어떤 사람들은 빛보다 더 빨리 이동할 수없는 이유는 속도가 빛의 속도에 가까워 질수록 질량이 증가하기 때문이라고 말합니다. 따라서 스타 드라이브가 생성 할 수있는 에너지의 양에 관계없이 더 이상 에너지가없는 지점에 도달 할 수 있습니다 우주선의 질량이 무한대에 가까워져 우주선을 가속화하십시오.
이 사고 방식은 실제로 실제로 진행되고있는 일에 대한 불완전한 설명이며, 실제로 할 수는 없지만 빛보다 빠르게 움직일 수없는 이유를 설명하는 효과적인 방법은 아닙니다. 그러나이 이야기는 관계 e = mc에 따라 왜 질량이 에너지와 동등한 지에 대한 유용한 통찰력을 제공합니다.2.
첫째, 이야기가 불완전한 이유입니다. 지구상으로 돌아온 사람이 광속에 가까워지면 우주선의 질량이 증가하는 것을 볼 수 있지만 조종사는 질량의 변화를 전혀 느끼지 못합니다. 우주선 안에서도 여전히 계단을 오르고 밧줄을 뛸 수 있습니다. 타기 위해 욕실 저울 세트를 가지고 있다면 지구에서 돌아 왔을 때와 같은 무게를가집니다 (배에 장비가 있다고 가정 할 때) 지구 표면의 조건을 모방 한 인공 중력 기술의 최신 기술).
지구 관측자가 인식 한 변화는 상대 론적 질량. 브레이크를 밟고 더 일반적인 속도로 돌아 오면 모든 상대 론적 질량이 사라지고 지구 관측자는 당신이 그대로 유지하는 것을 보게 될 것입니다 적절한 당신이 지구를 떠나기 전에 우주선과 당신이 가진 질량.
지구 관측자는 질량과 속도의 산물 인 운동량 에너지 측면에서 상황을 고려하는 것이 더 정확할 것입니다. 따라서 스타 드라이브 시스템에 더 많은 에너지를 주입하면 지구상의 누군가가 실제로 운동량이 증가하는 것을 볼 수 있습니다. 그러나 속도가 99 % 정도 올라가면 속도가 전혀 증가하지 않기 때문에이를 질량 증가로 해석합니다. 빛의 속도. 그런 다음 다시 속도를 늦추면 질량이 줄어드는 것처럼 보이지만 운동의 운동 에너지를 열로 변환하여 에너지를 실제로 줄입니다 (우주선에 최신 상대 론적 제동 기술이 장착되어 있다고 가정).
지구 기반 관측자의 관점에서, 당신은 빛의 속도로 여행 할 때 관측 된 상대 론적 질량 이득이 우주선의 휴식 질량 / 에너지와 운동의 운동 에너지의 합을 모두 c로 나눈 값을 계산할 수 있습니다2. 그로부터 당신은 (약간 복잡한 수학을 밟아) e = mc2. 이것은 유용한 발견이지만 우주선의 속도가 광속을 초과 할 수없는 이유와는 거의 관련이 없습니다.
상대 론적 질량 현상은 속도와 비슷하지만 역 점근 적 관계를 따릅니다. 따라서 광속에 가까워 질수록 상대 론적 시간이 0에 가까워지고 (시계가 느리게), 상대 론적 공간 치수가 0에 가까워 지지만 (길이 축소) 상대 론적 질량이 무한대로 커집니다.
그러나 우리가 이미 다룬 것처럼, 우주선에서 우주선의 질량이 커지는 것을 경험하지 마십시오 (수축이 줄어들거나 시계가 느려지는 것처럼 보이지 않음). 따라서 최소한 운동 속도에 대한 새로운 이해와 관련하여 모멘텀 에너지의 증가를 진정한 속도 증가로 해석해야합니다.
조종사 여러분, 광속에 접근하고 드라이브 시스템에 더 많은 에너지를 펌핑 할 때 목적지에 더 빨리 도달한다는 것입니다. 더 빠르게 움직이기그러나 A 지점에서 B 지점까지의 거리를 교차하는 데 걸리는 시간이 예상보다 훨씬 줄어들 기 때문에 실제로 A 지점에서 B 지점까지의 거리도 훨씬 더 작아집니다. 따라서 시간의 거리에 따른 거리 매개 변수가 계속 불가능한 방식으로 변하기 때문에 광속을 끊지 마십시오.
어쨌든 상대 론적 질량을 고려하는 것이 아마도 관계를 도출하는 가장 좋은 방법 일 것이다. e = mc2 상대 론적 질량은 운동의 운동 에너지의 직접적인 결과이기 때문입니다. 폭발의 에너지의 많은 부분이 무거운 원자를 함께 보유하는 결합 에너지의 방출로부터 도출되기 때문에 관계는 핵 폭발의 고려에서 쉽게 빠지지 않는다. 핵폭발은 에너지로 변환하는 물질보다 에너지 변환에 관한 것이지만, 시스템 수준에서 여전히 진정한 질량 대 에너지 변환을 나타냅니다.
마찬가지로, 커피 잔이 뜨거울 때는 더 무겁고, 차가워지면 상당히 덜 무겁다 고 생각할 수 있습니다. 양성자, 중성자, 전자 그리고 커피에 관한 문제는이 과정에서 크게 보존됩니다. 그러나 한동안 열 에너지는 실제로 시스템 질량에 추가됩니다. 비록 질량이 m = e / c이기 때문입니다.2매우 적은 양의 질량입니다.
