Proč není možné překonat rychlost světla?

Pohybovat se rychleji než světlo nelze. Ale uvažujme na chvíli možnost, že by to možné bylo. Jak by takové cestování vypadalo?

Cestování nadsvětelnou rychlostí je základem mnohých sci-fi příběhů. Ať už jde o skoky hyperprostorem, používání warp pohonu nebo průchod hvězdnou bránou, v těchto příbězích se vyskytují různé vychytávky, jak se dostat z bodu A do bodu B rychleji než světlo.

Ve skutečném vesmíru nám to ovšem fyzikální zákony nedovolují. Nic nemůže cestovat rychleji než světlo. Zákony vycházející z teorie relativity nám zakazují pohybovat se nadsvětelnou rychlostí. Nicméně relativistická matematika funguje i pro rychlosti vyšší. Díky tomu si tak můžeme alespoň představit, jak by takové překročení maximální vesmírné rychlosti vypadalo.

Bláznivý závod nadsvětelnou rychlostí

Představte si dvě vesmírné lodě, které cestují ze Země ke hvězdě vzdálené 100 světelných let. Jedna z nich letí poloviční rychlostí světla, cesta jí tedy zabere 200 let. Druhá loď má pomyslný warp pohon, díky němuž bude cestovat dvojnásobnou rychlostí světla. Druhá loď vyrazí přesně 100 let poté, co odstartovala první. Jak takový závod dopadne?

V relativistické fyzice odpověď závisí především na perspektivě, tedy pomyslném pozorovateli. Při pohledu ze Země bychom sledovali, jak druhá loď, pohybující se čtyřikrát rychleji, předežene první loď někde za polovinou trasy. Z pohledu pomalejší lodi by se věci ale jevily trochu jinak.

Obrázek: Proč není možné překonat rychlost světla?

Rychlejší loď letí tak rychle, že předhání dokonce světlo, které sama vyzařuje. To způsobuje obdobu sonického třesku, který stejně jako u zvuku vytváří zajímavé efekty. Ve chvíli, kdy rychlejší loď dohání pomalejší, světlo od té rychlejší na toto místo ještě nedorazilo, neboť zaostává. Světlo dorazí až ve chvíli, kdy jsou obě lodi na stejné úrovni.

Při pohledu z pomalejší lodi se loď, vybavená warp pohonem, najednou zjeví jakoby odnikud. Světlo od rychlejší lodi navíc dorazí ze dvou různých směrů naráz, takže posádka pomalejší lodi uvidí, jak rychlejší loď přilétá ve směru letu i proti. Pro vaši lepší vizuální představu doporučujeme shlédnout následující video.

Podobně bláznivé scénáře se objeví vždy, když začneme uvažovat o nadsvětelné rychlosti. Zřejmě i to je důvod, proč nám to fyzikální zákony neumožňují. Cestování hyperprostorem tak zřejmě navždy zůstane pouze na úrovni sci-fi příběhů.

1 Komentář
nejstarší
nejnovější nejlépe hodnocené
Inline Feedbacks
View all comments
L. Zemko

Při pohledu ze Země bychom pomalejší raketu uviděli, když by byla v půlce cesty, protože v té době by světlo z ní dorazilo k Zemi. Rychlejší raketu bychom ale neviděli jak „předežene první loď někde za polovinou trasy“, protože se pohybuje rychleji než světlo. Takže by jsme ji viděli až… Číst více »

Obrázek: Technologická Praha má být chytřejší a dostupnější pro všechny
Technologická Praha má být chytřejší a dostupnější pro všechny
Obrázek: Nový update pro Nintendo Switch konečně podpoří zvuková zařízení Bluetooth
Nový update pro Nintendo Switch konečně podpoří zvuková zařízení Bluetooth
Obrázek: Maker Faire Prague 2021: Po Covidu zpátky na Výstavišti
Maker Faire Prague 2021: Po Covidu zpátky na Výstavišti
Obrázek: Xiaomi vzkřísilo chytré brýle. Vypadají jako vylepšené Google Glass
Xiaomi vzkřísilo chytré brýle. Vypadají jako vylepšené Google Glass
Obrázek: Jak platit Bitcoinem menší částky? Rychle a levně s Lightning Network
Jak platit Bitcoinem menší částky? Rychle a levně s Lightning Network
Obrázek: Vadí vám nové počasí ve Windows 10? Poradíme, jak ho z lišty odstranit
Vadí vám nové počasí ve Windows 10? Poradíme, jak ho z lišty odstranit
Obrázek: Dříve za peníze, nyní zdarma: Nástroje Google Workspace jsou nyní k dispozici každému
Dříve za peníze, nyní zdarma: Nástroje Google Workspace jsou nyní k dispozici každému
Obrázek: I Apple počítače trápí viry: macOS nejčastěji ohrožuje reklamní malware
I Apple počítače trápí viry: macOS nejčastěji ohrožuje reklamní malware