Najlepsza odpowiedź
Elektrony w przewodach poruszają się dość wolno. Artykuł na Prędkość dryfu – Wikipedia wyjaśnia to dość dobrze i działa na przykładzie. Elektrony w typowym przewodzie zasilającym poruszają się z prędkością 23 mikronów na sekundę lub mniej więcej. Przy prądzie przemiennym 60 Hz elektrony po prostu poruszają się do przodu i do tyłu, pokonując męczące 0,2 mikrona w każdą stronę, zanim zawrócą.
Elektrony w lampach próżniowych i akceleratorach cząstek poruszają się znacznie szybciej. Oto artykuł na ten temat Prędkość elektronów Nawet przy napięciu przyspieszającym rzędu 100 woltów elektrony w próżni osiągają do 1\% prędkości światła mniej więcej, a akceleratory cząstek mogą sprawić, że zbliżą się one do prędkości światła.
Odpowiedź
Krótka odpowiedź: ponieważ wszechświat musi zachować przyczynowość.
Aby zrozumieć, dlaczego prędkości światła nie można złamać, musimy najpierw zrozumieć prawdziwe fizyczne znaczenie pojęcia „prędkość światła”. W rzeczywistości mylące jest nazywanie tego „prędkością światła”, ponieważ maksymalna prędkość we wszechświecie w rzeczywistości nie ma nic wspólnego ze światłem. Tak się złożyło, że światło było pierwszą rzeczą, jaką odkryliśmy my, ludzie, podróżowała z tą kosmiczną prędkością maksymalną. Teraz wiemy, że grawitacja i silna siła jądrowa również rozprzestrzeniają się z tą samą prędkością. Lepszą nazwą prędkości, którą obserwujemy jako prędkość światła, byłaby „prędkość przyczynowości”. Jest to maksymalna prędkość, z jaką można wygenerować efekt z jego przyczyny. Wszystkimi wydarzeniami we wszechświecie rządzą podstawowe siły natury. Fotony, grawitony i gluony, będące odpowiednimi bezmasowymi nośnikami światła, grawitacji i silnej siły jądrowej, przemieszczają się z prędkością przyczynowości. Słaba siła jądrowa, posiadająca dwa masywne nośniki sił, bozony W i Z, faktycznie propaguje się poniżej prędkości światła.
W tym momencie wszystko powinno stać się całkiem jasne: nic, co jest związane przyczynowo, nie może podróżować ani dziać się szybciej niż same podstawowe siły natury, ponieważ wszystko inne jest wynikiem tych sił. Efekt może nastąpić tylko po jego przyczynie. W naszym wszechświecie maksymalna prędkość, z jaką może rozwinąć się związek przyczynowy, przyjmuje wartość, którą obserwujemy, jako prędkość światła. W innych wszechświatach prędkość przyczynowości może być dużo większa lub dużo wolniejsza. Te wszechświaty zachowywałyby się inaczej niż nasz. Dlaczego prędkość przyczynowości musi mieć górną granicę, dlaczego nie może być po prostu nieskończona, pytasz? Posiadanie nieskończonej szybkości przyczynowości oznacza, że skutek nastąpi równocześnie z jego przyczyną, powodując, że samo pojęcie przyczynowości będzie Wszechświat przestaje mieć sens przy nieskończonej prędkości światła.
Z drugiej strony niektóre zdarzenia niezależne od przyczynowości, takie jak prędkość, z jaką rozszerza się sam Wszechświat, a także tunelowanie kwantowe w rzeczywistości może przekroczyć prędkość światła. Sama ekspansja przestrzeni nie pociąga za sobą żadnych interakcji między podstawowymi siłami natury. Dlatego prędkość rozszerzania się wszechświata nie jest ograniczona szybkością przyczynowości i może faktycznie rosnąć bez limit. Właśnie to zaobserwowaliśmy: wszystkie najdalsze galaktyki na skraju naszego obserwowalnego wszechświata wydają się oddalać od nas z prędkością większą niż prędkość światła. To pozorne przekroczenie limitu prędkości światła jest spowodowane przez rozszerzającą się przestrzeń szybciej niż światło, która przenosi galaktyki w dal, a nie same galaktyki poruszające się w obszarze nadświetlnym. W rezultacie te galaktyki zostały przyczynowo odłączone od nas.