© Getty Images

Lichtsnelheid -

Licht is snel, echt snel. We hebben het over 300.000 kilometer per seconde.

© Shutterstock

Lichtsnelheid -

Om het in perspectief te plaatsen, de snelste snelheid die mensen ooit hebben bereikt was aan boord van de Apollo 10 in een baan om de aarde, met 39.937,7 km/u.

© Getty Images

Waarom is licht zo snel? -

Licht is een deeltje zonder massa en kan daarom deze snelheid bereiken. Voor elk object met massa om deze snelheid te halen, zou enorme hoeveelheden energie nodig zijn.

© Shutterstock

Het zou oneindige energie vereisen -

Bovendien neemt de massa toe naarmate een object versnelt richting de lichtsnelheid, dus in theorie zou men een oneindige bron van energie nodig hebben om het hele proces aan te drijven.

© Shutterstock

Oneindige traagheidsmassa -

En om het nog moeilijker te maken, zou er een oneindige traagheidsmassa zijn die het object zou tegenhouden. En dit is waarom dingen niet sneller dan licht kunnen reizen... of kunnen ze dat toch?

© Shutterstock

Vacuüm -

Einstein's theorie van algemene relativiteit vertelt ons dat licht sneller reist dan alles wat we kennen... in een vacuüm. Dus, wat gebeurt er wanneer licht niet in een vacuüm reist? Laten we het uitzoeken.

© Getty Images

Water -

Dit is het geval wanneer licht door water reist. Claudia de Rham, een theoretisch fysicus aan het Imperial College London, legt uit dat "wanneer licht door een medium reist — bijvoorbeeld glas of waterdruppels — de verschillende frequenties of kleuren van licht met verschillende snelheden reizen."

© Shutterstock

Water -

Dit is zichtbaar in regenbogen, waar we de "lange, snellere rode golflengten aan de bovenkant en de korte, langzamere violetkleurige golflengten aan de onderkant" kunnen observeren.

© Shutterstock

Water -

Dus, licht vertraagt daadwerkelijk wanneer het door water reist. Dit is een voorbeeld van licht dat niet door een vacuüm reist, wat betekent dat de snelheid inderdaad kan veranderen. Maar kan het tegenovergestelde ook gebeuren?

© Shutterstock

Gammastralen jet-uitbarstingen -

Gammastralen jet-uitbarstingen zijn een voorbeeld van iets waarvan wordt aangenomen dat het sneller dan licht reist.

© Shutterstock

Gammastralen jet-uitbarstingen -

Wanneer sterren instorten of met elkaar botsen, creëren ze heldere explosies. In feite creëren ze de felste explosies in het universum.

© Shutterstock

Gammastralen jet-uitbarstingen -

De explosies die verantwoordelijk zijn voor gammastralen bursts bleken door gaswolken sneller dan de snelheid van licht te kunnen reizen. Dit is alleen mogelijk omdat deze gammastralen jet-uitbarstingen zich in de stofwolken bevinden, niet in het vacuüm van de ruimte.

© Shutterstock

Gammastralen jet-uitbarstingen -

Een voorbeeld zou de oerknal zelf zijn. Toen deze plaatsvond, breidde de lege ruimte zich sneller uit dan het licht.

© Shutterstock

Kwantenverstrengeling -

Kwantenverstrengeling is als een vreemde langeafstandrelatie. Het zegt dat twee subatomaire deeltjes met elkaar verbonden kunnen zijn, ondanks dat ze lichtjaren van elkaar verwijderd zijn.

© Shutterstock

Kwantenverstrengeling -

Volgens de theorie zal een verandering die in het ene deeltje wordt veroorzaakt, het andere deeltje beïnvloeden, ongeacht hoe ver ze van elkaar verwijderd zijn. Betekent dit dus dat er iets sneller dan licht reist en ze met elkaar verbindt?

© Shutterstock

Kwantenverstrengeling -

Deze “griezelige actie op afstand,” zoals Einstein het noemde, is geen makkelijk concept om te begrijpen, maar in een notendop lijkt de verbinding een product van willekeur te zijn, eerder dan het effect van iets dat sneller dan de lichtsnelheid reist.

© Shutterstock

Wormgaten -

Snelheid stelt ons in staat om een bepaalde afstand in een specifieke tijd af te leggen. Bijvoorbeeld, als je 160 km reist met een snelheid van 160 km per uur, zal het je één uur kosten om die afstand af te leggen. Denk aan wormgaten als snelwegen. In dit geval zou je de bestemming sneller bereiken dan in één uur.

© Shutterstock

Wormgaten -

Er is echter een kanttekening: niemand heeft ooit daadwerkelijk een wormgat in de ruimte gezien. De wetenschap achter wormgaten bestaat echter wel (en sommige theorieën stellen zelfs voor dat ze gebruikt kunnen worden voor ruimte-tijd reizen).

© Shutterstock

Wormgaten -

Twee zwarte gaten zouden mogelijk ergens in de ruimte met elkaar verbonden kunnen zijn en een grote genoeg massa creëren die de ruimte-tijd kromt.

© Shutterstock

Wormgaten -

In eenvoudige termen kan een massa in het ene gat worden getrokken en aan de andere kant (van het andere zwarte gat) weer naar buiten komen.

© Shutterstock

Wormgaten -

Een appelvorm is een goede manier om wormgaten te visualiseren. Massa zou via de bovenkant naar binnen gaan en aan de onderkant eruit komen. Kan deze snelkoppeling sneller zijn dan de lichtsnelheid? Potentieel wel. Maar eerst zouden we bewijs moeten hebben dat deze inderdaad bestaan.

© Shutterstock

Alcubierre-aandrijving -

De Alcubierre Warp Drive is in feite een speculatie dat een ruimtevaartuig sneller dan het licht kan reizen. Alles wat het nodig heeft, is om in een vacuüm te reizen. Als de ruimte ervoor wordt gekrompen en de ruimte erachter wordt uitgerekt, kan het ruimtevaartuig zich verplaatsen als een geïsoleerde warp-bubbel.

© Shutterstock

Alcubierre-aandrijving -

De theorie is wiskundig gezien geldig, maar tot nu toe waren de experimenten van NASA met het creëren van een warp-bubbel onbeslist.

© Shutterstock

Krasnikov-buizen -

De Krasnikov-buizen theorie is gebaseerd op de Alcubierre Warp Drive. Een Krasnikov-buis is een mechanisme dat een ruimtevaartuig in staat zou stellen te reizen door een warp achter zich te creëren.

© Shutterstock

Krasnikov-buizen -

De warp zou het ruimtevaartuig naar zijn bestemming voortstuwen, en tegelijkertijd zou het een "buis" creëren waarlangs het ruimteschip terug zou kunnen reizen.

© Shutterstock

Krasnikov-buizen -

Deze buis zou de tijd afwikkelen, zodat een reis die duizenden jaren zou duren, in theorie in slechts een paar jaar kan worden afgelegd via deze superluminale tunnels. Althans, in theorie.

© Shutterstock

Kwanten tunnels -

Sommige deeltjes kunnen door barrières heen tunnelen. De ontdekking werd gedaan in 1932, maar pas in 1962 publiceerde de halfgeleideringenieur Thomas Hartman een paper hierover.

© Shutterstock

Kwanten tunnels -

© Shutterstock