Gdyby światło poruszało się wolniej

Dla większości ludzi tempo bliskie prędkości światła, nieskończoność, wielkie energie to abstrakcje. Dlatego wykładowcy posłużyli się przykładem rowerzysty w świecie, w którym światło rozchodzi się z prędkością 30 km na godzinę zamiast, jak u nas, 300 tys. km na sekundę.

Zgodnie z teorią Einsteina, nic nie może się poruszać szybciej niż światło. Gdyby rozpędzony rowerzysta zaczął pedałować w tempie zbliżonym do prędkości światła, jego rower i on sam zaczęłyby się obracać w czasoprzestrzeni. Efektem tego byłoby coraz większe "skracanie się" pojazdu i samego cyklisty.

Ponieważ jednak masa obiektu zbliżającego się do prędkości światła dąży do nieskończoności, osiągnięcie prędkości światła wymagałoby nieskończonej energii. Co więcej, gdyby np. jeden z bliźniaków wsiadł na rower i rozpędził się na nim do prędkości bliskiej prędkości światła, jego czas płynąłby wolniej niż brata. W rezultacie stałby się od niego młodszy.

Przy mniejszych prędkościach nadjeżdżający rower, widziany przez nieruchomego obserwatora wydawałby się wydłużony. Po minięciu obserwatora pozornie by się skracał (a nawet wyginał), ponieważ światło podążające od poszczególnych części roweru docierałoby do obserwatora w różnym czasie. Nie widzielibyśmy więc roweru tam, gdzie byłby w danym momencie, ale tam, gdzie był, zanim dotarł do nas jego obraz.

Zmieniałby się też kolor roweru. Zależnie od prędkości, nadjeżdżając byłby czarny (ultrafioletowy), niebieski lub fioletowy. Oddalając się, byłby pomarańczowy, czerwony albo czarny (w kolorze podczerwieni). Rower i rowerzysta byliby widziani jako pstrokaci. Każda ich część miałaby inną barwę lub odcień - ze względu na różnice w docieraniu światła do oka obserwatora. To skutek efektu Dopplera, znanego z astronomii i drogowych kontroli radarowych.

Łatwo go zaobserwować słuchając przejeżdżających samochodów - ich odgłos najpierw jest wyższy, a potem niższy, ze względu na związaną z ruchem zmianę prędkości fal akustycznych. Na podobnej zasadzie (pomiaru zmiany częstotliwości fal) działają przydrożne radary. Efektowi Dopplera podlegają także fale świetlne.

Poruszająca się kula pozornie nie zmieniałaby kształtu, ale gdyby namalować na niej południki i równoleżniki, widać byłoby jej deformacje i dałoby się zobaczyć tylną część toczącej się kuli patrząc na nią od przodu. Warszawskie spotkania z nauką obejmą ponad 500 imprez.

Do 24 września ponad 100 naukowców zaprezentuje warszawiakom swoje dokonania i zainteresowania badawcze. Wykłady, pokazy, warsztaty i prezentacje odbędą się nie tylko w laboratoriach i aulach wyższych uczelni lub instytutów naukowych, ale również w muzeach, parkach, obserwatoriach i pod gołym niebem. (PAP)