การที่ไม่มีวัตถุที่เคลื่อนที่เร็วกว่าแสงเพราะว่าแสงไม่ต้องการให้มีอะไรเร็วกว่าตัวมัน หรือไม่ต้องการกรอบอ้างอิงใดๆในการรับรู้ความเร็วของมัน โดยการทําให้ตัวเองมีความเร็วคงที่เสมอในทุกกรอบอ้างอิงเฉื่อย (เท่ากันทุกที่ในจักรวาล) จะเข้าใจความหมายนี้ได้ ก่อนอื่นต้องเข้าใจทฤษฎัสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์เสียก่อน
ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์บอกว่า
- กฎฟิสิกส์ทุกชนิดเป็นจริงเสมอในกรอบอ้างอิงเฉื่อย (ไม่ได้ใช้กับการเคลื่อนที่เพียงอย่างเดียว)
- ความเร็วแสงคงที่เสมอในทุกกรอบอ้างอิงเฉื่อย
( เท่ากันทุกที่ในจักรวาล )
หลักสัมพัทธภาพกล่าวไว้ว่า จักรวาลนี้ไม่มีอะไรหยุดนิ่ง เราอยู่บนโลกที่หมุนรอบตัวเอง หมุนรอบดวงอาทิตย์อยู่ในกาแล็คซี่ที่กําลังเคลื่อนตัวแต่เราไม่รู้สึกถึงมันเลย เราคิดว่าทุกอย่างหยุดนิ่ง เหมือนกับที่เราถือแก้วน้ำเดินไปมาบนเรือที่วิ่งด้วยความเร็วคงที่โดยไม่รู้สึกว่านํ้ากระฉอก เราคิดว่าเป็นเพราะเรือวิ่งช้าแต่ถ้าเราอยู่ในจรวดที่วิ่งเร็วมากๆด้วยความ เร็วคงที่
หรือจะตีเทนนิสบนดาวเคราะห์ที่หมุนด้วยความเร็วคงที่ เราไม่รู้สึกว่ามันเคลื่่อนที่ เราก็ยังทําอะไรได้ตามปรกติ เรือ จรวด ดาวเคราะห์หรืออะไรที่เราอาศัยอยู่เราเรียกมันว่าเป็นกรอบอ้างอิงเฉื่อย เจ้ากรอบที่ว่ามันไม่ได้ทําให้เราเสียหลักหรือ นํ้าพุ่งทะลุออกจากแก้ว เราใช้มันเป็นตัวเปรียบเทียบ เช่นจะหาความเร็วของคนเดินต้องเทียบกับกรอบ(คือเรือ) กรอบนี้มันเคลื่อนที่สมํ่าเสมอไม่เปลี่ยนความเร็ว
กฏทางฟิสิกส์ทุกชนิดจะเป็นจริงในกรอบอ้างอิงนี้ไม่ว่าจะเป็นที่ใดในจักรวาลไม่มีสถานที่ใดพิเศษที่ต่างออกไปนี้คือหลักสัมพัทธภาพ
แม็กเวลผู้ค้นพบทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าพบว่าแสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า มีความเร็วคงที่ 3×10^8 m/s ตามหลักสัมพัทธภาพวัตถุเคลื่อนที่ต้องอ้างอิงจากกรอบเฉื่อยเสมอ คลื่นเสียงก็เช่นเดียวกัน เสียงเป็นคลื่นที่เคลื่อนที่ผ่านตัวกลางคืออากาศ (กรอบเฉื่อยคืออากาศ ) แล้วอะไรคือกรอบอ้างอิงของแสง ในตอนแรก นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ามีสิ่งที่เรียกว่า อีเธอร์ กระจายอยู่ทั่วไปในอวกาศที่เป็นกรอบอ้างอิงของแสง
