Niente, nemmeno la più sofisticata astronave può andare più veloce della luce nel vuoto (circa 300mila chilometri al secondo). Ecco perché.
Per anni gli studiosi hanno creduto che la luce avesse una velocità infinita. D’altronde, nella nostra quotidianità, quando accendiamo una lampada, la luce sembra accendersi all’istante. Fu nel XVII secolo che un astronomo danese, tale Ole Rømer, ipotizzò che la luce avesse una certa velocità. Fu lui a determinarne il valore, mentre lavorava all’osservatorio di Parigi diretto a quel tempo da Giovanni Domenico Cassini. Ci arrivò osservando Io, una delle lune più famose di Giove. In questo articolo parleremo quindi della velocità della luce, ecco perché non può essere superata.
La velocità della luce nel vuoto
Di Io gli scienziati sanno che compie un’orbita completa intorno a Giove in 1,76 giorni. Rømer si accorse, però, che il tempo impiegato non era sempre lo stesso e che, in alcuni periodi dell’anno, la luna impiegava più tempo a fare un giro completo attorno al gigante gassoso. Quando la Terra era più lontana da Giove, ci metteva di più. Al contrario, quando i due pianeti erano più vicini, sembrava anticipare la sua rivoluzione. Rømer giunse quindi alla conclusione che la velocità della luce non fosse infinita. Con questo presupposto la luce avrebbe impiegato un certo tempo ad arrivare da Giove alla Terra.
L’ipotesi di Rømer non aveva convinto fino in fondo gli altri scienziati dell’epoca. Per dimostrare la sua tesi, l’astronomo predisse che l’eclissi di Io, prevista per il 9 novembre 1676, sarebbe avvenuta 10 minuti in anticipo rispetto all’orario che tutti gli altri scienziati avevano calcolato basandosi sui transiti precedenti della luna attorno a Giove. La previsione si verificò e anche Cassini dovette convincersi che la velocità della luce non fosse infinita. Rømer spiegò che la luce aveva impiegato 22 minuti per percorrere il diametro dell’orbita terrestre e la calcolò in 220mila chilometri al secondo, una misura non corretta, certo (la velocità precisa è di 299.792,458 km/s), ma di sicuro quella più vicina al suo valore reale.
Perché niente può superare la luce
Alcuni scienziati sostengono che esistono particelle chiamate “tachioni”, che avrebbero la caratteristica di viaggiare a velocità superiori a quelle della luce. Il problema è che, se anche esistessero, non potrebbero mai rallentare. Oltre un secolo fa Einstein dimostrò che l’energia E di un oggetto è legata alla sua massa m: da qui la famosa formula della relatività che prevede che E=mc2, dove c è appunto la velocità della luce.
Questa equazione ci dice che l’energia e la massa sono due entità equivalenti e che possono trasformarsi l’una nell’altra. Se ci pensate, è esattamente quello che accade quando acceleriamo un oggetto: l’energia che gli imprimiamo va in parte ad aumentarne la massa. Questo significa che serve sempre più energia per aumentare la velocità degli oggetti. Più ci si avvicina a quella della luce, più serve una quantità enorme di energia. Un uomo di 80 kg, ad esempio, avrebbe una massa di 2 tonnellate se viaggiasse al 99,9% di c.
Se cercassimo di spingerlo per fargli superare questa velocità, aumenterebbe la sua massa all’inverosimile, lasciando la velocità praticamente inalterata. Ecco perché non si può superare la velocità della luce (e tantomeno raggiungerla con la tecnologia che abbiamo a disposizione).
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