Усе відносно: що буде з людиною, яка рухається зі швидкістю світла

У фантастичних книжках і фільмах люди часто подорожують Всесвітом на космічних кораблях зі швидкістю світла. Але чи може вижити людина в таких умовах і що з нею станеться під час руху з такою величезною швидкістю? Про це пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Згідно з теорією відносності Ейнштейна, ніщо не може переміщатися швидше за світло, швидкість руху якого становить 299 792 458 м/с. Але уявімо собі, що людина все ж таки рухається з такою швидкістю. Якщо ця швидкість є сталою, то здається в цьому немає жодної проблеми, адже люди не можуть відчувати сталу швидкість, тому будь-хто, хто рухається так швидко взагалі навіть не зрозуміє, що це відбувається.

Проблема з прискоренням

За словами Майкла Правіца з Університету штату Невада, США, насправді найбільшою проблемою для людини буде прискорення або досягнення швидкості світла. Занадто велике прискорення може покалічити людину і навіть призвести до смерті.

Багато людей можуть протягом короткого періоду часу витримати прискорення, яке приблизно в 4-6 разів вище сили тяжіння (тобто 4g-6g). Але що більше зростає перевантаження (нормальний рівень на поверхні Землі становить 1g, у невагомості — 0g), крові важче переміщатися тілом, і через брак кисню в тілі можна знепритомніти й навіть померти.

Пілотів, які літають на сучасних літаках-винищувачах, навчають уникати втрати свідомості за високого перевантаження. Також вони носять спеціальні костюми, які можуть витримати перевантаження на рівні 9g (тобто в 9 разів більше сили тяжіння) протягом коротких періодів часу.

Переміщення швидкістю світла

Уявіть, що людина змогла розігнатися до швидкості світла всього за кілька секунд. Це можна побачити в деяких фантастичних фільмах, коли пілоти космічних кораблів запускають спеціальні двигуни й одразу переміщаються в іншу частину галактики. За словами вчених, насправді в цьому випадку людина зазнає перевантаження, що дорівнює 6000g. Тобто за кілька секунд тіло людини зазнає сили, яка в 6 тисяч разів більша за силу тяжіння на Землі.

Теоретично, людина могла б досягти швидкості світла за 5 місяців, якби рухалася з прискоренням у 2g, а якби прискорення становило 1g, то для цього знадобилося б 11 місяців. І такий рух був би можливий, якщо рухатися тільки по прямій лінії і немає опору повітря.

Що говорив Ейнштейн?

Але як уже було сказано вище, досягти швидкості світла неможливо. Згідно з теорією відносності Ейнштейна, у міру того, як об'єкт, що має масу, рухається так швидко, що наближається до швидкості світла, його маса починає збільшуватися. Будь-який об'єкт має кінцеву масу, і якби він міг досягти швидкості світла, то в цьому разі мав би нескінченну масу. А щоб летіти зі швидкістю світла постійно об'єкту потрібна нескінченна енергія.

Але вчені навчилися розганяти субатомні частинки майже до швидкості світла в прискорювачах частинок. За словами вчених, завжди є дуже велика різниця між тим, щоб змусити частинки рухатися так швидко, і щоб була можливість людині мати таку саму швидкість. Для цього потрібно так багато енергії, що це дуже малоймовірно, навіть якби такий рух не порушував закони фізики.

Уявіть, що людина все ж може летіти зі швидкістю, близькою до швидкості світла. За словами Правиця, в цьому випадку ця людина змогла б відчути на собі ефекти теорії відносності Ейнштейна. Час для такої людини буде йти повільніше, ніж для інших людей, хоча людина не змінить своє сприйняття часу. У цьому разі людина, що летить майже зі швидкістю світла, могла б побачити, як інші люди рухаються, наче при сповільненій зйомці.

За словами Правиця, в якомусь сенсі людина може переміщатися зі швидкістю, близькою до швидкості світла. Уся наша галактика не стоїть на місці, а перебуває в русі. А в ній рухається і Сонячна система разом із Землею. Якби наша планета швидко віддалялася від галактики разом із Сонцем, то ми б рухалися разом із Землею зі швидкістю, близькою до швидкості світла відносно галактики. Як і показав Ейнштейн, усе у Всесвіті відносне.

Нагадуємо, що нещодавнє теоретичне дослідження показало, що можливість переміщення зі швидкістю, що перевищує швидкість світла, реальна, як уже писав Фокус.