LICHT IST SCHNELL . Tatsächlich ist es das schnellste Ding , das existiert, und ein Gesetz des Universums lautet, dass sich nichts schneller als Licht bewegen kann. Licht bewegt sich mit 186.000 Meilen pro Sekunde (300.000 Kilometer pro Sekunde) und kannin etwas mehr als einer Sekundevon der Erde zum Mond gelangen . Licht kannin weniger als einem Wimpernschlagvon Los Angeles nach New Yorkstreifen.
Während 1 Prozent von allem nicht viel klingt, ist das mit Licht immer noch sehr schnell – fast 7 Millionen Meilen pro Stunde! Bei 1 Prozent Lichtgeschwindigkeit würde es etwas mehr als eine Sekunde dauern, um von Los Angeles nach New York zu gelangen. Das ist mehr als 10.000 Mal schneller als ein Verkehrsflugzeug.
WAS IST DAS SCHNELLSTE VON MENSCHENHAND GESCHAFFENE OBJEKT?
Kugeln können 2.600 Meilen pro Stunde (mph) erreichen, mehr als dreimal die Schallgeschwindigkeit. Das schnellste Flugzeug ist das Düsenflugzeug X3 der NASA mit einer Höchstgeschwindigkeit von 7.000 Meilen pro Stunde. Das klingt beeindruckend, ist aber immer noch nur 0,001 Prozent der Lichtgeschwindigkeit.
Die schnellsten von Menschenhand geschaffenen Objekte sind Raumschiffe. Sie verwenden Raketen, um sich von der Schwerkraft der Erde zu befreien, die eine Geschwindigkeit von 25.000 Meilen pro Stunde erfordert. Das am schnellsten reisende Raumfahrzeug ist die Parker Solar Probe der NASA . Nachdem es 2018 von der Erde gestartet war, überflog es die sengende Atmosphäre der Sonne und nutzte die Schwerkraft der Sonne, um 330.000 Meilen pro Stunde zu erreichen. Das ist blendend schnell – aber nur 0,05 % der Lichtgeschwindigkeit.
WARUM SOGAR 1 PROZENT DER LICHTGESCHWINDIGKEIT SCHWER IST
Was hält die Menschheit davon ab, 1 Prozent der Lichtgeschwindigkeit zu erreichen? Mit einem Wort, Energie. Jedes Objekt, das sich bewegt, hat aufgrund seiner Bewegung Energie. Physiker nennen das kinetische Energie. Um schneller zu werden, müssen Sie die kinetische Energie erhöhen. Das Problem ist, dass es viel kinetische Energie braucht , um die Geschwindigkeit zu erhöhen. Etwas doppelt so schnell zu machen, kostet viermal so viel Energie. Etwas dreimal so schnell zu machen, erfordert die neunfache Energie und so weiter.
Zum Beispiel würde es 200 Billionen Joule (ein Maß für Energie) kosten, einen Teenager, der 110 Pfund wiegt, auf 1 Prozent der Lichtgeschwindigkeit zu bringen. Das ist ungefähr die gleiche Menge an Energie, die 2 Millionen Menschen in den USA an einem Tag verbrauchen.
WIE SCHNELL KÖNNEN WIR GEHEN?
Es ist möglich, etwas bis zu 1 Prozent der Lichtgeschwindigkeit zu erreichen, aber es würde nur eine enorme Menge an Energie erfordern. Könnten Menschen etwas noch schneller machen?
Jawohl! Aber Ingenieure müssen neue Wege finden, um Dinge im Weltraum zu bewegen. Alle Raketen, sogar die schlanken neuen Raketen, die von SpaceX und Blue Origins verwendet werden, verbrennen Raketentreibstoff , der sich nicht sehr von Benzin in einem Auto unterscheidet. Das Problem ist, dass die Verbrennung von Kraftstoff sehr ineffizient ist.
Andere Verfahren zum Schieben eines Raumfahrzeugs beinhalten die Verwendung elektrischer oder magnetischer Kräfte . Die Kernfusion , der Prozess, der die Sonne antreibt, ist auch viel effizienter als chemischer Brennstoff.
Wissenschaftler erforschen viele andere Möglichkeiten, um schnell zu sein – sogar Warp-Antriebe , die von Star Trek populär gemachte Reise über das Licht .
Eine vielversprechende Möglichkeit, etwas sehr schnell in Bewegung zu bringen, ist die Verwendung eines Sonnensegels. Dies sind große, dünne Plastikplatten, die an einem Raumfahrzeug befestigt und so gestaltet sind, dass das Sonnenlicht darauf drücken kann, wie der Wind in einem normalen Segel. Einige Raumschiffe haben Solarsegel verwendet, um zu zeigen, dass sie funktionieren, und Wissenschaftler glauben, dass ein Sonnensegel Raumschiffe auf 10 Prozent der Lichtgeschwindigkeit antreiben könnte .
Eines Tages, wenn die Menschheit nicht auf einen winzigen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit beschränkt ist, könnten wir zu den Sternen reisen .
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf The Conversation von Chris Impey veröffentlicht. Lesen Sie hier den Originalartikel.
