Står tiden stille for fotoner? – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Niels Bohr Institutet > Spørg om fysik > ? om Fysik > Står tiden stille for ...

01. marts 2012

Står tiden stille for fotoner?

Hej Spørg om Fysik

Når man bevæger sig med lysets hastighed, står tiden stille - gælder dette ikke for fotoner?

Med venlig hilsen
BE

Det er korrekt, at hvis man betragter et ur i bevægelse i forhold til sig selv, så går dette ur stadigt langsommeren, hvis dets hastighed nærmer sig lysets. Der er i princippet ingen øvre grænse for dette fænomen.

De hurtigste partikler man kender til, er protoner i kosmisk stråling. Disse kan have energier, der er helt op til en faktor 100 milliarder højere end deres hvileenergi. En sådan proton bevæger sig med en hastigned, der er 0.9999999999999999999995 gange lyshastigheden. (Altså 21 9'taller før 5'tallet).

Hvis man kunne tænke sig, at en sådan proton var udstyret med et ur, så ville der på vort ur gå 100 milliarder sekunder, tilsvarende 3000 år, for hver gang sekundviseren på protonens ur bevægede sig et sekund. Så for os at se, står tiden næsten stille for protonen. Kunne vi nu forestille os, at protonen bevægede sig med præcis lyshastigheden, så ville dets ur faktisk stå bomstille. Tiden ville være gået fuldstændig i stå. Men som vi skal se, er dette en "ulovlig" forestilling.

Nordlys, kosmisk stråling rammer atmosfæren

Det er således, at partikler med masse, ifølge relativitetsteorien, ikke kan bevæge sig med præcis lyshastigheden. Lyshastigheden udgør den øvre grænse for deres hastighed, men grænsen kan aldrig nås.

Anderledes forholder det sig med masseløse partikler, som f.eks. fotoner. Disse er faktisk dømt til altid at bevæge sig med lyshastigheden. Og der har du faktisk på en måde ret. For en foton eksisterer tiden ikke som begreb. Kunne man forestille sig, at man var en foton, så bliver man skabt (f.eks. på Solens overflade) og ødelagt (f.eks. i en solfanger på Jorden) til samme tidspunkt.

Dette er selvfølgelig meningsløst, og det betyder blot, at tiden ikke eksisterer for en sådan foton. Og så eksisterer rummet vel heller ikke, for hvis der ingen tid går, så kan man heller ikke tale om tilbagelagt afstand. Alt sker til samme tid i samme punkt. Det hele bliver lidt absurd. Og hvorfor det? Jo det skyldes netop vores antagelse om, at vi var en foton. Dette er en ulovlig antagelse, idet "vi" som betragtende væsener, må have en masse, og derfor til evighed er dømt til at bevæge sig langsommere end lyset.

Med venlig hilsen
Mogens Dam