vineri, 24 decembrie 2010

Se poate depasi viteza luminii?

1 comentarii

 Inteleg ca titlul sperie destul, insa va asigur ca daca cititi tot veti intelege (sau cel putin la asta ma astept)!
 Pentru inceput nimic nu-i mai bun decat niste intrebari simple

 Cu siguranta va amintiti inca de cand erati mici legile miscarii ale lui Newton. Problema tipica care se ivea era urmatoarea: Presupunem ca ne aflam pe strada in stare de repaus, si ca un autobuz circula in fata noastra cu o viteza de 50 km/h. Un pasager al acestuia arunca in interior spre directia de mers o minge cu o viteza de 20 km/h. Noi, aflati afara, cum percepem aceasta viteza? Foarte simplu, viteza de miscare a autobuzului si cea a mingei se aduna, astfel mingea avand fata de noi o viteza de 70 km/h. Totul este corect.

 De aici incepe ce e mai interesant. Sa ne imaginam acum ca schimbam autobuzul cu o nava spatiala, care nu se mai deplaseaza cu 50 km/h, ci cu aproape viteza luminii (notam aceasta viteza cu c). Ce se va intampla daca in interiorul acestei nave se va trage cu un proiectil, cu aproape viteza luminii, in sensul directiei de mers? Ce viteza va avea proiectilul fata de observator? Va depasi pentru observatorul  din afara aflat in stare de repaus viteza luminii?
  Ne gandim ca da, pentru ca are destul de multa logica sa fie suma vitezelor (u + v)... insa ne scapa ceva. Nu degeaba preciza Einstein ca NIMIC nu este mai rapid decat lumina.
 In acest caz, ce am neglijat mai exact? Foarte simplu... ceea ce am facut noi se numeste "suma vitezelor", si are in realitatea urmatoarea formula, putin mai complexa: 

w = ( u + v ) / ( 1 +  uv / c^2 )

 La viteze abituale, termenul uv/c^2 este practic 0 (c^2 este un numar enorm), din acest motiv ecuatia se simplifica, si ramane de calculat doar suma vitezelor (exact ca si in cazul legilor lui Newton).
 Fara indoiala, calatorind, cu viteza de 0.9c (90% din viteza luminii), si lansand un proiectil in directia sensului de mers cu o viteza de 0.9c descoperim ca proiectilul nu va atinge viteza de 1.8c (care ar fi aproape dublul vitezei luminii)...

Sa vedem de ce. Aplicam cea de-a doua formula:
(0.9c + 0.9c) /(1 + (0.9c*0.9c) / (1c^2)) = 1.8c / 1.81c = 0.994c

Deci, proiectilul nu ar iesi din nava in stil matrix. Pentru cei din interior totul s-ar vedea absolut normal.

Fara indoiala, observatorul neaflandu-se in stare de miscare si privind din afara scena, va avea parte de o serie de efecte extraordinare:
1. Atat nava cat si membrii acesteia se vor comprima ca un acordeon de-a lungul axului deplasarii (ajungand la o lungime nula la limita vitezei luminii).
2. Masa obiectelor urca simultan cu viteza (masa ar ajunge la infinit daca ar atinge viteza luminii).
3. Timpul ar trece mult mai lent pentru cei aflati in interiorul navei (timpul aproape se opreste la atingerea vitezei luminii).

Toate precizarile lui Einstein, puse mai tarziu in practica s-au demonstrat a fi foarte exacte (daca teoria relativitatii a lui Einstein ar fi fost incorecta, atunci acceleratoarele de particule nu ar putea functiona, sau bombele atomice nu ar exploda). 

1 comentarii:

Trimiteți un comentariu

Ultimile Postari