แสงกับความเร็ว

  ทฤษฏีสัมพัทธภาพแบ่งออกเป็นสองทฤษฏี ทฤษฏี1คือความเร็วทำให้เวลาเดินช้าลงและหลังจากนั้นอีกสิบปี ไอน์สไตน์ก็ค้นพบทฤษฏีสัมพัทธภาพทั่วไปที่อธิบายว่าความเร่งก็ทำให้เวลาเดินช้าลงด้วย

     ดั้งนั้นระหว่างยานอวกาศสองลำ ลำหนึ่งแล่นกวดลำแสงด้วยความเร็วคงที่กับยานที่แล่นด้วยความเร็วมากขึ้นๆ นาฬิกาที่อยู่บนยานอวกาศที่มีความเร่งจะเดินช้าลงเรื่อยๆ และเมื่อเร่งถึงจุดหนึ่งเวลาจะหยุดเดิน นั้นหมายความว่าการเร่งไม่มีทางที่จะเพิ่มความเร็วจนแซงเอาชนะแสงได้เพราะแสงจะทำให้เวลาบนยานลำนั้นหยุดเดินเสียก่อนเมื่อเวล่หยุดเซลล์ทุกเซลล์เครื่องจักรทุกชิ้นจะหยุดทำงานดั้งนั้นการเร่งความเร็วจนทะลุมิติจึงเป็นสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ ถ้าเปรี่ยนเทียบกระแสเสียงเป็นกระแสน้ำที่ไหลไปตามคลองโค้งเป็นรูปตัวCแสงต้องใช้ระยะทางในการเดินทางจากปลายตัวcด้านหนึ่งไปยังปลายอีกด้านหนึ่งไกลกว่าการวิ่งเป็นแนวเส้นตรง(ในทางฟิสิกส์ถือว่าความเร็วต้องวัดจากตำแหน่งที่เปลี่ยนไปหารด้วยเวลาดั้งนั้นคนที่วิ่งรอบสนามฟุตบอลแล้วกลับมายืนที่เดิมความเร็วเท่ากับ0เพราะตำแหน่งไม่ได้เปลี่ยนไป)สมุตติว่าคลองตัวcนี้ใหญมากยาว300000กิโลเมตร ดั้งนั้น แสงต้องใช้เวลาวิ่ง1 วินาทีคามแนวโค้งจากปลายบนมายังปลายล่างแต่ถ้าวิ่งเป็นเส้นตรงดิ่งจากปลายบนลงมายังปลายล่างของตัวcจะใช้ระยะทางเพียง150000กิโลเมตรทางวิทยาศาสตร์ถือว่าใน1 วินาทีนั้นแสงวิ่งไปได้เพียง150000กิโลเมตร(ระยะตำแหน่งที่เปลี่ยนตามแนวเส้นตรง)ไม่ใช้300000กิโลเมตร(ระยะทางคามเส้นโค้ง)นั้นก็หมายความว่าแสงมีความเร็วเพียง150000กิโลเมตรต่อวินาที วึ้งเป็นไปไม่ได้ ดั้งนั้นถ้าแสงเดินทางเป็นเส้นโค้งเช่นตามรูปตัวcแสงจะไปดึงเวลาให้ช้าลง เข็มวินาทีในนาฬิกาของคนที่วัดความเร็วแสงจะกระดิกช้าลง2เท่า กลายเป็น150000กิโลเมตรต่อ0.5วินาที ทำให้วัดความเร็วของแสงได้ 300000 กิโลเมตรต่อวินาทีเช่นเดิม ถ้าเราวิ่งด้วยความเร็ว15เมตรต่อวินาที่ แต่เราคาถาเสกให้นาฬิกาของเพื่อนที่วัดความเร็วเราเดินช้าลง2เท่าโดยที่เพื่อนไม่รู้ตัวเพื่อจะวักความเร็วในการวิ่งของเราได้15เมตรต่อ0.5วินาทีหรือกลานเป็น30เมตรต่อวินาทีซึ่งแสงสามารถสร้างอภินิหารการยืดเวลาเช่นนี้ได้จริงๆ(เพื่อความเขาใจที่ง่ายจึงสมมุติเป็นตัวเลขลงตัวถ้าแสงเดินทางผ่านดาวดวงใหญซึ่งมีแรงดึงดูดสูงแสงจะโค้งมากกว่าดาวดวงเล็กที่มีแรงดึงดูดต่ำ

    มีคำถามว่าแล้วทำไหมเราจึงไม่เห็นปรากฏการณ์แสงโค้งบนพื้นโลก คำตอบคือแสงเดินทางเร็วมาก แสงเดินทางเร็วมาก ใน1วินาทีไปได้ไกลถึง300000กิโลเมตร ความจริงแล้วเเสงเป็นอนุภาคต้องถูกโลกดูดลงมาเช่นเดียวกับวุตถุอื่นๆเวลาเราเล่นบันจี้จั้มป์ วินาทีแรกที่ตกลงมาเราจะตกลงมาก9.8เมตรเช่นเดียวกับแสงถ้าเราฉายไฟออกไปในวินาทีแรกแสงจะถูกโลกดูดลงมา9.8เมตรเช่นกัน แต่อย่าลืมว่า9.8เมตรที่ตกลงมาอยู่ที่ปลายอีกด้านหนึ่งที่ห่างออกไป300000กิโลเมตรซึ่งตาของเราไม่มีทางมองเห็นแสงโค้งได้แต่ระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์ไกลพอที่จะทำให้ได้ว่าแสงถูกดวงอาทิตย์ดูดจนเปลี่ยนทิศทางง

เครดิต:หนังสือไอน์สไตน์พบพระพุทธเจ้าเห็นII