Mig langar aðeins að ræða um ljóshraðann í ljósi könnunar sem birt er þessa stundina á Hugavísindum. Þegar ég greiddi atkvæði tók ég eftir að flestir höfðu kosið að svara spurningnni játandi hvort við kæmumst hraðar en ljósið. Næst þar á eftir kom svarið Nei. Ég tók þá ákvörðun að svara ?!?, því mér finnst ekki hægt að svara þessu játandi né neitandi út frá nútímaþekkingu á eðlisfræði.

Ef við kjósum það að taka afstæðiskenningu Einsteins trúanlega þá er auðvelt að sýna fram á að það brýtur í bága við almenna rökhyggju að tala um að komast á ljóshraða. Afstæðiskenning Einsteins er auðvitað bara kenning en hún hefur verið prófuð með tilraunum sem hún hefur staðist með prýði. Til dæmis ná nefna tilraun þar sem tvær klukkur voru samstilltar og önnur þeirra sett um borð í hraðskreyða flugvél sem flaug henni á góðum hraða í ákveðinn tíma og þegar klukkurnar voru bornar saman var greinilegt að klukkan sem hafði ferðast var orðin seinni en hin klukkan sem nemur því sem afstæðiskenningin spáir. Annað dæmi má nefna sérstakar eindir sem verða til þegar geimgeislar rekast á ysta lag lofthjúpsins og kallast muons. Á tilraunastofum hefur verið sýnt fram á að líftími eindanna í kyrrstöðu veldur því að þær komast ekki nemra nokkra tugi metra niður í lofthjúpinn áður en þær eyðast. En staðreyndin er sú að hægt er að nema þessar eindir alveg niðri á yfirborðinu. Sé tekin inn afstæðiskenningin eins og verður að gera þar sem hraði eindanna þegar þær myndast er um 95% af ljóshraða, þá kemur í ljós að miðað við viðmiðunarkerfi eindanna komast þær alveg niður á yfirborðið alveg eins og afstæðiskenningin spáir fyrir um.

Ef við þá tökum út frá þessum dæmum (sem eru auðvitað miklu fleiri) að afstæðiskenningin er sönn að einhverju leiti (þetta er ekki endanlega lýsandi kenning á alheiminum eins og sjá má fyrir þá sem nenna að lesa grein mína á korknum “Almennt um vísindi” og “heitir kenningin um allt”), þá skulum við líta á þá ofureinföldu sönnun þess að ekki er hægt að komast á ljóshraða.
Hlutur með kyrrstöðumassa m á hraða v hefur massann m' skv jöfnunni


m' = m / (1 - (v^2/c^2))^1/2


þar sem c er ljóshraðinn. Ef hraðinn v=0 á hlutnum þá fæst bara 1 í nefnara og m=m'. Ef aftur á móti v fer að nálgast c verður brotið (v^2/c^2) nálægt einum svo að við fáum mjög litla tölu í nefnara sem þýðir það að ef v~c þá er m'>>m, það er að segja ef v er næstum c þá er m' miklu miklu stærra en m. Ef síðan v=c þá fáum við 0 í nefnara sem þýðir það að massi hlutarins verður óendanlegur. Það þýðir að við þurfum óendanlega mikla orku til þess að hraða hlutnum á ljóshraða og óendanleg orka er hugtak sem er í raun merkingarlaust.
Hinsvegar verður að viðurkennast að það er ekkert sem mælir þess á móti í afstæðiskenningunni að hægt sé að ferðast hraðar en ljósið!! Kenning segir bara að ekki er hægt að ferðast á ljóshraða ef hluturinn hefur massa.

Ef við ætluðum að ferðast til fjarlægra sólkerfa verðum við að finna leið umhverfis þetta vandamál. Í fyrsta lagi væri ekkert sérstaklega þægilegt að ferðast nálægt ljóshraða þar sem massinn er svo mikill að búast má við að allt í kringum geimskipið mundi dragast að því út af þyngdaráhrifum, nákvæmlega eins og svarthol. Það er alveg augljóst að ef við ætlum að ferðast til annarra sólkerfa á einni mannsævi þurfum við að komast mjög hratt. Til dæmis ef við ætlum að ferðast til nálægustu sólstjarnarinnar Alpha Centauri á 10% af ljóshraða (í dag ferðast langhröðustu geimskipin á 0,005% af ljóshraða eða um 50.000 km/klst), þá tæki það um 42 ár. Gerðir hafa verið útreikningar og hannanir á geimskipi sem kæmist til sólstjörnunnar Barnard á 50 árum og gengi fyrir kjarnorkusprengingum sem sprengdar yrðu fyrir aftan geimskipið, um 250 stykki á sekúndu. Þessi áætlun kallast Deadelus. Ef við ætlum að komast eitthvað lengra þurfum við annaðhvort að geta fryst fólk eða notað vélmenni til þess að fæða og ala upp börn úr frosnum frjóvguðum eggjum. Ef við myndum finna leið til þess að stökkva á hraða meira en ljóshraða þyrftum við að leysa það vandamál sem fylgir því að leggja á mannslíkamann óendanlega hröðun, þ.e óendanlegur g-kraftur.

Eðlisfræðilegt og verkfræðilegt vandamál þess að komast á eða yfir ljóshraða er í raun óyfirstíganlegt miðað við nútíma þekkingu á eðlisfræði og þarf að koma til einhver glæný kenning til að leysa vandamálin og útlitið fyrir slíka kenningu eða aðferðir er ekki sérstaklega gott. Það lítur út fyrir að við verðum einangruð á þessum steini í komandi framtíð.

kv
skl