Die Geschwindigkeitsbegrenzung des Universums brechen.
Albert Einstein war der erste, der zeigte, dass sich Licht überall im Universum mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt — eine bescheidene Geschwindigkeit von 670.616.619 Meilen pro Stunde. Er entwickelte auch die Grundgleichung E = mc2 in seiner Speziellen Relativitätstheorie, die vorhersagte, dass nichts mit Masse schneller als die Lichtgeschwindigkeit reisen kann. Was macht Licht so besonders? Es hat keine ruhende Masse.
Und jahrelang glaubte man, dass nichts schneller reisen könnte — aber es stellt sich heraus, dass das nicht ganz stimmt.
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Partikel wurden in Beschleunigern wie dem Large Hadron Collider auf 99, 99 Prozent der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Laut David Gross, einem Physik-Nobelpreisträger, werden diese Teilchen jedoch niemals die Lichtgeschwindigkeit erreichen, weil sie Masse haben.
Es wurde jedoch festgestellt, dass bestimmte Entitäten schneller als Licht oder Überlichtgeschwindigkeiten erreichen, während sie weiterhin die Gültigkeit von Einsteins spezieller Relativitätstheorie beibehalten. Dies ist möglich, weil sich herausstellt, dass Lichtteilchen nicht die einzigen masselosen Entitäten sind, die im Universum existieren.
Schatten
Im Prinzip können sich Schatten schneller bewegen als die Lichtgeschwindigkeit. „Streng genommen können wir keine Geschwindigkeit haben“, sagt Pete Edwards von der Durham University. „Es bewegt oder reist in keiner Weise. Wenn wir jedoch an Dunkelheit als Abwesenheit von Licht denken, wird die Dunkelheit vom Licht vertrieben und verschwindet mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der das Licht ankommt. In diesem Sinne entspricht die Dunkelgeschwindigkeit der Lichtgeschwindigkeit.“
In einiger Entfernung kann ein Schatten größer werden als das Objekt, das ihn erzeugt. Wenn ein Schatten größer ist als das Objekt, das ihn wirft, bewegt er sich in größerer Entfernung, aber in gleicher Zeit. Wenn der Schatten groß genug ist, könnte er sich schneller als das Licht über die Oberfläche bewegen.
Dies ist eine Illusion, dass sich die Dunkelheit schneller als die Lichtgeschwindigkeit bewegt, und es wird immer noch vereinbart, dass kein physisches Objekt schneller reisen kann — da die Dunkelheit keine Masse hat.
Leerer Raum
Leerer Raum enthält kein Material oder Informationen, daher ist er masselos. „Da nichts nur leerer Raum oder Vakuum ist, kann es sich schneller als die Lichtgeschwindigkeit ausdehnen, da kein materielles Objekt die Lichtschranke durchbricht“, sagte der theoretische Astrophysiker Michio Kaku von Big Think. „Daher kann sich leerer Raum sicherlich schneller ausdehnen als Licht.“
Physiker glauben, dass dies unmittelbar nach dem Urknall geschah — innerhalb einer Billionstel Billionstel Sekunde verdoppelte sich das Universum wiederholt, was dazu führte, dass sich der äußere Rand des Universums viel schneller als die Lichtgeschwindigkeit ausdehnte.
Quantenverschränkung
Quantenverschränkung ist das seltsame Phänomen, bei dem zwei Teilchen unerklärlicherweise miteinander verbunden sind und kommunizieren, obwohl sie durch Entfernungen von Tausenden von Lichtjahren voneinander getrennt sein können.
Physiker fanden heraus, dass diese Kommunikation schneller als die Lichtgeschwindigkeit erfolgen kann. Kaku erklärte: „Wenn ich ein Elektron wackele, „spürt“ das andere Elektron diese Schwingung sofort, schneller als die Lichtgeschwindigkeit.“
Wurmlöcher
Ein Wurmloch ist eine theoretische Entität, die es etwas oder jemandem ermöglichen würde, sofort große Entfernungen zurückzulegen. Wenn Wurmlöcher existieren (die Debatte ist noch im Gange), dann „kann der einzige gangbare Weg, die Lichtschranke zu durchbrechen, durch die Allgemeine Relativitätstheorie und die Verzerrung der Raumzeit sein“, schreibt Kaku.
Selbst wenn Wurmlöcher existieren würden, bevor irgendetwas durch sie hindurchgehen könnte, müsste etwas sie offen halten. Dieses „Etwas“ nennen Wissenschaftler exotisches Material. Erstaunlicherweise kann dieses exotische Material nach den Gesetzen der Quantenphysik existieren und wurde sogar in Physiklabors hergestellt — nur in sehr geringen Mengen.
Es ist immer noch unbekannt, ob genug exotisches Material im Universum existieren könnte, um ein Wurmloch offen zu halten.
Wenn Sie also das nächste Mal in der Stimmung sind, die Lichtschranke zu durchbrechen, machen Sie weiter, Shadowplay.