太陽から始まる太陽系を横切る軽い旅行の速度を取りなさい
私たちはそれを何度も聞いています。理論上、より速く移動できる物体はありません。すべての実用的な目的のために、光だけが光の速度で移動するのに十分なほどしなやかです。
そのような急いで移動すると、光のビームが地球を1秒間に8回回ることができます。月への旅行はわずか1.3秒かかります。確かに高速ですが、残念ながら十分な速度ではありません。ビデオの再生を押すと、私が何を意味するかすぐにわかります。眺めは太陽から始まり、光速で太陽系の外に向かって進みます。
AU移動時間での惑星距離............................................ .........................水銀0.387 193.0秒または3.2分金星0.723 360.0秒または6.0分地球1.000 499.0秒または8.3分火星1.523 759.9秒または12.6分ジュピター5.203 2595.0秒または43.2分土星9.538 4759.0秒または79.3分天王星19.819 9575.0秒または159.6分Neptune 30.058 14998.0秒または4.1時間プルート39.44 19680.0秒または5.5時間.................... .................................................................
惑星と冥王星までの距離と光の時間（Alphonse Swinehartから）
あなたは最初にそのように速く動くことは私たちを急いで8つの惑星の軌道を横切ることになると考えているかもしれません。私は驚かなかったはずですが、水星が3.2分後に飛行したときまでに、私はすでに焦っていました...地球はまだ5分離れていて、木星はさらに40分でした！それがビデオが木星で途絶える理由です– 5時間半後の冥王星の出現に誰もこだわりません。
退屈にしかし効果的にビデオが示すように、私たちはいくつかの惑星が広大な空間で隔てられている太陽系に住んでいます。光でさえ、速度に対する人間のニーズを満たすのに十分な速さではありません。しかし、物事を展望するために言えば、現在最速の人工物はNASAの ボイジャーI宇宙船、最近38,000 mph（17 km /秒）または光速よりも18,000倍遅い速度で星間宇宙に到達しました。
さらに探求してみましょう。たとえば、Skittleのように高速で移動するマテリアルオブジェクトは、無限に巨大になります。どうして？スキトルを正確な光の速度まで加速するには、無限のエネルギーが必要です。物質とエネルギーは同じコインの2つの面であるため、そのすべてのエネルギーは無限に巨大なスキトルを作成します。あったら甘い復讐。
ただし、信じられないほど大量のエネルギーがあれば、ピルのようなキャンディーを99.9999％の光速まで加速できます。アインシュタインはそれでクールです。これは奇妙なことです。光の速さで移動している場合、それは完全に通常のキャンディのように見えますが、外の世界からそれを見ると、砂糖のようなおやつは宇宙全体になります。どちらの視点も同等に有効であり、それが比較的の本質です。
光の波粒子双対性
フォトンの人生の1日をよりよく想像するために、ドライブに行きましょう。光子は光の粒子形態であり、長い間、 波 電磁エネルギー。量子世界の奇妙さの中で、光は 粒子と波の両方。私たちの視点から見ると、光子は毎秒186,000マイルで裂けますが、光子自体に対しては、世界は静止し、時間は止まります。光子は一度にどこにでもあります。遍在する。彼らには時間が経ちません。
相対性理論では、何かの動きは完全に観察者の視点から定義されます。フォトンの観点から見ると、静止しています。私たちのものから、それは時空を越えて移動しています。私たちは皆、独自の「座標フレーム」を持っているので、どこにいても休んでいます。それはあなたにとっての相対性です。すべてのフレームは等しく有効です。
飛行機に乗っているとしましょう。あなたが手渡されたプレッツェルの悲しい袋は、それがあなたのコーディネートフレームにあるので、休んでいます。あなたの隣にいる人も同様に休んでいます（そしていびきをかいていないことを願っています）。飛行機も休んでいます。アインシュタインによれば、飛行機自体が静止している間に動く飛行機の窓の外の世界を想像することも同様に有効です。飛行機が高度と一定速度に達したら、次に飛ぶときは目を閉じてください。エンジンの音が聞こえますが、実際に動いていることを知る方法はありません。
相対性理論はまた、 オブジェクト契約 彼らの運動の方向に。奇妙なことに、これは多くの実験で確認されています。物がより速く移動するほど、より収縮します。
オブジェクトが光速に近づくまで効果は顕著になりませんが、Apollo 10のサービスと乗員モジュールは光速の0.0037％の速度に達しました。地上の誰かの視点から見ると、11.03メートルの長さのモジュールは約7.5ナノメートル収縮し、非常に小さいが測定可能な量です。 （1枚の紙は100,000ナノメートルの厚さです）。同様に、距離は収縮し、光速でゼロで底をつきます。
長さの収縮は、静止した観測者が高速の宇宙船旅行者のタイムティックをゆっくりと見るために発生します。光は時間単位（光秒、光年）で測定されるため、2人が光の速度（宇宙全体で一定）に同意するためには、旅行者の「定規」を短くする必要があります。そして、もしあなたがどういうわけか船の内部を覗き見できたら、それは本当にあなたの静止した見方からです。 10％の光速で移動する200フィートの宇宙船は199フィートに縮小します。 86.5％のサイズは100フィートまたは半分のサイズで、99.99％のサイズはわずか3フィートです。
私たちは今日まで遠くまで旅をしました-基準の枠内で静かに座っています。
