Reizen met de snelheid van het licht: wat ziet u als u uit het raampje kijkt?

Als we Star Wars moeten geloven, zien we alleen maar uitgerekte sterren als we met hyperdrive reizen en uit het raampje kijken. Maar daar klopt helemaal niets van, zo stellen studenten van de universiteit van Leicester nu. Maar wat is er dan wel te zien?

In sciencefictionfilms en -series komt het regelmatig voor: reizen met de snelheid van het licht. Vanzelfsprekend levert dat een heel ander uitzicht op dan wanneer u met 120 kilometer per uur over de snelweg raast. Sciencefictionschrijvers hebben zich wel een beeld gevormd van want er precies te zien is. In Star Wars zien personages wanneer ze uit het raam kijken en met hyperdrive reizen, voornamelijk uitgerekte sterren (zie de afbeelding hiernaast). Leuk bedacht, maar er klopt niets van, zo schrijven Riley Connors, Katie Dexter, Joshua Argyle en Cameron Scoular. Wat is er dan wel te zien? Niet veel meer dan een centrale schijf van helder licht (zie de afbeelding hieronder).

Geen sterren
Geen sterren dus. Nee. En dat heeft alles te maken met het Doppler effect: het effect dat er ook voor zorgt dat een sirene van een ambulance hoger klinkt naarmate deze dichterbij komt. Een gevolg van het dopplereffect is Doppler blauwverschuiving: een fenomeen dat veroorzaakt wordt doordat de bron van elektromagnetische straling – waaronder zichtbaar licht – richting de kijker beweegt. Dit effect houdt in dat de golflengte van die magnetische straling verkort wordt. Vanuit het oogpunt van een met hyperdrive reizend ruimteschip zou de golflengte van sterren enorm afnemen. Zo sterk zelfs dat de golflengte van sterren zich niet langer in dat deel van het lichtspectrum bevindt dat wij kunnen zien. Geen sterren dus.

Kosmische achtergrondstraling
Het enige wat de bemanning van het ruimteschip zou zien, is een heldere schijf licht. Deze schijf wordt veroorzaakt doordat kosmische achtergrondstraling (warmtestraling die nog uit de tijd van de oerknal stamt en zich over het gehele universum verspreid heeft) zich in het zichtbare spectrum gaat begeven. Volgens de studenten kan het dragen van een zonnebril aan boord van een ruimteschip dat bijna met de snelheid van het licht reist, dan ook geen kwaad.

Implicaties voor Disney
Vandaag de dag behoort hyperdrive nog niet tot de mogelijkheden. Toch wil dat niet zeggen dat het onderzoek van de studenten geen implicaties heeft voor het dagelijks leven. “Misschien kan Disney in toekomstige films rekening houden met de fysische implicaties van zulke zeer snelle reizen,” suggereert Dexter.

De studenten schreven hun paper voor het blad Journal of Physics Special Topics. De universiteit van Leicester geeft dit blad elk jaar uit. In het blad krijgen studenten de ruimte om een kort paper te schrijven over een onderwerp dat tot de verbeelding moet spreken. Het doel is om de studenten te laten ervaren hoe het is om een paper te publiceren.