Pengecualian Terhadap Aturan: Kecepatan Cahaya (Dan Gravitasi?)

Dalam Teori Relativitas, jika ada sesuatu yang tidak intuitif, adalah fakta bahwa di seluruh Alam Semesta, itu adalah kecepatan cahaya (dan gravitasi?) Sendiri yang mutlak atau tetap, bukan sesuatu seperti ruang yang mutlak atau waktu menjadi mutlak. . Ini tidak intuitif karena semua bagian dan potongan-potongan tidak ringan lainnya yang sedang bergerak dapat ditambahkan atau dikurangi. Pengecualian tunggal pada aturan universal bahwa kecepatan dapat digabungkan secara matematis adalah kecepatan cahaya (dan gravitasi?).

Ulangi untuk penekanan: anomali di sini adalah bahwa dalam skenario lain, apa pun yang tidak ringan dan bergerak, kecepatan dapat ditambahkan dan dikurangi. Ulangi lagi: dengan satu kecepatan eksepsi ringan, kecepatan dapat ditambahkan atau dikurangi. Jika Anda berada di treadmill yang bergerak ke kiri pada 5 MPH, dan Anda di atasnya berjalan ke kanan di 5 MPH, ke pengamat eksternal Anda masih berdiri diam. Anda jauh lebih mungkin untuk memukul home run jika angin bertiup ke arah pagar luar; pesawat terbang lebih cepat dengan penarik daripada dengan angin sakal; Anda berenang di sungai lebih cepat dengan arus daripada melawan arus. Jika Anda berada di kereta api yang bergerak di katakan 100 km / jam dan Anda melempar bola di 10 km / jam ke arah di mana kereta bergerak, ke pengamat di luar kereta, bola Anda bepergian pada 110 km / jam jam. Jika Anda melempar bola ke arah belakang kereta, pengamat luar akan mengukur bola saat bergerak pada 90 km / jam. Jika di sisi lain, Anda menyorotkan senter di kereta, pengamat luar akan melihat kecepatan sinar cahaya yang dihasilkan bergerak dengan kecepatan cahaya – bukan kecepatan cahaya DITAMBAH kecepatan kereta api, atau kecepatan cahaya MINUS kecepatan kereta api, tetapi dengan kecepatan cahaya! Itu gila, tetapi secara ilmiah sudah gila dan terbukti berulang kali dalam eksperimen apa pun yang Anda rencanakan. Saya tidak memiliki masalah dengan hasil yang diverifikasi secara eksperimen. Itu tidak berarti saya tidak memiliki masalah dengan anomali.

Kecepatan cahaya adalah konstan untuk pengamat eksternal tidak peduli apa. Mengapa tidak ada yang tahu, tetapi memang demikian. Namun, saya mengambil ini dapat cacing, yang sebagai akibatnya memerlukan agak kontra-intuitif bahwa baik waktu dan panjang harus fleksibel, adalah salah satu harus selalu sedikit curiga ketika datang ke ranger sendirian, satu-satunya ranger menjadi pengecualian pada aturan *. Saya tidak cenderung menyukai pengecualian terhadap aturan. Ada yang aneh sedang terjadi di sini. Ibu Alam mencoba memberi tahu kami sesuatu yang belum kami ketahui.

Semua yang dikatakan, kecepatan cahaya tidak benar-benar konstan jika Anda mempertimbangkan medium yang berbeda yang dapat dilalui oleh cahaya. Namun, kecepatan cahaya mungkin juga konstan dalam medium apa pun yang terjadi. Kecepatan cahaya di udara pada STP (suhu dan tekanan standar) kurang dari kecepatan cahaya dalam ruang hampa relatif ruang angkasa; bahkan lebih sedikit bepergian melalui air murni dan kurang lagi bepergian melalui kaca bening. Orang akan menganggap bahwa sama seperti kecepatan cahaya di ruang adalah konstan untuk pengamat terlepas jika mereka bepergian dengan pesawat luar angkasa berkecepatan tinggi atau sebagai 'stasioner' astronot di Stasiun Luar Angkasa Internasional, kecepatan cahaya dalam air harus konstan untuk kru di kapal selam yang sedang berlangsung demikian bergerak atau penyelam berdiri di dasar laut.

Itu membuat saya agak bertanya-tanya, secara teoritis, jika Anda bisa mendapatkan kapal selam bawah laut untuk pergi lebih cepat daripada kecepatan cahaya dalam air (atau pesawat terbang untuk melebihi kecepatan cahaya di udara), meskipun dalam kedua kasus itu akan kurang dari kecepatan cahaya dalam ruang hampa, dapatkah Anda mengklaim, meskipun dengan kualifikasi (dalam air; di udara), bahwa Anda benar-benar melakukan perjalanan lebih cepat daripada kecepatan cahaya, jika hanya untuk hak-hak yang menyombongkan diri?

Selain cahaya (foton), mungkin gravitasi, atau gelombang gravitasi, juga merambat dengan kecepatan cahaya dan dengan demikian gelombang gravitasi akan memiliki kecepatan konstan terlepas dari kerangka acuan untuk pengamat manapun. Tapi saya juga menganggap bahwa perlu menemukan partikel graviton hipotetis (untuk mencerminkan foton) dan itu, untuk saat ini, berada di keranjang yang tidak diketahui.

Itu menimbulkan kebingungan lain. Apakah gravitasi hanya geometri sesuai Relativitas Umum atau gravitasi adalah gaya yang ditransmisikan oleh partikel kekuatan, graviton teoritis, dan dengan demikian lebih mirip dengan foton elektromagnetisme (perpanjangan tak terbatas; mematuhi hubungan kuadrat terbalik) selain dari kurangnya tandingan negatif EM – dalam kasus ini gravitasi, itu antigravitasi.

Berbicara tentang gravitasi (graviton) dan cahaya (foton), jika gravitasi dapat memiliki efek pada cahaya (yaitu – lensa gravitasi), maka seharusnya jalan dua arah dan cahaya harus dapat memiliki efek yang dapat diamati pada gravitasi, tetapi saya tidak ingat pernah membaca tentang aspek hubungan itu.

Sesuai kecepatan cahaya sedang sedang tergantung; satu kecepatan dalam ruang hampa, yang lain dalam air, yang membuat pertanyaan yang menarik ketika mempertimbangkan gravitasi. Jika gelombang gravitasi mendekati Bumi, akankah ia memiliki satu kecepatan konstan dalam ruang hampa bagi semua pengamat, kemudian kecepatan yang berbeda ketika melewati atmosfer kita, lalu nilai lain saat melewati samudera dan yang lain saat menyentuh berbagai lapisan kepadatan di dalam planet ini?

Seperti yang sering terjadi, cenderung ada lebih banyak pertanyaan daripada jawaban!

* Bukan berarti aturan yang berbeda untuk kecepatan cahaya vis-Ă -vis kecepatan tidak-cahaya lainnya adalah satu-satunya pengecualian untuk aturan dalam fisika modern. Penerowongan kuantum adalah salah satu pengecualian untuk aturan kausalitas. Sehubungan dengan model standar kosmologi dan Big Bang, pertama tidak ada apa-apa; lalu ada sesuatu. Itu berarti peristiwa Big Bang menciptakan materi dan energi dari udara yang tidak terlalu tipis. Itu juga makan siang gratis dan salah satu pengecualian untuk aturan hukum fisik biasanya dinyatakan sebagai konservasi materi dan energi. Semua pengecualian untuk norma ini menunjukkan bahwa beberapa bab terakhir dalam fisika modern belum ditulis.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *