Das Licht braucht nur etwa acht Minuten, um von der Sonne zur Erde zu gelangen Shaunl/iStock
Licht ist schnell. Tatsächlich ist es das schnellste Ding, das existiert, und das ist ein Gesetz des Universumsnichts kann sich schneller als Licht bewegen. Licht reist mit 186.000 Meilen pro Sekunde 300.000 Kilometer pro Sekunde und kann in etwas mehr als einer Sekunde von der Erde zum Mond gelangen. Licht kann in weniger als einem Wimpernschlag von Los Angeles nach New York streifen.
Während 1% von allem nicht viel klingt, ist das mit Licht immer noch sehr schnell – fast 7 Millionen Meilen pro Stunde! Bei 1% der Lichtgeschwindigkeit würde es etwas mehr als eine Sekunde dauern, um von Los zu kommenVon Angeles nach New York. Das ist mehr als 10.000 Mal schneller als ein Verkehrsflugzeug.
Die schnellsten Dinge, die je gemacht wurden
Kugeln können 2.600 Meilen pro Stunde erreichen 4.200 km/h, mehr als dreimal so schnell wie der Schall. Das schnellste Flugzeug ist das der NASAX3-Düsenflugzeug, mit einer Höchstgeschwindigkeit von 11.200 km/h. Das klingt beeindruckend, ist aber immer noch nur 0,001% der Lichtgeschwindigkeit.
Die schnellsten von Menschenhand geschaffenen Objekte sind Raumschiffe. Sie verwenden Raketen, um sich von der Erdanziehungskraft zu befreien, die eine Geschwindigkeit von 25.000 mph 40.000 km/h benötigt. Das Raumschiff, das am schnellsten fliegt, ist das der NASA.Parker Solarsonde. Nachdem es 2018 von der Erde gestartet war, überflog es die sengende Atmosphäre der Sonne und nutzte die Schwerkraft der Sonne, um 330.000 mph 535.000 km/h zu erreichen. Das ist blendend schnell – aber nur 0,05% der Lichtgeschwindigkeit.
Warum sogar 1% der Lichtgeschwindigkeit schwer ist
Was hält die Menschheit davon ab, 1% der Lichtgeschwindigkeit zu erreichen? Kurz gesagt, Energie. Jedes Objekt, das sich bewegt, hat Energie aufgrund seiner Bewegung. Physiker nennen das kinetische Energie. Um schneller zu werden, musst du die kinetische Energie erhöhen.Das Problem ist, dass es viel braucht kinetische Energie um die Geschwindigkeit zu erhöhen. Etwas doppelt so schnell zu machen braucht viermal so viel Energie. Etwas dreimal so schnell zu machen erfordert neunmal mehr Energie und so weiter.
Zum Beispiel würde es 200 Billionen Joule ein Maß für Energie kosten, einen Teenager, der 50 Kilogramm wiegt, auf 1 % der Lichtgeschwindigkeit zu bringen. Das ist ungefähr die gleiche Menge an Energie, die 2 Millionen Menschen in derUS-Nutzung an einem Tag.
Wie schnell können wir gehen?
Es ist möglich, etwas mit 1% der Lichtgeschwindigkeit zu erreichen, aber es würde nur eine enorme Menge an Energie erfordern. Könnten Menschen etwas noch schneller machen?
Ja! Aber Ingenieure müssen neue Wege finden, um Dinge im Weltraum zu bewegen. Alles Raketen, sogar die schnittigen neuen Raketen verwendet von SpaceX und Blue Origins, Raketentreibstoff verbrennen das unterscheidet sich nicht sehr von Benzin in einem Auto. Das Problem ist, dass die Verbrennung von Kraftstoff sehr ineffizient ist.
Andere Methoden zum Schieben eines Raumfahrzeugs beinhalten die Verwendung von elektrische oder magnetische Kräfte. 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-Laufwerke, das von Star Trek populär gemachte Reisen mit Überlichtgeschwindigkeit.
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 konstruiert sind, dass das Sonnenlicht darauf drücken kann, wie der Wind in einem normalen Segel. Ein paarRaumschiffe haben Sonnensegel verwendet, um zu zeigen, dass sie funktionieren, und Wissenschaftler denken, dass ein Sonnensegel es könnteRaumfahrzeug auf 10% der Lichtgeschwindigkeit antreiben.
Eines Tages, wenn die Menschheit nicht auf einen winzigen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit beschränkt ist, könnten wir Reise zu den Sternen.
Chris Impey, Universität Distinguished Professor of Astronomy, Universität von Arizona
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