Čo by sa stalo s ľudským telom pohybujúcim sa rýchlosťou svetla?

Vo vedeckej fantastike sa vesmírne lode pohybujú rýchlosťou svetla alebo dokonca ešte vyššou. No v realite viazanej na Zem je cestovanie rýchlosťou svetla (299 792 458 metrov za sekundu) v rakete fyzicky nemožné. Je to však rýchlosť, ktorou sa pohybujú veci bez hmotnosti. Teda nič, čo má hmotnosť, nemôže dosiahnuť túto rýchlosť. A dokonca aj častice bez hmotnosti sú obmedzené rýchlosťou svetla. Vlastne ani pohyb takmer svetelnou rýchlosťou nie je reálny. Cestovanie rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla nemožno ani prežiť.

Okrem toho by bolo treba príliš veľa paliva a energie na to, aby sa vesmírna loď s ľudskou posádkou dostala na takú rýchlosť. Podľa výpočtov by sa na dosiahnutie 99 % rýchlosti svetla v rakete s hmotnosťou 10 ton pri zrýchľovaní s únosnou silou g spotrebovalo viac ako 200-krát viac energie, ako sa spotrebuje na Zemi za jeden rok. Aj to za predpokladu dokonale účinného paliva, kde sa hmota premieňa na hnaciu energiu bez akýchkoľvek tepelných strát, čo je podľa druhého termodynamického zákona ďalšia fyzikálna nemožnosť.

Najbližšie k rýchlosti svetla sme sa dostali urýchľovaním maličkých atómových častíc vo Veľkom hadrónovom urýchľovači, a to na 99,99999896 % rýchlosti svetla. No keby sme toto všetko ignorovali, predstavme si na chvíľu, že by sme sa mohli priblížiť k rýchlosti svetla. Ako by teda vyzeralo cestovanie takmer svetelnou rýchlosťou? Einsteinova teória špeciálnej relativity, predstavená v roku 1905, zmenila náš pohľad na fyziku spojením priestoru a času prostredníctvom konštantnej rýchlosti svetla, čo viedlo k známej rovnici E=mc².

V základných pojmoch špeciálna relativita tvrdí, že rýchlosť svetla zostáva konštantná, zatiaľ čo čas sa ohýba na základe pohybu objektu. Objekty v pohybe prežívajú čas inak ako nehybné. Hoci tento efekt nie je badateľný pri každodenných rýchlostiach na Zemi, prejaví sa blízko rýchlosti svetla pri jave nazývanom dilatácia času. Rýchlosť svetla je vždy rovnaká bez ohľadu na pohyb pozorovateľa.

Predstavte si, že jazdíte autom rýchlosťou 50 km za hodinu a iné auto vás predbehne rýchlosťou 100 km za hodinu. Potom sa toto rýchlejšie auto od vás vzďaľuje rýchlosťou 50 km za hodinu vzhľadom na vašu rýchlosť. No keby ste chceli dobehnúť fotón, aj keby ste dosiahli 50 % rýchlosti svetla, ten istý fotón by sa od vás stále vzďaľoval rýchlosťou svetla. Aké by bolo cestovanie takmer svetelnou rýchlosťou? Farby a jas by sa skreslili a vyzerali by veľmi odlišne. Ukazuje to simulácia z roku 2012.

Približovaním sa rýchlosti svetla by sa vytvoril vizuálny Dopplerov efekt, vďaka ktorému sa objekty javia ako modré, keď sa približujete, a červenšie, keď sa vzďaľujete. Navyše rýchly pohyb smerom k svetelnému zdroju by zosilnil jas. Tento efekt by sa dal prirovnať k behu v daždi, keď vás viac dažďových kvapiek zasiahne spredu. V simulácii sa fotóny správajú ako dažďové kvapky, čo znamená, že pri rýchlosti blízkej rýchlosti svetla by na vaše oči naraz dopadalo viac častíc svetla.

Ovplyvnený by bol aj čas; ten, kto cestuje rychlostou blízkou rýchlosti svetla, bude starnúť pomalšie v porovnaní s tými na Zemi. Cestovanie tesne pod rýchlosťou svetla by znamenalo, že dve minúty vo vesmíre sa rovnajú asi šiestim dňom na Zemi. Dosiahnutie rýchlosti svetla by bolo náročné, pričom zrýchlenie predstavuje značný problém. Sila g, ktorú zažívate pri zrýchľovaní blízko rýchlosti svetla, by bola obrovská a riskovali by ste vážne zranenie tela. Ľudia sú prispôsobení na prežitie pri 1 g, čo je gravitačná sila na Zemi. Väčšina ľudí vydrží 4 až 6 g v krátkych intervaloch trvajúcich niekoľko sekúnd až minút. Pri dlhších časových úsekoch alebo pri vyššej intenzite sa však sila g stáva smrteľnou, pretože sa naruší dynamika vnútorných tekutín v našom tele.

Podľa výpočtov by zrýchlenie na svetelnú rýchlosť trvalo človeku približne jeden rok, keby ste chceli udržať silu zrýchlenia pod 3 g. No nevieme, ako by dlhodobé vystavenie takejto sile zrýchlenia ovplyvnilo telo. Je možné, že 12 mesiacov neustáleho pôsobenia sily zrýchlenia nad rámec toho, na čo sme stavaní, by otestovalo nielen hranice fyziky, ale aj naše vlastné fyzické obmedzenia.

Zdroj: popsci.com.

^{Zdroj Foto: depositphotos.com.}