ไอน์สไตน์พบว่าอีเธอร์ไม่มีอยู่จริง แสงเป็นอะไรที่พิเศษกว่านั้น โดยไอน์สไตน์จินตนาการว่าถ้าตัวเองมีความเร็วเท่าแสงและวิ่งคู่ขนานไปกับแสงจะเกิดอะไรขึ้น เหมือนกับการที่เราขับรถยนต์คู่ขนานไปกับรถเพื่อนด้วยความเร็วเท่ากัน เราจะเห็นเพื่อนในสภาพหยุดนิ่ง และสามารถเอามือเขกกระบาลเพื่อนได้สบาย เห็นหน้าตา เห็นตาชัดเจนว่า กําลังทําอะไรอยู่
ถ้าเป็นกรณีกับแสง ไอน์สไตน์คิดว่าจะเห็นลําแสงหยุดนิ่ง เห็นเม็ดโฟตอนที่เป็นอนุภาคของแสง ซึ่งในความเป็นจริงมันขัดหลักการของแม๊กเวลที่ว่าแสงเป็นคลื่นที่เคลื่อนไปข้างหน้าจะหยุดนิ่งไม่ได้ แสงที่กระทบตาเราจะไม่มีเพราะแสงหยุดนิ่งไปก่อนแล้วจะเห็นแสงหยุดนิ่งได้อย่างไร เหล่านี้ขัดสามัญสํานึกอย่างแรงและไม่มีทางเป็นไปได้ ไอน์สไตน์จึงสรุปว่าจะเป็นเช่นนั้นได้ แสงจะต้องมีความเร็วคงที่ ไม่ขึ้นกับกรอบอ้างอิงใด
ถ้าเราจะพยายามเร่งความเร็วของเราให้เท่าแสง แสงจะวิ่งหนีห่างไปจากเราเสมอ ถ้าจะเร่งความเร็วให้ใกล้แสง เราต้องใส่พลังงานเป็นจํานวนอนันต์เทียบเท่ากับพลังงานของจักรวาล เพราะมวลของมันก็จะเพิ่มขึ้นเพื่อที่จะหยุดความเร็วของวัตถุไว้ ยิ่งความเร็วใกล้แสงมากเท่าไร มวลจะเป็นอนันต์ ความยาววัตถุจะหดลง เวลาก็ช้าลงไปเรื่อยๆจนหยุดเดิน จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะพยายามทําให้วัตถุหรือยานอวกาศบินด้วยความเร็วแสง
เว้นแต่ว่าวัตถุที่ไม่มีมวล เช่น อนุภาคที่เล็กมากๆในระดับที่เป็นอนุภาคมูลฐาน มีความสามารถที่จะเดินทางในอวกาศด้วยความเร็วแสง แต่ปัจจุบันก็ยังไม่มีใครพบอนุภาคที่มีลักษณะดังกล่าว มีเพียงอนุภาคนิวตริโนเท่านั้นที่พอจะมีความเร็วใกล้เคียงแสงได้บ้าง
มีนักวิทยาศาสตร์บางส่วนเชื่อว่าอนุภาคที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วมากกว่าความเร็วแสงมีอยู่จริง โดยเจอราลด์ ไฟนเบิร์กได้เขียนลงในบทความของเขาในปี 1967 และตั้งชื่อมันว่า แทคีออน (Tachyon)
แทคีออนจะมีความเร็วต่ำสุดเท่ากับความเร็วแสง และเมื่อมันเร่งความเร็วขึ้นพลังงานจะลดลง
แทคีออนจึงมีความเร็วต่ำกว่าความเร็วแสงไม่ได้ มิฉะนั้นพลังงานของมันจะหมดไป ซึ่งขัดกับหลักการที่ ไอน์สไตน์อธิบายไว้อย่างสิ้นเชิง และมวลของมันจะเป็นจำนวนจินตภาพหรือไม่มีมวล และการที่มันวิ่งเร็วกว่าแสงทําให้เวลาติดลบ หรือพูดง่ายๆว่า มันย้อนเวลาได้ หรือเวลาของมันเป็นเวลาจินตภาพ ที่เกิดในทิศทางตรงข้ามกับเวลาปรกติของเรา
หมายเหตุ: ทบ สัมพัทธภาพอ้างอิงจาก หนังสือ ไอน์สไตน์ หลุมดํา บิกแบง ของศ. ดร.ไพรัช ธัชยพงษ์
- 2
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
