velocidade diferente é como querer saber porque a gravidade não é invertida ou o que seria como se nosso universo tivesse somente 2 dimensões espaciais em vez de 3 (4 se você incluir o tempo). Essas constantes, juntamente com a velocidade da luz, foram estabelecidas no lugar quando nosso universo foi criado no momento do big bang.

Limite de velocidade universal.

As partículas que têm massa requerem energia para acelerá-las. Quanto mais perto da velocidade da luz você obtém uma partícula, mais energia é necessária para ir mais rápido. Isso ocorre porque as próprias partículas se tornam mais maciças em proporção à velocidade aumentada. Em suma, quanto mais rápido você for, mais pesado ficará.
Graças a esta inconveniente verdade, se você quisesse acelerar um único elétron para ‘velocidade da luz’, você precisaria de uma quantidade infinita de energia devido ao elétron se tornar infinitamente pesado. Não há energia suficiente em todo o universo para impulsionar apenas um único elétron para a velocidade da luz.

Da perspectiva de um fóton.

Um dos métodos que Einstein usou para ajudar a formular sua teoria da relatividade especial era visualizar o que o universo pareceria da perspectiva de um fóton. Einstein viu que a vida como um fóton seria bastante bizarra. Por exemplo, se você fosse um fóton, o tempo não teria significado para você. Tudo pareceria acontecer instantaneamente.
Imagine por um momento que você é um feliz pequeno fóton criado por uma estrela em outra galáxia a 4 bilhões de anos-luz de distância. Da minha perspectiva aqui na Terra, levou exatamente 4 bilhões de anos para viajar daquela estrela até chegar à minha retina. De sua perspectiva, um instante você foi criado e, em seguida, o próximo, você está está saltando fora ou sendo absorvido pelo meu globo ocular. Você não experimentou nenhuma passagem do tempo. Seu nascimento e morte aconteceram instantaneamente.
Isto é porque o tempo retarda para você enquanto seu mais perto da velocidade clara, e nela, ele completamente para. Esta é também outra razão pela qual nada pode ir mais rápido do que a luz. Seria como parar um carro para parar e, em seguida, tentar ir mais devagar do que completamente parado.
Deve-se pensar na velocidade da luz como “velocidade infinita”. Um equívoco comum é pensar que a velocidade da luz é como qualquer outra velocidade finita. A velocidade da luz é apenas finita da perspectiva do observador externo; Da perspectiva de um fóton, é infinito. Se você se move exatamente à velocidade da luz você pode ir a qualquer lugar, não importa o quão longe, em exatamente zero segundos.

A luz pode ser retardada?

Cherenkov Radiação
Há pelo menos um exemplo do mundo real de viagem superluminal (mais rápido que a luz). É batota um pouco, mas ocorre quando a luz passa através da água.
Lembre-se, nada pode ir mais rápido do que 186.282 milhas por segundo, mas os fótons que normalmente viajam a essa velocidade pode ser abrandado. Um exemplo disto pode ser visto em água onde a luz é retardada para 3 / 4th de sua velocidade normal.
Em reatores nucleares, as partículas carregadas emitidas fora das hastes radioativas através da água que estão submersas em exceder essa velocidade reduzida.
Como as partículas contêm uma carga elétrica, elas emitem energia chamada radiação de Cherenkov. Quaisquer partículas em que se chocam tornam-se radioativas, dando à água um misterioso e misterioso brilho azul.

Então, qual é a velocidade da gravidade?

É uma pergunta interessante que muitas pessoas podem não pensar. Será que a gravidade também tem uma velocidade e, em caso afirmativo, o que é?
A gravidade, de fato, tem uma velocidade. A velocidade da gravidade é tecnicamente igual à velocidade da luz. A razão para esta velocidade é a mesma razão pela qual a luz viaja à velocidade que ela faz. É simplesmente uma propriedade fundamental do espaço-tempo em si. Se o Sol desaparecesse nesse instante, a Terra continuaria sua órbita por 8 minutos (o tempo que leva a luz para alcançar a Terra a partir do Sol) antes que a órbita ficasse perturbada pela ausência do Sol.
Assim, para resumir, nada pode viajar mais rápido do que a luz, porque a velocidade da luz pode ser pensado como velocidade infinita. Para corresponder ou exceder seria ir milhas infinitas por segundo / hora. No entanto, existe um Buraco. O Buraco requer um controle ou deformação do tecido do espaço-tempo em si.
Referencias: As fotos estão disponíveis sob uma licença Creative Commons Attribution por Wikicommons.
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