Bazıları, ışıktan daha hızlı seyahat edememenizin nedeninin, hızınız ışık hızına yaklaştıkça kütlenizin artacağıdır - bu nedenle, yıldız sürücünüzün ne kadar enerji üretebileceğinden bağımsız olarak, hiçbir enerjinin daha fazla ilerleyemeyeceği bir noktaya ulaşırsınız. uzay aracınızı hızlandırın çünkü kütlesi sonsuz yaklaşıyor.
Bu düşünme çizgisi en iyi şekilde gerçekten neler olup bittiğinin eksik bir açıklamasıdır ve neden ışıktan daha hızlı hareket edemediğinizi (gerçekten yapamasanız bile) açıklamanın özellikle etkili bir yolu değildir. Bununla birlikte, hikaye e = mc ilişkisine uygun olarak, kütlenin neden enerjiye eşdeğer olduğuna dair faydalı bilgiler sunuyor.2.
İlk olarak, hikaye neden bu kadar tam değil. Dünyaya geri dönen biri, ışık hızına yaklaştıkça uzay aracınızın kütle artışını görebilse de, pilot kitlenizin hiç değiştiğini fark etmeyeceksiniz. Uzay aracınızın içinde hala merdivenleri tırmanabilir, ip atlayabilirsiniz - ve yolculuk için bir dizi banyo teraziniz olsaydı, yine Dünya'da yaptığınız gibi aynı ağırlığa sahip olacaksınız (geminizde Dünya yüzeyindeki koşulları taklit eden yapay yerçekimi teknolojisinde en son).
Bir Dünya gözlemcisi tarafından algılanan değişim relativistik kitle. Eğer frenlere basarsanız ve daha geleneksel bir hıza geri dönerseniz, tüm göreceli kütle kaybolur ve bir Dünya gözlemcisi sizi sadece uygun (veya dinlenme) uzay aracının ve Dünya'dan ayrılmadan önce sahip olduğunuz kütleyi.
Dünya gözlemcisi, durumunuzu kütlenizin ve hızınızın bir ürünü olan momentum enerjisi açısından değerlendirmek için daha doğru olacaktır. Yıldız tahrik sisteminize daha fazla enerji pompaladıkça, Dünya'daki bir kişi gerçekten momentum artışınızı görür - ancak bunu bir kütle artışı olarak yorumlar, çünkü hızınız% 99 civarında arttığında çok fazla artmıyor gibi görünür. Işık hızı. Sonra tekrar yavaşladığınız zaman, kütle kaybediyor gibi görünseniz de, enerjiyi gerçekten boşaltıyorsunuzdur - belki de kinetik hareket enerjinizi ısıya dönüştürerek (uzay aracınızın göreceli frenleme teknolojisindeki en son teknolojiyle donatılmış olduğunu varsayarak).
Dünya merkezli gözlemcinin bakış açısından, ışık hızına yakın seyahat ederken gözlenen göreceli kütle kazancının, uzay aracının dinlenme kütlesi / enerjisinin artı hareketinin kinetik enerjisinin toplamı olduğunu formüle edebilirsiniz - hepsi c2. Bundan (orta derecede karmaşık bir matematik etrafında adım atmak) e = mc2. Bu yararlı bir bulgudur, ancak uzay aracının hızının neden ışık hızını geçemediğiyle ilgisi yoktur.
Relativistik kitle fenomeni, hızınızla benzer, ancak tersine, asimptotik bir ilişkiyi takip eder. Işık hızına yaklaştıkça, göreceli zamanınız sıfıra (saatler yavaş), göreceli uzamsal boyutlarınız sıfıra (uzunluklar daralır) yaklaşır - ancak göreli kütleniz sonsuzluğa doğru büyür.
Ancak daha önce ele aldığımız gibi, uzay aracında uzay aracınızın kütle kazanmasını tecrübe etmiyorsunuz (ne küçülüyor, ne de saatleri yavaşlıyor). Bu nedenle, momentum enerjisindeki artışınızı gerçek bir hız artışı olarak yorumlamanız gerekir - en azından hız hakkında geliştirdiğiniz yeni bir anlayış açısından.
Pilot olarak, ışık hızına yaklaştığınızda ve sürüş sisteminize daha fazla enerji pompalamaya devam ettiğinizde, bulduğunuz şey hedefe daha hızlı ulaşmaya devam etmenizdir; daha hızlı hareket etmekancak, A noktasından B noktasına olan mesafeyi geçmenizi öngördüğünüz zaman algılanabilir derecede daha az olur, aslında A noktası ile B Noktası arasındaki mesafe de algılanabilir derecede daha az olur. Böylece ışık hızını asla kırmazsınız çünkü hızınızın zaman içindeki mesafe parametreleri, yapamayacağınız şekilde değişmeye devam eder.
Her durumda, göreceli kütlenin göz önünde bulundurulması, muhtemelen e = mc ilişkisini türetmenin en iyi yoludur.2 göreli kütle hareketin kinetik enerjisinin doğrudan bir sonucudur. İlişki, nükleer bir patlamanın dikkate alınmasından kolayca düşmez - çünkü patlamanın enerjisinin çoğu, ağır bir atomu bir arada tutan bağlayıcı enerjinin salınmasından kaynaklanır. Nükleer bir patlama enerji dönüşümü ile ilgilidir, enerjiye dönüşen maddeden daha fazladır, ancak sistem düzeyinde hala gerçek kütle enerjiye dönüşümünü temsil eder.
Benzer şekilde, kahvenizin sıcakken daha büyük olduğunu ve soğuduğunda daha az masif olduğunu düşünebilirsiniz. Protonlar, nötronlar, elektronlar ... ve kahve açısından madde bu süreç boyunca büyük ölçüde korunur. Ancak, bir süre için, ısı enerjisi gerçekten sistemin kütlesine katkıda bulunur - m = e / c kütlesi olduğu için2çok küçük bir kütledir.