โดย Ashley P. Taylor เผยแพร่เมื่อ 30 ตุลาคม 2021
ถ้าแสงเดินทางช้ามาก สิ่งแปลกประหลาดจะเกิดขึ้น สล็อตเว็บตรง What would happen if light traveled much more slowly?จะเกิดอะไรขึ้นถ้าแสงเดินทางช้ากว่ามาก? (เครดิตภาพ: ยูอิจิโร่ ชิโนะ ผ่านเก็ตตี้ อิมเมจ)
แสงเป็นสิ่งที่เคลื่อนที่เร็วที่สุดในจักรวาล แล้วจะเกิดอะไรขึ้นถ้าความเร็วของแสงช้าลงมาก?
ในสุญญากาศความเร็วของแสงประมาณ 186,000 ไมล์ต่อวินาที (300,000 กิโลเมตรต่อวินาที) หากเป็นคําสั่งของขนาดที่ช้าลงมนุษย์จะสังเกตเห็นทันที
นักเล่นเกมทุกคนสามารถสัมผัสกับสถานการณ์สมมุตินี้ในเกมคอมพิวเตอร์ที่ Gerd Kortemeyer
ผู้อํานวยการฝ่ายพัฒนาการศึกษาและเทคโนโลยีที่ ETH Zurich มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีวิศวกรรมและคณิตศาสตร์ในสวิตเซอร์แลนด์และเพื่อนร่วมงานของเขาสร้างขึ้น ในเกมคุณสามารถเห็นเอฟเฟกต์ที่แปลกประหลาดของการเปลี่ยนสีและความสว่างและแม้แต่การเปลี่ยนแปลงในความยาวของวัตถุที่รับรู้ซึ่งจะเป็นผลมาจากความเร็วแสงที่ช้าลงมากที่เกี่ยวข้อง: จะเกิดอะไรขึ้นถ้าโลกมีแหวน?
แม้ด้วยความเร็วที่เร็วที่สุดของเรามนุษย์ก็ช้าเมื่อเทียบกับแสง”ที่เร็วที่สุดที่มนุษย์ทุกคนได้เดินทางคือประมาณ 0.0037% ความเร็วของแสงและคุณต้องอยู่ในยานพาหนะอวกาศบางประเภทเพื่อเข้าถึงความเร็วเหล่านั้น” Philip Tan นักวิทยาศาสตร์วิจัยของ MIT Game Lab กล่าวกับ Live Science
แต่ด้วยการทดลองทางความคิดนักฟิสิกส์ได้กําหนดว่าสิ่งผิดปกติจะเกิดขึ้นหากมนุษย์สามารถเดินทางด้วยความเร็วแสงที่ใกล้เคียง Kortemeyer ซึ่งเป็นรองศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยรัฐมิชิแกน ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของอัลเบิร์ตไอน์สไตน์ซึ่งอธิบายว่าความเร็วมีผลต่อมวลเวลาและพื้นที่อย่างไรเวลาจะช้าลงเราจะวัดวัตถุว่าสั้นลงเมื่อเราหวดผ่านพวกเขาและเอฟเฟกต์ Doppler จะมองเห็นได้สําหรับแสงท่ามกลางการเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ การเปลี่ยนแปลงเดียวกันนี้จะเกิดขึ้นหากแทนที่จะเป็นมนุษย์ที่เร่งความเร็วแสงช้าลง ในทั้งสองกรณี เราจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสงใกล้ๆ
ความเร็วแสงที่ช้าลงในขณะที่ Kortemeyer ทํางานเป็นศาสตราจารย์เยี่ยมชมที่ MIT เขา Tan และเพื่อนร่วมงานที่ MIT Game Lab ได้สร้างเกมคอมพิวเตอร์เพื่อแสดงให้เห็นว่าโลกจะเป็นอย่างไรหากความเร็วของแสงช้าพอที่ความสัมพันธ์พิเศษนั้นเห็นได้ชัดในชีวิตประจําวัน ในเกมที่เปิดตัวในปี 2012 และเรียกว่า “ความเร็วที่ช้าลงของแสง” ผู้เล่นจะควบคุมตัวละครที่รวบรวมลูกกลมเหมือนลูกบอลชายหาด ทุกครั้งที่ตัวละครรวบรวมหนึ่งใน 100 ลูกกลมความเร็วของแสงจะช้าลง
ในความเป็นจริงความเร็วของแสงจะไม่ชะลอตัวลงในแบบที่ทําในเกม ความเร็วของแสงในสุญญากาศ
ไม่เคยเปลี่ยนแปลงและคงที่สําหรับผู้สังเกตการณ์ทุกคน อย่างไรก็ตามความเร็วของแสงจะเปลี่ยนไปขึ้นอยู่กับวัสดุที่ผ่าน แต่นั่นไม่ได้เปลี่ยนผลกระทบของความสัมพันธ์พิเศษหรือวิธีที่เรารับรู้พวกเขา Kortemeyer กล่าวว่าอย่างไรก็ตามหากเราสามารถเห็นความสัมพันธ์พิเศษเราจะสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงของสีเวลาระยะทางและความสว่างและทีมได้รวมเอฟเฟกต์เหล่านั้นไว้ในเกม
เมื่อความเร็วของการเคลื่อนที่ของมนุษย์เข้าใกล้ความเร็วของแสงสิ่งที่เรียกว่าเอฟเฟกต์ Doppler สัมพัทธ์จะรับรู้ได้ เพื่อให้เข้าใจสิ่งนี้โปรดจําไว้ว่าแสงทําหน้าที่เป็นทั้งอนุภาคและคลื่น ในฐานะที่เป็นคลื่นมันโดดเด่นด้วยความยาวคลื่นหรือระยะทางจากยอดถึงยอดซึ่งกําหนดสีและความถี่ของมันหรือจํานวนยอดที่ผ่านไปในเวลาที่กําหนด
ที่เกี่ยวข้อง: ถ้าไม่มีแรงโน้มถ่วง?
