Četiri stvari koje niste znali o brzini svetlosti

Ove godine Google je prigodnim crtežom obeležio 340 godina otkako je danski astronom Remer izmerio brzinu svetlosti.

Reč je o vrlo teškom poduhvatu. Čovečanstvo praktično sve do 17. veka nije shvatilo da svetlost uopšte putuje.

Prvi koji je pokušao da izmeri njenu brzinu bio je Galileo Galilej, koji je svoje pomoćnike organizovao tako da jedni drugima s obližnjih brda šalju lampama svetlosne signale, a zatim beleže rezultate. Ipak, naučnici nisu postigli ništa. Rezultati su se međusobno toliko razlikovali da je bilo jasno da nema govora o tome da su uhvatili bilo kakvu stvarnu vrednost.

Remer je bio prvi koji je shvatio da će morati da se pozabavi mnogo većim udaljenostima. To je shvatio i Kristijan Hajgens, ali je Remer prvi uhvatio svetlost u trenutku prolaska kroz cilj.

Od 1676. započeo je niz merenja kojima je posmatrao kašnjenje pomračenja Jupiterovih satelita u odnosu na očekivane trenutke pomračenja s ozbirom na kretanje nebeskih tela koje je tada bilo uveliko poznato. Ni to nije bilo jednostavno, ali je ipak uspeo da izmeri da je svetlosti sa satelita Io bilo potrebno sedam minuta duže da stigne do Zemlje kada bi se Zemlja udaljavala od Jupitera, u odnosu na period kada bi se približavala Jupiteru.

Fizičar je došao do uverljivih rezultata i jedino što je preostalo bilo je da o svojem otkriću obavesti Kraljevsku opservatoriju. Ali, drugi velikan astronomije, Đovani Domeniko Kasini, tadašnji direktor opservatorije, nije prihvatio Remerove dokaze. Situaciju je olakšalo to što je Isak Njutn prihvatio rezultate i time otvorio vrata njihovom opšem priznanju u naučnom svetu.

Dve decenije nakon Remerove smrti, 1710. godine, njegova merenja potvrdio je britanski astronom Džejms Bredli.

Danas znamo da svetlost putuje brzinom od 299,792.458 metara u sekundi, a to znači da svetlosna godina označava gotovo nepojmljivu udaljenost od 9500 milijardi kilometara.

Sunce je od nas udaljeno 149 miliona kilometara, a svetlost ovu distancu prelazi za osam minuta i 20 sekundi. Svetlosti je od Zemlje do Meseca potrebna samo jedna i po sekunda, ali zato do nama najbliže zvezde, Proksime Kentauri, putuje čak 4,2 godine. Najudaljeniji objekat koji smo ikada ugledali je galaksija MACS0647, koja je od nas udaljena 13,3 milijarde svetlosnih godina. Danas je, zapravo, vidimo onakvu kako je izgledala vrlo kratko nakon Velikog praska.

Logično pitanje koje se postavlja je da li je moguće putovati brzinom svetlosti? Odgovor je odričan, a problem je detaljnije obrazložio Albert Ajnštajn. U svojoj teoriji relativiteta slavni fizičar je dokazao da, ukoliko se materijalno telo kreće sve brže, njegova relativna masa postaje sve veća u odnosu na masu koje je imalo u stanju mirovanja. A to onda znači da je za ubrzanje neophodno ulagati sve veću energiju. Teorijski, u trenutku kad bi materijalno telo dostiglo brzinu svetlosti, njegova masa bi postala beskonačna.

To bi značilo prvo da je u ubrzanje uložena beskonačna energija, što je nemoguće jer beskonačna energija ne postoji. Drugo, beskonačna masa značila bi beskonačnu gravitacionu silu tog tela, što bi označilo kraj svemira. Zato i jeste slučaj da foton, kao elementarna čestica, kvant svih oblika elektromagnetnog zračenja uključujući i svetlost, nema masu. Na njega se zato ne odnose problemi s beskonačnom masom pri brzini svetlosti. A, logično, nije u stanju da se kreće nijednom drugom brzinom osim isključivo - svetlosnom.