Miből állapították meg a tudósok, hogy a fény sebességét nem lehet átlépni? Miért nem lehet átlépni a fénysebbeséget? Mi van ha mégis átlehet?

Nagyon konyhanyelven es az alapoktol indulva. Tegyuk fel, hogy van egy egytonnas autod. Mesz vele mondjuk 100-zal. Mennyi a tomeg? Tovabbra is egy tonna. Felgyorsitod 150-re. A tomege trivialisan tovabbra is egy tonna. A mozgasi energia a tomegtol es a sebesseg negyzetetol fugg. Vagyis mondjuk egy ket tonnas auto, ami 100-zal megy, annak ketszer akkora a mozgasi energiaja, mint a te egytonnas autodnak. De amit fontos eszrevenni ebbol, az ket dolog:

* Ha egy autonak 100-rol 150-re no a sebessege, akkor a mozgasi energiaja is megno. Ezt az energiat plusz uzemanyag elegetesevel tudod fedezni. (Ha nem lenne legellenallas meg surlodas, akkor a kocsi csak gyorsitaskor fogyasztana uzemanyagot.)

* Ha egy autonak nagyobb a tomege, akkor tobb energiaba kerul 100-rol 150-re gyorsitani.

Ebbol az is kovetkezik, hogy ha valamiert ut kozben novekszik a tomeg, akkor tobb energiaba kerul gyorsitani. Peldaul ha menet kozben az egy tonnas autodra tegyuk fel raugrik egy egytonnas oriasgorilla, ezzel az autod hirtelen kettonnassa veltozik, akkor innentol kezdve sokkal nehezebb 100-rol 150-re gyorsitani. Ez igy elegge trivialisnak tunik, nem igaz?

Ugyebar hozzaszoktunk, hogy a tomeg nem valtozik attol, hogy gyorsabban megyunk. Az auto ugyanugy egy tonna, akar all, akar 100-zal megy, akar 150-nel. Csakhogy ez nem igaz. A modern fizika kimutatta, hogy minden mozgo testnek megnovekszik a tomege. Ez hulyen hangzik, hiszen nem lesz benne tobb anyag pusztan attol hogy mozog, de megis, a tomege megnovekszik egy kicsit. Kis sebessegeknel, mint a 100 vagy a 150, ez olyan kicsi valtozas, hogy egy atom tomeget sem eri el, szoval elhanyagolhato. De ha elkezded megkozeliteni a fenysebesseget, azt veszed eszre, hogy mintha hirtelen orias gorillak tucatjai ugraltak volna az autodra. Majd szazai. Majd ezrei. Minden egyes gorillaval ami rad ugrott, nehezebb a kovetkezo fokozatot elerni. Minel jobban megkozelited a fenysebesseget, annal tobb kepzeletbeli gorilla ugrik rad, olyan sok, hogy a fenysebesseg eleresehez vegtelen szamu orias gorilla tomeget kellene gyorsitani. Marpdig ahhoz vegtelen energiat kell befektetni, amit meg nem tudsz. Ezert nem lehet elerni a fenysebesseget.

A kerdesed az volt, hogy atlepni miert nem lehet. Ugye ha nem lehet elerni, akkor atlepni sem lehet, legalabbis ebbol az iranybol. De az elkepzelheto, hogy valami gyorsabban halad a fenysebessegnel, csak akkor o meg a lassulaskor utkozik hatarokba, vagyis nem tud lelassulni fenysebessegre, es ezert nem tudja atlepni.

[link]

Majd ha ezt megérted, rájössz...:)

1-es, te a következményt írtad le, nem az okot. Nem a tömegnövekedés okozza, hogy a fénysebességet nem lehet túllépni, hanem fordítva. Egyébként ilyen kérdésekre nem is célszerű tömeges magyarázatokat adni, mert elfedi a lényeget.

A világ geometriája az, ami olyan, hogy ezt a dolgot okozza. A 3 térdimenzió és az idődimenzió nem függetlenek egymástól, hanem egy 4 dimenziós közös teret alkotnak. Ebben a térben a "távolságot" nem úgy kell számolni, ahogy a 3 dimenziósban, nem a Pitagorasz-tétel szerint, hanem más módon. Ebből jön ki, hogy a fénysebesség nem túlléphető. Meg még abból a feltételezésből, hogy az okozat nem előzheti meg az okot.

Kísérletileg amúgy a Michelson-kísérlettel állapították meg az 1800-as évek végén.

Utolsó, a Michelson-Morley kísérletsorozat azt állapította meg, hogy a fény mindig pontosan fénysebességgel terjed, függetlenül az őt kibocsátó fényforrás sebességétől. E jelenség, valamint a a Lorentz-transzformációk felhasználásával fundálta ki Einstein a #2 által említett specrelt, amely magyarázatot ad arra, hogy miért elérhetetlen és átléphetetlen a fénysebesség tömeggel rendelkező objektumok számára.

Tehát az MM-kísérletek a fény sebességének az őt kibocsátó fényforrás mozgásától való függetlenségét állapította meg. A fénysebesség átléphetetlenségére és elérhetetlenségére pedig a specrel adja meg a magyarázatot.

Az, hogy milyen képünk van a világról, az azokatól a fizikai elméletektől függ, amelyeket a mérések a leginkább alátámasztanak. Ezt szem előtt tartva a fény sebességének átléphetetlenségét a relativitáselméletnek a fizikai valósággal való megfelelése támasztja alá. Ennek az elméletnek egy sarokköve az, hogy tömeggel rendelkező, azaz időszerű világvonalakon mozgó testek nem érhetik el a fénysebességet. Gyakorlati szempontból a relativitáselméletet a világ részecskegyorsítóiban naponta milliószámra végbemenő folyamatai ugyanennyiszer igazolják, ahogy a GPS rendszer létezése is, amelynek működése erősen támaszkodik mind a speciális, mind az általános relativitáselméletre.

Ha a kérdés arra vonatkozott, hogy hogyan jött rá Einstein, hogy a fény yebessége minden inerciarendszerben állandó, arra a válasz az, hogy igazából arra jött rá, hogy a fénynek nincs szüksége hordozó közegre, amelyben terjedhet, hanem a terjedését leíró törvények (a Maxwell-egyenletek) ugyanúgy érvényesek minden inerciarendszerben, ahogyan a newtoni mechanika egyenletei is. Tehát tulajdonképpen (fizikai) szimmetria megfontolások vezették arra a feltevésre, hogy az inerciarendszerek nemcsak a mechanikai, hanem az összes fizikai jelenség leírása szempontjából egyenértékűek. És mivel a fizikai jelenségek közé a fény vákuumban történő terjedése (tágabb értelemben véve az elektrodinamika) is beletartozik, ezért az inerciarendszerek egyenértékűségét csak úgy lehetett matematikailag kikényszeríteni, hogy elvetette a tér és idő természetére vonatkozó addigi feltevéseket, és helyette bevezette a négydimenziós téridő fogalmát a maga sajátos metrikájával, az erre épülő kovariancia fogalommal valamint a fizikai mennyiségek négyesvektorokba és -tenzorokba történő "átszervezésével".

A relativitáselmélet ma már annyira beépült a fizikába és annyira alapvetőnek számít, hogy elég kétséges, hogy valaha is az derülne ki róla, hogy alapjaiban hibás. Ezért nem hisszük azt, hogy a fénysebesség elérhető.