Jak naprawdę wygląda hiperprzestrzeń?

Gwiezdne Wojny mają już ponad 40 lat i ciężko przecenić ich znaczenie na popkulturę, zwłaszcza jeśli mówimy o Science Fiction. Filmy zdominowały rynek i określiły jak wygląda i brzmi gwiezdna opera. Zastanów się: jak wygląda hiperprzestrzeń? Gwiezdne Wojny mają swoją wersję. A jak będzie to wyglądać z punktu widzenia fizyki?

Czy da się przekroczyć prędkość światła?

Według Gwiezdnych Wojen wejście w hiperprzestrzeń wygląda tak:

Według naszych obecnych wiadomości nie da się przekroczyć prędkości światła, ponieważ kiedy się do niej zbliżasz, dzieje się dużo dziwnych rzeczy. Po pierwsze, czas zaczyna dla ciebie zwalniać w porównaniu z ciałami, które nie poruszają się tak szybko, przestrzeń zaczyna się kurczyć, a ty sam robisz się cięższy. Mówiąc dokładniej, jeśli zbliżysz się do prędkości światła, twoja masa zwiększa się do nieskończoności, więc aby cię poruszyć potrzeba nieskończonej ilości energii. Jak się pewnie domyślasz, nie jesteśmy w stanie tego zrobić. Tak więc nie da się przekroczyć prędkości światła.

Ale to nic, ponieważ samo zbliżenie się do 300 000 km/s sprawia, że światło samo w sobie zaczyna się zmieniać. Promieniowanie widocznego światła posiada długość fali – czyli odległość między dwoma falami. Ma również częstotliwość, która określa ile fal minie dany punkt w danym czasie. Obie te właściwości są od siebie zależne, ponieważ prędkość światła w ośrodku jest stała. Widoczne dla nas światło ma długość fali od 400-700NM (nanometrów). W tym zakresie mieszczą się wszystkie kolory, które jesteśmy w stanie rozróżnić.

Zaznaczmy jednak, że oprócz widocznego światła jest jeszcze to, którego nie jesteśmy w stanie zauważyć. Na przykład, ultrafiolet lub podczerwień. Długości fal całego światła sięgają od 0.001 nanometra do nawet 100 metrów. Tak więc widoczne dla nas światło to tylko maleńki skrawek całości.

Częstotliwość i długość fal

To oznacza, że nawet niewielkie zmiany częstotliwości i długości fali widocznego spektrum będą mieć duży wpływ na to, co będziesz w stanie zobaczyć. Można zmienić częstotliwość światła poruszając się w jego kierunku, lub oddalając się od niego.

Dla nas, częstotliwość to ilość fal przechodzących przez oko w danym czasie. Więc gdyby Sokół Milenium podróżował w kierunku źródła światła, przeszedłby przez więcej fal, niż gdyby znajdował się w bezruchu w tym samym czasie. Dla zobrazowania, poruszając się przez 10 sekund napotkałby więcej fal, niż stojąc tyle samo czasu na kosmicznym parkingu. Oznacza to większą częstotliwość światła.

To samo dzieje się, jeśli źródło światła zbliża się do ciebie w momencie, kiedy się nie ruszasz. Gdyby źródło światła zbliżało się do ciebie mając na prędkościomierzu 1/3 prędkości światła, to światło zmieniłoby kolor.

Załóżmy, że mamy czerwony miecz świetlny. Gdyby poruszał się z ułamkiem prędkości światła w lewo, to obserwujący go z lewej strony, twierdziliby, że miecz jest niebieski. Natomiast obserwatorzy z prawej strony mówiliby, że miecz jest czerwony. Wszystko to dlatego, że dla obserwatorów po lewej częstotliwość fali wzrasta, a dla tych po prawej – spada.

Co się dzieje, kiedy zbliżamy się do prędkości światła?

Kiedy zbliżamy się do prędkości potrzebnych aby wejść w hiperprzestrzeń, światło nie tylko zmienia kolor. Zaczyna się również poruszać.

Pomyśl o zbliżaniu się do źródła światła z ogromną prędkością jak o bieganiu w deszczu. Jeśli pada nad tobą, kiedy stoisz, krople wyglądają jakby spadały prosto w dół, ale jeśli zacznę biec będzie to wyglądać, jakby krople uderzały we mnie pod kątem. A gdybyś zaczął biec najszybciej jak potrafisz, bo goni cię szturmowiec mógłbyś przysiąc, że deszcz pada równolegle do podłoża mimo że w rzeczywistości nadal pada prosto w dół. Różnica w prędkości twojej i deszczu sprawia, że wydaje się, że deszcz zmienia kierunek.

Podobnie jak z deszczem, jeśli poruszasz się w stronę źródła światła z dużą prędkością, wszystko się zmieni i stanie poniekąd wypaczone, ale nie jak na filmiku, który pokazaliśmy wyżej.

Wchodzimy w hiperprzestrzeń

Gdybyś rzeczywiście wszedł w hiperprzestrzeń stałyby się trzy rzeczy. Po pierwsze, częstotliwość światła gwiazd zmieniłaby się w kierunku niebieskiego. Im bliżej prędkości światła, tym bardziej stawałyby się niebieskie, po czym dotarłyby do fioletu, a następnie ultrafioletu (czyli zniknęłyby dla ciebie, ponieważ ludzkie oko nie jest w stanie dostrzec ultrafioletu). Tak więc światło gwiazd w hiperprzestrzeni nie wyglądałoby jak rozmazana kreska – byłoby niewidoczne.

Po drugie, promieniowanie, którego zwykle nie widzimy, to które zostało po Wielkim Wybuchu, tzw. kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła, zaczęłoby zmieniać długość fali w kierunku niebieskiego do tego stopnia, że zaczęlibyśmy je widzieć, zmieniając czerń kosmosu w rozmazane odcienie niebieskiego.

Po trzecie, w tym samym czasie wszystko, co byłbyś w stanie dostrzec uległoby zniekształceniu. Tak samo, jak krople deszczu w naszym przykładzie, całe światło przed tobą uległoby przekształceniu w niebieskawy stożek.

Więc wchodzenie w hiperprzestrzeń, wyglądałoby tak: wszystkie widoczne gwiazdy zaczęłyby zmieniać kolor na niebieski, potem fioletowy aż w końcu zniknęłyby całkowicie. W tym samym czasie kosmos wokół ciebie zmieniłby kolor na niebieski, a następnie uległby zniekształceniu w stożek.

Tak właśnie wygląda hiperprzestrzeń. Więc nie byłoby rozmazanych, białych gwiazd, które Gwiezdne Wojny pokazały nam ponad 40 lat temu. W rzeczywistości, wyglądałaby jeszcze fajniej. Zmieniające i ukazujące się kolory, kosmos, który odkształca się na naszych oczach, ponieważ dosięgnęliśmy niewyobrażalnych prędkości. Takie konsekwencje wchodzenia w hiperprzestrzeń moglibyśmy ponosić codziennie, prawda?