Perché non si può superare la velocità della luce? lo spazio è vasto e le distanze sono enormi, sarebbe fantastico poter viaggiare rapidamente da una stella all’altra. Per quanto ne sappiamo, la scienza spiega che non è possibile superare questa velocità. In questo articolo, vediamo cosa ne pensa la scienza.
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Perché non si può superare la velocità della luce secondo la scienza
Gran parte della fantascienza si basa sulla possibilità che l’umanità scopra un giorno come superare questa barriera, così come ha superato altre barriere in passato. Le leggi dell’universo sembrano ostacolare tale eventualità, non per ragioni tecnologiche che potremmo un giorno superare, ma per ragioni fondamentali legate alla struttura stessa della realtà. Per comprendere il motivo sul perché non si può superare la velocità della luce, dobbiamo iniziare con il concetto di energia.
Energia
Una regola fondamentale del funzionamento dell’universo è che per far sì che un oggetto, come un’astronave, raggiunga una certa velocità, è necessario fornire una quantità specifica di energia. Questa energia dipende dalla velocità e si chiama energia cinetica. Per calcolare l’energia cinetica di un oggetto, la formula comunemente utilizzata è quella di moltiplicare la massa dell’oggetto per il quadrato della sua velocità e poi dividere il tutto per due.
Ad esempio, per accelerare un oggetto di una tonnellata da 0 a 100 km/h, dovremmo fornire circa la stessa quantità di energia necessaria per alimentare una lampadina da 100 watt per un’ora. Con la stessa quantità di energia, potremmo accelerare un oggetto molto meno massiccio fino a una velocità molto più elevata. Ad esempio, potremmo spingere un oggetto di un grammo fino a 100.000 chilometri all’ora.
Quanto energia ci serve per raggiungere la velocità della luce
La formula dell’energia cinetica (moltiplicare la massa al quadrato e dividere per due) ci dice che per un oggetto di un grammo avremmo bisogno di fornire un’energia equivalente a quella prodotta da una tipica centrale elettrica in 12 ore. Per un oggetto di una tonnellata, sarebbe necessaria un milione di volte quella quantità di energia. In altre parole, si tratterebbe di un’enorme quantità di energia. Teoricamente, potremmo immaginare di fornire questa quantità di energia e accelerare l’oggetto fino alla velocità della luce.
Equinozio d’autunno
Ma ciò non significherebbe superare la velocità della luce. La formula dell’energia cinetica che abbiamo utilizzato finora è valida solo per velocità basse, simili a quelle con cui abbiamo a che fare normalmente. Quando la velocità si avvicina a quella della luce, dobbiamo invece utilizzare un’altra formula, scoperta da Albert Einstein, che è più complessa.
La cosa importante da capire è che secondo questa formula, l’energia necessaria per accelerare un oggetto aumenta sempre di più man mano che ci si avvicina alla velocità della luce. In pratica, non importa quanta energia forniamo, non saremo mai in grado di raggiungere o superare la velocità della luce.
La teoria della relatività
La teoria della relatività di Einstein ci fornisce un’altra chiave per comprendere perché non si può superare la velocità della luce. Secondo la sua teoria, lo spazio e il tempo sono intrecciati in un’unica entità chiamata spazio-tempo. La velocità della luce, 299.792.458 metri al secondo, è una velocità fondamentale in questo spazio-tempo.
Secondo le leggi della relatività, le velocità non si sommano semplicemente come siamo abituati a pensare. Quando si cerca di sommare le velocità, la teoria di Einstein ci dice che dobbiamo utilizzare una formula più complessa, che tiene conto della natura intrecciata dello spazio e del tempo. E in base a questa formula, il risultato non può superare la velocità della luce.
Tachioni
Un altro aspetto da considerare è che non abbiamo mai osservato particelle che viaggiano più velocemente della luce. Se esistessero delle particelle, chiamate tachioni, che potessero superare la velocità della luce, avremmo avuto qualche indizio o prova sperimentale. Finora non ne abbiamo trovati. I tachioni rimangono solo ipotesi teoriche senza conferme empiriche.
Inviare segnali più veloci della luce
Se fosse possibile inviare segnali o informazioni più velocemente della luce, potrebbero verificarsi paradossi temporali. La teoria della relatività implica che eventi che si verificano in punti diversi dello spazio-tempo possono essere influenzati da altri eventi solo se c’è un tempo sufficiente per far sì che l’informazione si propaghi a una velocità massima, quella della luce.
Video UFO rilasciato dal Pentagono
Se i segnali potessero viaggiare più velocemente della luce, potrebbero verificarsi situazioni in cui l’effetto precede la causa o altre situazioni contrarie alle leggi causali che governano l’universo. Questi paradossi temporali rappresenterebbero una violazione delle nostre attuali comprensioni della fisica.
Conclusioni sul perché non è possibile superare la velocità della luce
Perché non è possibile superare la velocità della luce? semplicemente a causa delle regole fondamentali dell’universo, dell’energia necessaria per accelerare e delle implicazioni della teoria della relatività di Einstein. Sebbene la fantascienza possa immaginare viaggi più veloci della luce, al momento attuale, la scienza ci dice che dobbiamo affrontare le limitazioni imposte dalla velocità della luce e cercare altre soluzioni per esplorare l’universo e superare le distanze cosmiche.
