Alguns dizem que a razão pela qual você não pode viajar mais rápido que a luz é que sua massa aumentará à medida que sua velocidade se aproxima da velocidade da luz - portanto, independentemente da quantidade de energia que seu acionamento em estrela possa gerar, você chega a um ponto em que nenhuma quantidade de energia pode avançar ainda mais. acelere sua nave espacial porque sua massa está se aproximando do infinito.
Essa linha de pensamento é, na melhor das hipóteses, uma descrição incompleta do que realmente está acontecendo e não é uma maneira particularmente eficaz de explicar por que você não pode se mover mais rápido que a luz (mesmo que não possa). No entanto, a história oferece informações úteis sobre por que a massa é equivalente à energia, de acordo com o relacionamento e = mc2.
Primeiro, eis por que a história não está completa. Embora alguém de volta à Terra possa ver o aumento da massa de sua espaçonave à medida que você se aproxima da velocidade da luz - o piloto não notará sua mudança de massa. Dentro de sua espaçonave, você ainda seria capaz de subir escadas, pular corda - e se tivesse um conjunto de balanças de banheiro durante o passeio, ainda pesaria o mesmo que pesava na Terra (assumindo que sua nave esteja equipada com o tecnologia de gravidade artificial que imita as condições na superfície da Terra).
A mudança percebida por um observador da Terra é apenas relativista massa. Se você pisasse no freio e voltasse a uma velocidade mais convencional, toda a massa relativística desapareceria e um observador da Terra o veria retendo com a mesma apropriado (ou descanse) massa que você e a sonda tinham antes de deixar a Terra.
O observador da Terra estaria mais correto ao considerar sua situação em termos de energia de momento, que é um produto de sua massa e sua velocidade. Assim, à medida que você injeta mais energia em seu sistema de acionamento em estrela, alguém na Terra realmente vê seu impulso aumentar - mas o interpreta como um aumento de massa, pois sua velocidade não parece aumentar muito, uma vez que atinge cerca de 99% da velocidade. A velocidade da luz. Então, quando você desacelera novamente, embora pareça estar perdendo massa, está realmente descarregando energia - talvez convertendo sua energia cinética do movimento em calor (supondo que sua espaçonave esteja equipada com a mais recente tecnologia de frenagem relativística).
Da perspectiva do observador terrestre, você pode formular que o ganho de massa relativista observado ao viajar perto da velocidade da luz é a soma da massa / energia restante da espaçonave mais a energia cinética de seu movimento - tudo dividido por c2. A partir disso, você pode (contornando alguma matemática moderadamente complexa) derivar que e = mc2. Esta é uma descoberta útil, mas tem pouco a ver com o motivo pelo qual a velocidade da espaçonave não pode exceder a velocidade da luz.
O fenômeno da massa relativística segue uma relação assintótica semelhante, embora inversa, à sua velocidade. Assim, à medida que você se aproxima da velocidade da luz, seu tempo relativista se aproxima de zero (os relógios diminuem), suas dimensões espaciais relativísticas se aproximam de zero (comprimentos de contrato) - mas sua massa relativista cresce em direção ao infinito.
Mas, como já dissemos, na sonda você não experimenta sua espaçonave ganhando massa (nem parece encolher, nem seus relógios diminuem). Portanto, você deve interpretar seu aumento na energia do momento como um aumento genuíno da velocidade - pelo menos no que diz respeito a um novo entendimento que você desenvolveu sobre velocidade.
Para você, o piloto, quando você se aproxima da velocidade da luz e continua bombeando mais energia para o seu sistema de acionamento, o que você descobre é que continua alcançando seu destino mais rapidamente - não tanto porque está movendo-se mais rápido, mas como o tempo que você estimou para atravessar a distância do ponto A ao ponto B se torna notavelmente muito menor, na verdade a distância entre o ponto A e o ponto B também se torna notavelmente muito menor. Portanto, você nunca quebra a velocidade da luz porque os parâmetros de distância ao longo do tempo da sua velocidade mudam de uma maneira que garante que você não pode.
Em qualquer caso, a consideração da massa relativista é provavelmente a melhor maneira de derivar a relação e = mc2 uma vez que a massa relativística é um resultado direto da energia cinética do movimento. O relacionamento não cai facilmente em consideração de (digamos) uma explosão nuclear - já que grande parte da energia da explosão deriva da liberação da energia de ligação que mantém um átomo pesado unido. Uma explosão nuclear tem mais a ver com transformação de energia do que com matéria que se converte em energia, embora no nível do sistema ainda represente uma conversão genuína de massa em energia.
Da mesma forma, você pode considerar que sua xícara de café é mais volumosa quando está quente - e fica mensurável menos volumosa quando esfria. A matéria, em termos de prótons, nêutrons, elétrons ... e café, é amplamente conservada durante todo esse processo. Mas, por um tempo, a energia térmica realmente aumenta a massa do sistema - embora, já que é uma massa de m = e / c2, é uma quantidade muito pequena de massa.
