Az űrben miért nem lehet felgyorsulni a végtelenségig?

Egyrészt az űr nem vákuum, azaz nem üres. Vannak Kisebb-nagyobb részecskék, anyagok benne.

Másrészt a fénysebesség az elérhető maximum, amit mondjuk egy foton el tud érni, azaz nem végtelen, hanem nagyon is véges a dolog.

Ez a fénysebesség közelében végtelenné növő tömeg, mint a sebességhatár oka nem igaz.

A fénysebességet közelítő űrhajóban külső szemlélő nézőpontjából az idő lassul, ezzel egy külső szemlélő szerinti tehetetlenség-növekedés jár együtt, de szó sincs valódi tömegnövekedésről.

És ez nem lenne akadálya a további gyorsításnak, mert a hajón lévők szempontjából a hajó tehetetlensége nem nő. Tömege sem. Az ő nézőpontjukból a hajó ugyanúgy gyorsul tovább. Csakhogy relatív idejük lassul, a fénysebesség közelébe egyre jobban, ezért kívülről nézve egyre kevésbé gyorsulnak, a világegyetem életkora is kevés, hogy elérjék a fénysebességet. Az utasok ezt nem érzékelik. Nekik ilyenkor csak odakint lepörögne a világegyetem élete, amíg ők várják a fénysebesség elérését.

A fény az atomok és molekulák elektronfelhőjének magasabb energiájú állapotából az alacsonyabba történő átmenetekor keletkezik. (esetleg még anyag-antianyag találkozásakor) A fénynek ami fotonokból áll, van energiája és impulzusa is. Ez annyira elegendő, hogy el tudja érni a fény sebességét.

Esetleg egy másik univerzumban lehetne több is egy fotonhoz hasonló valaminek a sebessége, de nálunk ez nem igazán tűnik lehetségesnek.

Elképzelheted úgy is, hogy van tőled x méterre egy vonal húzva a talajra és azt csak úgy közelítheted meg, hogy minden lépéseddel maximum a maradék távolság felét teheted meg.

Gondolj bele, így sosem éred el a vonalat.

Na ilyen a fénysebesség megközelítése is.

Hogy miért?

Ilyen kérdés nincs. A fizuika törvényeit nem lehet kérdőre vonni. Einstein rel. elmélete meghatározta azt az egyenletet, ami alapján ez adódik, a fénysebesség határsebesség, átlépni lehetetlen.

És a rel. elmélet ezen aspektusát, meg még rengeteg másikat is, mérések, ellenőrzések, sőt, gyakorlati alkalmazások is igazolták. Vagyis ez nem egy sima agymenés eredménye, igazoltan, tényleg így van.

A kedves kérdező tulajdonképpen megadja a választ a saját kérdésére: mert nyugalmi tömeggel rendelkező test számára a fénysebesség nem érhető el, ahhoz ugyanis aszimptotikusan végtelen nagy energiára lenne szükség.

Tömören szólva: olyan a téridő szerkezete, hogy az időszerű világvonalat követő objektumok tartományából nincs átjárás a fényszerű világvonalakra. Ez olyan, mint a csigás viccben az autópálya túloldala: oda (újjá)születni kell. Jelen esetben fotonként.

Igazából nem az energia a probléma, hanem az erő, mivel a tehetetlen tömeg gyorsítását erővel végezzük. Ha a külső inerciarendszerben nézve nő az űrhajó tehetetlen tömege, akkor az állandó tolóerő egyre kisebb további gyorsulást képes előidézni. A sebesség mindig egyre kevesebbel nő, és a számítással igazolható, hogy a sebesség csak közelíti, közelíti, egyre lassabban közelíti, de végül sosem éri el a fénysebességet. Nem tudom, hogy az idődilatáció görbéje egybevág-e a sebesség görbéjével, de külső idő szerint végtelen hosszú idő kell a fénysebesség eléréséig.

A gyakorlatban nem sok, mindössze 10-11% különbség lenne a 0,9 c és 1,00000 c között a megtehető távolságban, csak sajnos ez nudlit sem ér, a száz fényévnyire levő csillagokhoz eljutni így is, úgy is marha sokáig tartana. És ha odamegy valaki, és látja, hogy nincs ott a világon semmi érdekes, az erősen bosszankodhatna.

Egyébként a nagy sebességek elérését nem csak az akadályozza, hogy tudunk-e elég erős hajtóművet készíteni, hanem hogy az űrhajósok talán 2 g gyorsulást bírnának ki huzamos ideig életvitelszerűen.