Beste antwoord
Elektronen in draden reizen vrij langzaam. Het artikel over Driftsnelheid – Wikipedia legt het redelijk goed uit en werkt als een voorbeeld. Elektronen in uw typische netsnoer reizen met een snelheid van 23 micron per seconde of ongeveer dat. Met 60 Hz wisselstroom wiebelen de elektronen gewoon heen en weer en reizen ze een vermoeiende 0,2 micron in elke richting voordat ze ronddraaien.
Elektronen in vacuümbuizen en deeltjesversnellers reizen veel sneller. Hier is een artikel over De snelheid van elektronen Zelfs met een versnellingsspanning van ongeveer 100 volt halen de elektronen in een vacuüm tot 1\% van de lichtsnelheid of zo, en deeltjesversnellers kunnen ze dichter bij de lichtsnelheid brengen.
Antwoord
Kort antwoord: omdat het universum de causaliteit moet bewaren.
Om te begrijpen waarom de lichtsnelheid niet kan worden verbroken, moeten we eerst de ware fysieke betekenis van het concept “lichtsnelheid” begrijpen. Het is namelijk misleidend om het ‘lichtsnelheid’ te noemen, omdat de maximale snelheid in het heelal eigenlijk niets met licht te maken heeft. Het gebeurde zo dat licht het eerste was dat wij mensen ontdekten om met deze kosmische maximale snelheid te reizen. We weten nu dat zwaartekracht en sterke nucleaire kracht zich ook met dezelfde snelheid voortplanten. Een betere naam voor de snelheid die we waarnemen als de lichtsnelheid zou “snelheid van causaliteit” zijn. Dit is de maximale snelheid waarmee een effect kan worden gegenereerd door de oorzaak. Alle gebeurtenissen in het universum worden beheerst door de fundamentele krachten van de natuur. Fotonen, gravitonen en gluonen, die de respectieve massaloze krachtdragers van licht, zwaartekracht en sterke kernkracht zijn, reizen allemaal met de snelheid van causaliteit. De zwakke kernkracht, met twee enorme krachtdragers de W- en Z-bosonen, plant zich feitelijk onder de lichtsnelheid voort.
Op dit punt zouden de dingen vrij duidelijk moeten zijn: niets dat causaal verband houdt, kan sneller reizen of gebeuren. dan de fundamentele natuurkrachten zelf, want al het andere is het resultaat van die krachten. Een effect kan alleen plaatsvinden na de oorzaak. In ons universum neemt de maximale snelheid waarmee causaliteit zich kan ontvouwen de waarde die we waarnemen als de lichtsnelheid. In andere universums kan de snelheid van causaliteit een stuk sneller of veel langzamer zijn. Die universums zouden zich anders gedragen dan de onze. Waarom moet de snelheid van causaliteit een bovengrens hebben, waarom kan het niet gewoon oneindig zijn, vraag je je af? Een oneindige snelheid van causaliteit hebben impliceert dat een effect gelijktijdig met de oorzaak zal plaatsvinden, waardoor het concept van causaliteit zelf Het universum stopt met zin te hebben met een oneindige lichtsnelheid.
Aan de andere kant kunnen sommige niet-causaliteitsgerelateerde gebeurtenissen, zoals de snelheid waarmee het universum zelf uitdijt, en kwantumtunneling , kan in feite de lichtsnelheid overschrijden. De expansie van de ruimte zelf houdt geen interacties tussen de fundamentele natuurkrachten in. Daarom is de expansiesnelheid van het universum niet gebonden aan de snelheid van causaliteit en kan in feite groeien zonder een limiet. Dit is precies wat we hebben waargenomen: de verste sterrenstelsels aan de rand van ons waarneembare universum lijken allemaal van ons af te wijken met snelheden groter dan de snelheid van het licht. Deze schijnbare schending van de lichtsnelheid wordt veroorzaakt door een sneller dan licht uitbreidende ruimte die de sterrenstelsels wegvoert, niet de sterrenstelsels zelf die superluminaal bewegen. Die melkwegstelsels zijn daardoor causaal van ons losgekoppeld.