…. czyli o prędkości granicznej.
„Nic nie może poruszać się szybciej od prędkości „c” światła w próżni – rozprzestrzeniania się fal elektromagnetycznych w próżni”.
Czy tak jest bezwarunkowo i co tak naprawdę rozumiemy pod pojęciem granicznej prędkości?
Przekonajmy się na podstawie poniższego przykładu.
W akceleratorze proton pokonuje drogę S = 2*Pi*r w określonym czasie t. Stosunek drogi do czasu to nic innego jak prędkość protonu v. Załóżmy, że w akceleratorze CERN-u osiąga wartość v = 0,99c.
Wyobraźmy sobie teraz dwa protony poruszające się w przeciwnych kierunkach, czyli każdy z nich pokonuje drogę S = 2*Pi*r w tym samym czasie t. Razem w czasie t protony pokonuję drogę dwukrotnie dłuższą S = 2*2*Pi*r, więc poruszają się względem siebie z prędkością v1-2 = 1,98c, czyli nieco mniejszą od 2c. Jeśli ktoś ma wątpliwość to niech sobie wyobrazi, że jeden proton pokonuje drogę S = 2*2*Pi*r w czasie t i wówczas otrzyma prędkość protonu v = 1,98c.
Stąd prosty wniosek, że twierdzenie „Nic nie może poruszać się szybciej od prędkości światła w próżni” - nie jest bezwarunkowo słuszne.
Wykonajmy teraz prostą modyfikację akceleratora umieszczając na jego obwodzie odpowiednią ilość odpowiednio skierowanych luster tak, aby ruch sygnału świetnego odbijany od luster zataczał tor zbliżony do okręgu. W tym przypadku sygnał świetny pokonuje drogę S1 w czasie t1 . Stosunek drogi do czasu daje nam prędkość sygnału świetlnego v1 = c
Analogicznie jak w przypadku protonów, gdy dwa sygnały świetlne skierujemy w przeciwnych kierunkach wówczas będą pokonywać łącznie drogę 2*S1 w czasie t1 czyli poruszać się będą względem siebie z prędkością 2c.
Graniczna prędkość „c” nabiera teraz zupełnie innego znaczenia mianowicie takiego, że:
Ruch względny dowolnych ciał oraz cząstek materialnych nie może przekroczyć prędkości „c”, z jaką rozprzestrzenia się fala elektromagnetyczna w próżni pod warunkiem, że ruch ten jest wynikiem związku przyczynowo – skutkowego wzajemnego odziaływania rozpatrywanych ciał, bądź cząstek materialnych.
Dobierając odpowiednio drogę sygnału świetlnego S1 = S*(v/c) dodatkowo sprawimy, że sygnał świetlny (foton) będzie krążył „obok” protonu (będzie spoczywał względem protonu).
Czy wówczas proton pochłonie - przejmie foton?
