Thứ gì có thể di chuyển nhanh hơn cả ánh sáng? Khoa học vào cuộc, kết quả bất ngờ!

Tốc độ ánh sáng truyền trong chân không là 299.792.458 mét / giây, ký hiệu là c. Đây là một hằng số vật lý cơ bản quan trọng trong nhiều lĩnh vực vật lý. Vậy, tốc độ ánh sáng được phát hiện như thế nào, và thực tế là có thứ gì có thể nhanh hơn không?

Năm 1676, bằng cách nghiên cứu chuyển động của Mặt trăng của Sao Mộc, nhà thiên văn học người Đan Mạch Ole Romer đã tính toán rằng ánh sáng truyền đi với một tốc độ hữu hạn. Theo Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Hoa Kỳ, thành phố New York, vào năm 1678, dựa trên dữ liệu của Ole Romer, nhà toán học và khoa học người Hà Lan Christiaan Huygens đã trở thành người đầu tiên cố gắng xác định tốc độ thực. nền kinh tế của ánh sáng.

Tốc độ ánh sáng

Ông Christiaan Huygens đưa ra con số là 211.000 km / s. Đây là một con số không chính xác theo tiêu chuẩn ngày nay, đặc biệt là sau khi các nhà khoa học đo tốc độ ánh sáng trong chân không vào khoảng 299.792 km / s. Tuy nhiên, các tính toán của Huygens cũng cho thấy rằng ánh sáng truyền đi với tốc độ đáng kinh ngạc.

Trên thực tế, theo thuyết tương đối hẹp của Albert Einstein, ánh sáng truyền đi trong chân không nhanh đến nỗi không có gì trong vũ trụ có thể di chuyển nhanh hơn.

Jason Cassibry, phó giáo sư kỹ thuật hàng không vũ trụ tại Trung tâm Nghiên cứu Lực đẩy tại Đại học Alabama, cho biết: “Chúng ta không thể du hành trong chân không vũ trụ nhanh hơn tốc độ ánh sáng.

Theo Albert Einstein, ánh sáng truyền trong chân không nhanh đến nỗi không có gì trong vũ trụ có thể nhanh hơn. Ảnh: Getty Images

Một câu hỏi đặt ra là khi ánh sáng không có trong chân không thì câu nói trên có còn đúng không?

Theo nhà vật lý lý thuyết Clauda de Rham tại Đại học Hoàng gia London, khẳng định rằng ‘không gì có thể di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng’ là không chính xác về mặt kỹ thuật, ít nhất là trong môi trường trung bình. không chân không.

Vì thực tế là ánh sáng thể hiện cả các tính chất giống như hạt và sóng, do đó nó có thể được coi là vừa là hạt vừa là sóng. Đây được gọi là đối ngẫu sóng-hạt.

Theo chuyên gia Clauda de Rham, nếu chúng ta coi ánh sáng là sóng thì có nhiều lý do khiến một số sóng có thể truyền đi nhanh hơn ánh sáng trắng hoặc không màu trong một môi trường nhất định.

Cụ thể, một trong những lý do như vậy là khi ánh sáng truyền qua một phương tiện, chẳng hạn như thủy tinh hoặc một giọt nước, các tần số hoặc màu sắc khác nhau của ánh sáng truyền đi với tốc độ khác nhau.

Theo một bài đăng từ Đại học Wisconsin-Madison, ví dụ trực quan rõ ràng nhất về điều này xảy ra trong một cầu vồng. Theo đó, cầu vồng thường có bước sóng màu đỏ dài hơn và nhanh hơn ở phía trên, trong khi bước sóng màu tím ngắn hơn và chậm hơn ở phía dưới.

Nhưng khi ánh sáng truyền qua chân không, điều này không còn xảy ra nữa.

Rhett Allain, giáo sư vật lý tại Đại học Đông Nam Louisiana, giải thích: “Tất cả ánh sáng là một loại sóng điện từ và chúng truyền đi với tốc độ như nhau trong chân không. và tia gamma có cùng tốc độ ”.

Vật gì có thể truyền đi nhanh hơn ánh sáng?

Tốc độ ánh sáng là 299,792 km / s. Ảnh: Getty Images

Do đó, theo nhà vật lý Clauda de Rham, thứ duy nhất có khả năng di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng là ánh sáng. Điều này nghe có vẻ hơi ngược đời, nhưng nó chỉ có thể xảy ra khi không ở trong chân không vũ trụ. Tuy nhiên, bất kể nó ở trong môi trường nào, ánh sáng sẽ không bao giờ vượt quá tốc độ tối đa của nó là 299,792 km / s.

