Το σωματίδιο κινείται με την ταχύτητα του φωτός τότε γιατί οι νόμοι δεν ισχύουν;
1. Η ταχύτητα του φωτός είναι ένα κοσμικό όριο
* Η θεωρία της ειδικής σχετικότητας του Αϊνστάιν υπαγορεύει ότι η ταχύτητα του φωτός σε ένα κενό (περίπου 299.792.458 μέτρα ανά δευτερόλεπτο) είναι το τελικό όριο ταχύτητας στο σύμπαν. Τίποτα με μάζα δεν μπορεί να φτάσει ή να υπερβεί αυτή την ταχύτητα.
2. Οι συνέπειες της προσέγγισης της ταχύτητας του φωτός
* Χρόνος διαστολή: Καθώς ένα αντικείμενο προσεγγίζει την ταχύτητα του φωτός, ο χρόνος επιβραδύνεται για αυτό σε σχέση με έναν ακίνητο παρατηρητή. Με την ταχύτητα του φωτός, ο χρόνος θα σταματούσε εντελώς.
* Σύάση μήκους: Το μήκος ενός αντικειμένου που κινείται με την ταχύτητα του φωτός θα συμβάλει στο μηδέν προς την κατεύθυνση της κίνησης.
* Άπειρη μάζα: Καθώς ένα αντικείμενο προσεγγίζει την ταχύτητα του φωτός, η μάζα του αυξάνεται απεριόριστα.
3. Γιατί οι νόμοι καταρρέουν
* Ενέργεια και ορμή: Οι εξισώσεις που διέπουν την ενέργεια και την ορμή στην κλασσική φυσική καταρρέουν με την ταχύτητα του φωτός. Θα απαιτούσε μια άπειρη ποσότητα ενέργειας για να επιταχύνει ένα σωματίδιο με μάζα στην ταχύτητα του φωτός.
* Το πρόβλημα "πλαισίου ανάπαυσης": Για ένα σωματίδιο που κινείται με την ταχύτητα του φωτός, δεν υπάρχει "πλαίσιο ανάπαυσης" από το οποίο να παρατηρηθεί η κίνηση του. Αυτό σημαίνει ότι οι συνήθεις νόμοι της φυσικής, οι οποίοι βασίζονται στην έννοια του πλαισίου ανάπαυσης, δεν μπορούν να εφαρμοστούν.
4. Σωματίδια που ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός
* Φωτόνια: Τα φωτόνια (σωματίδια φωτός) είναι τα μόνα γνωστά σωματίδια που ταξιδεύουν πάντα με την ταχύτητα του φωτός. Είναι χωρίς μάζα και έτσι δεν βιώνουν τα ίδια σχετικιστικά αποτελέσματα με τα σωματίδια με μάζα.
ουσιαστικά: Οι νόμοι της φυσικής όπως τους καταλαβαίνουμε βασίζονται στην υπόθεση ότι τίποτα δεν μπορεί να ταξιδέψει γρηγορότερα από το φως. Όταν ένα σωματίδιο προσεγγίζει την ταχύτητα του φωτός, αυτοί οι νόμοι γίνονται όλο και πιο ανακριβείς και με την ταχύτητα του φωτός, καταρρέουν εντελώς.