คล้ายกับวิธีที่ตามเอฟเฟกต์ Doppler การเข้าใกล้แหล่งกําเนิดเสียงทําให้ความถี่หรือระดับเสียงดูเหมือนจะเพิ่มขึ้นเมื่อยอดคลื่นถึงหูของคุณเร็วขึ้นและเร็วขึ้นการเคลื่อนที่ไปยังแหล่งกําเนิดแสงทําให้ความยาวคลื่นของมันดูสั้นลงโดยเปลี่ยนสีที่ชัดเจนของแสงไปยังปลายสีน้ําเงินและสีม่วงของสเปกตรัมสี คอร์เทเมเยอร์กล่าว ในทางกลับกันการเคลื่อนที่ออกจากวัตถุจะเลื่อนสีที่ชัดเจนไปยังปลายสีแดงของสเปกตรัม สรุปแล้ว “สิ่งที่กําลังมาหาคุณดูเป็นสีฟ้าหรือสิ่งที่เคลื่อนออกไปจากคุณดูแดงขึ้น” Kortemeyer กล่าว เมื่อความเร็วของการเคลื่อนที่ของมนุษย์เข้าใกล้ความเร็วของแสงผล Doppler สัมพัทธ์จะรับรู้ได้ การเคลื่อนที่ไปยังแหล่งกําเนิดแสงจะเลื่อนสีที่เห็นได้ชัดของแสงไปยังปลายสีน้ําเงินและสีม่วงของสเปกตรัมสี การเลื่อนออกจากวัตถุจะเลื่อนสีที่เห็นได้ชัดไปยังจุดสิ้นสุดสีแดงของสเปกตรัม (เครดิตภาพ: Shutterstock)
การเปลี่ยนแปลงเวลาและระยะทางบางทีหนึ่งในผลกระทบที่มีชื่อเสียงที่สุดของความสัมพันธ์พิเศษคือสําหรับมนุษย์ที่เคลื่อนไหวใกล้ความเร็วของแสงเวลาช้าลง ในสถานการณ์สมมตินี้ คนที่เคลื่อนไหวด้วยความเร็วแสงใกล้จะอายุช้าลง ผลกระทบนี้เรียกว่าการขยายเวลา ในเกม”ในทางเทคนิคคุณกําลังประสบกับการขยายเวลา แต่ถ้าไม่มีสิ่งใดที่จะเปรียบเทียบได้มันก็ไม่ได้มีความหมายอะไรจริงๆ” ทันกล่าว การขยายเวลาอาจไม่สังเกตเห็นได้ชัดเจนในระหว่างเกม แต่ในตอนท้ายผู้เล่นจะเห็นหน้าจอแจ้งพวกเขาว่าเวลาผ่านไปน้อยกว่าที่ผ่านไปสําหรับพวกเขามากกว่าที่ผ่านไปสําหรับนาฬิกานิ่ง Tan กล่าวว่า การขยายเวลาเช่นเดียวกับเอฟเฟกต์อื่น ๆ ของความสัมพันธ์พิเศษเกิดขึ้นในระหว่างเกมเนื่องจากตัวละครของเกมกําลังเคลื่อนที่ใกล้กับความเร็วแสงผลอีกประการหนึ่งของสัมพัทธภาพพิเศษคือความยาวของวัตถุที่เคลื่อนที่ใกล้ความเร็วแสง สล็อตเว็บตรง