Tuy nhiên, theo Phó giáo sư Jason Cassibry, có một số điểm khác cần xem xét khi thảo luận về những thứ chuyển động nhanh hơn tốc độ ánh sáng.

Phó giáo sư Jason Cassibry cho biết: “Có những phần của vũ trụ đang giãn nở và di chuyển ra khỏi chúng ta với tốc độ nhanh hơn tốc độ ánh sáng, bởi vì không-thời gian đang giãn nở.

Ví dụ, kính viễn vọng không gian Hubble gần đây đã phát hiện ra ánh sáng 12,9 tỷ năm tuổi từ một ngôi sao xa xôi tên là Earendel. Nhưng bởi vì vũ trụ đang giãn nở tại mọi thời điểm, Earendel đang di chuyển khỏi Trái đất. Ngôi sao này đã di chuyển như vậy kể từ khi hình thành và hiện cách Trái đất 28 tỷ năm ánh sáng.

Vì vậy, trong trường hợp này, không-thời gian đang giãn nở, nhưng vật chất trong không-thời gian vẫn chuyển động trong giới hạn của tốc độ ánh sáng.

Rõ ràng là không có gì truyền đi nhanh hơn ánh sáng như chúng ta biết. Nhưng thực tế có một tình huống mà điều này có thể xảy ra? Thuyết tương đối rộng và đặc biệt của Einstein được xây dựng trên nguyên tắc: các khái niệm không gian và thời gian là tương đối.

Theo nhà vật lý Clauda de Rham: “Chúng ta có thể tưởng tượng việc truyền tải thông tin với tốc độ ánh sáng thông qua các hệ thống bên ngoài hệ mặt trời. Nhưng việc vận chuyển con người với tốc độ ánh sáng thì không thể, bởi vì chúng ta không thể tăng tốc bản thân tới tốc độ đó “.

Clauda de Rham nhấn mạnh thêm rằng, ngay cả trong điều kiện lý tưởng, nơi con người có khả năng tự tăng tốc liên tục với tốc độ không đổi, thậm chí bỏ qua cách có được công nghệ để tăng tốc độ. liên tục, con người sẽ không bao giờ thực sự đạt được tốc độ ánh sáng.

Clauda de Rham nói: “Chúng ta có thể đến gần, nhưng sẽ không bao giờ đến được đó.

Phó giáo sư Jason Cassibry cũng đồng ý với ý kiến ​​này. Ông Jason Cassibry cho biết: “Tính tương đối sang một bên, nếu bạn tăng tốc với tốc độ 1G (lực hấp dẫn của Trái đất) thì bạn sẽ mất một năm để đạt được tốc độ ánh sáng. Nhưng bạn sẽ không bao giờ thực sự đạt được tốc độ ánh sáng này, bởi vì khi bạn bắt đầu để tiếp cận với tốc độ ánh sáng, năng lượng khối lượng của bạn sẽ tăng lên và tiến gần đến vô cùng.Một trong số ít thủ thuật có thể được sử dụng là mở rộng và thu hẹp không-thời gian, từ đó kéo mục tiêu đến gần bạn hơn “.

Dường như không có giới hạn cơ bản nào đối với tốc độ mở rộng hoặc thu hẹp của không-thời gian. Điều này có nghĩa là chúng ta có thể tiến gần đến giới hạn vận tốc này vào một ngày nào đó.

Giáo sư Rhett Alllain cũng nói rằng việc du hành nhanh hơn ánh sáng là điều khó xảy ra, nhưng nếu con người muốn khám phá các hành tinh xa xôi, có thể không thực sự cần thiết để đạt được tốc độ như vậy. vì thế.

Theo giáo sư này, giải pháp nếu con người muốn du hành nhanh hơn ánh sáng là sử dụng lỗ giun.

Điều này không thực sự khiến con người nhanh hơn ánh sáng, nhưng nó có thể cung cấp cho chúng ta một lối tắt đến một số vị trí khác trong không gian. Tuy nhiên, chuyên gia này cũng không biết liệu có thể xây dựng một hố sâu hay không và cách thực hiện.

Nguồn tham khảo bài viết: Khoa học, Không gian

https://soha.vn/thu-gi-co-the-di-chuyen-nhanh-hon-ca-anh-sang-khoa-hoc-vao-cuoc-ket-qua-bat-ngo-2022051511490383.htm
https://soha.vn/thu-gi-co-the-di-chuyen-nhanh-hon-ca-anh-sang-khoa-hoc-vao-cuoc-ket-qua-bat-ngo-2022051511490383.htm? fbclid = IwAR3SrIP2-Hmty8FyjUgaJIrF8w6FpT-w92lYJoSMfzukPtSw88xTax5LQoA