Что произойдет, если кто-то будет двигаться со скоростью, вдвое превышающей скорость света?

Насколько нам известно, человек не может двигаться со скоростью, вдвое превышающей скорость света. На самом деле, ни один объект с такой массой, как у нас с вами, не может двигаться быстрее скорости света.

Однако для некоторых странных частиц перемещение со скоростью, вдвое превышающей скорость света, возможно — и это может отправить эти частицы в прошлое.

Универсальный предел скорости

Одной из лучших физических теорий на данный момент является теория относительности, разработанная Альбертом Эйнштейном. Согласно этой теории, скорость света действует как универсальный предел скорости для всего, что имеет массу.

В частности, теория относительности говорит нам, что ничто, обладающее массой, не может ускориться сверх скорости света.

Чтобы ускорить объект с массой, мы должны добавить энергию. Чем быстрее мы хотим разогнать объект, тем больше энергии нам потребуется.

Уравнения относительности говорят нам, что для ускорения до скорости света всему, что имеет массу — независимо от того, сколько у него массы, — потребуется бесконечное количество энергии.

Но все известные нам источники энергии конечны: они ограничены в каком-то отношении.

Действительно, можно предположить, что Вселенная содержит лишь конечное количество энергии. Это означает, что во Вселенной недостаточно энергии, чтобы разогнать что-то с массой до скорости света.

Поскольку у нас с вами есть масса, не стоит ожидать, что в ближайшее время мы будем путешествовать со скоростью, вдвое превышающей скорость света.

Тахионы

Это универсальное ограничение скорости применимо ко всему, что мы можем назвать "обычной массой".

Однако существуют гипотетические частицы, называемые тахионами, обладающие особым видом массы, называемой "воображаемой массой".

Нет никаких доказательств существования тахионов. Но согласно теории относительности, их возможное существование нельзя исключать.

Если они существуют, то тахионы всегда должны двигаться быстрее скорости света. Точно так же, как нечто с обычной массой не может быть ускорено сверх скорости света, тахионы не могут быть замедлены до скорости ниже скорости света.

Некоторые физики считают, что если тахионы существуют, то они постоянно движутся назад во времени. Именно поэтому тахионы ассоциируются с путешествиями во времени во многих научно-фантастических книгах и фильмах.

Существуют идеи, что когда-нибудь мы сможем использовать тахионы для создания машины времени. Но пока это остается далекой мечтой, поскольку у нас нет возможности обнаружить потенциальные тахионы.

Короткие пути?

К сожалению, мы не можем путешествовать быстрее скорости света. Ближайшая к нам звезда, кроме Солнца, находится на расстоянии 4,35 световых лет. Таким образом, чтобы добраться до нее со скоростью света, нам потребуется более четырех лет.

Самая далекая звезда, которую нам удалось обнаружить, находится на расстоянии 28 миллиардов световых лет. Так что от составления карты всей Вселенной можно практически отказаться.

Тем не менее, относительность допускает существование "червоточин".

Червоточина — это короткий путь между любыми двумя точками пространства. В то время как звезда может находиться на расстоянии 4,5 световых лет в обычном понимании, через червоточину до нее можно добраться всего за несколько часов.

Если червоточины действительно существуют, они позволят нам преодолевать огромные расстояния за очень короткий промежуток времени, что позволит нам добраться до самых дальних уголков Вселенной за одну жизнь.

К сожалению, как и тахионы, червоточины остаются полностью гипотетическими.

Странные возможности

Несмотря на то, что мы не можем реально путешествовать быстрее света, мы все же можем попытаться представить, как бы это было.

Размышляя таким образом, мы используем "контрфактическое мышление". Мы думаем о том, что было бы или могло бы быть, если бы реальность каким-то образом изменилась.

Существует множество различных возможностей, которые мы могли бы рассмотреть, каждая из которых имеет свой набор физических принципов.

Поэтому мы не можем с уверенностью сказать, что произойдет, если мы сможем путешествовать быстрее света. В лучшем случае, мы можем предположить, что может произойти. Начнем ли мы путешествовать назад во времени, как это, по мнению некоторых ученых, могут делать тахионы?

Я оставляю на ваше усмотрение и воображение несколько идей! The Conversation

Сэм Бэрон, доцент, Австралийский католический университет.