Η ύλη μετατρέπεται σε φως κατά την επίτευξη της ταχύτητας του φωτός;
* Ειδική σχετικότητα: Η θεωρία της ειδικής σχετικότητας του Αϊνστάιν υπονοεί ότι η ταχύτητα του φωτός σε ένα κενό είναι σταθερή για όλους τους παρατηρητές, ανεξάρτητα από τη σχετική τους κίνηση. Αυτό σημαίνει ότι κανένα αντικείμενο με μάζα δεν μπορεί ποτέ να φτάσει στην ταχύτητα του φωτός.
* ισοδυναμία μαζικής ενέργειας: Η διάσημη εξίσωση E =MC² μας λέει ότι η μάζα και η ενέργεια είναι ισοδύναμα. Καθώς ένα αντικείμενο προσεγγίζει την ταχύτητα του φωτός, η μάζα του αυξάνεται απεριόριστα. Η επιτάχυνση ενός αντικειμένου με άπειρη μάζα στην ταχύτητα του φωτός θα απαιτούσε μια άπειρη ποσότητα ενέργειας, η οποία είναι αδύνατη.
Τι συμβαίνει;
Καθώς ένα αντικείμενο προσεγγίζει την ταχύτητα του φωτός, η κινητική του ενέργεια αυξάνεται και η μάζα του αυξάνεται αναλογικά. Αυτή η αύξηση της μάζας καθιστά όλο και πιο δύσκολο να επιταχυνθεί περαιτέρω το αντικείμενο.
Τι γίνεται με το ίδιο το φως;
Το φως είναι μια μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, η οποία είναι χωρίς μάζα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το φως μπορεί να ταξιδέψει με την ταχύτητα του φωτός χωρίς να παραβιάζει τις αρχές της ειδικής σχετικότητας.
Έτσι, η ύλη δεν μπορεί να μετατραπεί σε φως με την ταχύτητα του φωτός, αλλά τι γίνεται με άλλες δυνατότητες;
Ενώ η ύλη δεν μπορεί να μετατραπεί απευθείας σε φως με την ταχύτητα του φωτός, υπάρχουν άλλα σενάρια όπου η ύλη και η ενέργεια μπορούν να μετατραπούν:
* Πυρηνικές αντιδράσεις: Οι πυρηνικές αντιδράσεις όπως η σύντηξη και η σχάση περιλαμβάνουν τη μετατροπή της μάζας σε ενέργεια. Αυτή είναι η αρχή πίσω από τα πυρηνικά όπλα και τους πυρηνικούς σταθμούς.
* Εξόντωση σωματιδίων-αντιπολείου: Όταν ένα σωματίδιο και τα αντίπρωμα του συγκρούονται, εξαφανίζονται ο ένας τον άλλον, μετατρέποντας τη μάζα τους σε ενέργεια με τη μορφή φωτονίων (φως).
Συμπερασματικά: Η ύλη δεν μπορεί να μετατραπεί σε φως κατά την επίτευξη της ταχύτητας του φωτός λόγω των περιορισμών που επιβάλλονται από την ειδική σχετικότητα και την έννοια της ισοδυναμίας μαζικής ενέργειας. Ωστόσο, η ύλη και η ενέργεια μπορούν να μετατραπούν σε άλλες φυσικές διεργασίες όπως οι πυρηνικές αντιδράσεις και η εξαφάνιση των σωματιδίων-αντιπαρδίων.
