Essay <strong>XAL</strong> Speed of light Speed of light by Nikolaus Prokop Nyc Lights Photo: Corbis Speed of light 06 <strong>XENON</strong> <strong>ARCHITECTURAL</strong> LIGHTING Magazine 15
D „Ich bin wirklich erleichtert, dass sich mit Hilfe der modernen Quantenphysik das Universum endlich erklären lässt“, schrieb Woody Allen in seinem kürzlich erschienenen Text- und Essayband Pure Anarchie, „denn ich dachte schon, das Problem läge bei mir“. Vor allem die Lichtgeschwindigkeit hat es dem New Yorker Stadtneurotiker besonders angetan, deren praktische Meriten ihm plötzlich während der berüchtigten New Yorker Rushhour beim Versuch, ein Taxi zu kapern, so richtig klar wurden: „Beachten Sie bitte, dass ein Mann in einem sich annähernd mit Lichtgeschwindigkeit bewegenden Raumschiff im Vergleich zu mir pünktlich zur Arbeit erschienen wäre – wenn nicht sogar ein wenig zu früh und auf alle Fälle besser gekleidet.“ Ein weiterer Vorteil, auf den Allen glatt vergessen hatte: wer mit Lichtgeschwindigkeit zur Arbeit fährt, altert nicht – ein Phänomen, das die Physiker mit dem schönen Namen Zeitdilatation bedacht haben. Ein Raumfahrer, der 1000 Jahre mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs ist, kann also theoretisch diese 1000 Jahre ohne zu altern überbrücken. Doch gerade hier ortet Allen das entscheidende Problem des Reisens mit Lichtgeschwindigkeit: „Wenn es mir eines Tages möglich wäre, mit mehr als 300.000 Kilometern pro Sekunde zu reisen und das vor Jahrhunderten entstandene Licht einzuholen, könnte ich in die Zeit des alten Ägypten oder des Römischen Reichs zurückreisen. Aber was soll ich dort Ich kenne ja kaum jemand.“ Tatsache ist jedenfalls: das Reisen mit Lichtgeschwindigkeit ist längst Realität, wenn auch noch nicht per Raumschiff oder als Zeitreise. Denn in kurzer Zeit wird etwa der Autor dieses Texts diesen per Email verschicken, in der Hoffnung, dass er demnächst gedruckt erscheinen möge. Das bedeutet: mit dem Klick auf die „send“-Taste jagen diese soeben geschriebenen Buchstaben, auf wundersame elektronische Weise in Lichtphotonen verwandelt, mit 300.000 Kilometern pro Sekunde durch ein Glasfaserkabel, wie wir sie heute millionenfach zu Kommunikationszwecken verwenden, und langen im nahezu selben Augenblick, in dem sie gesendet wurden, beim Empfänger ein. Sie sind also soeben dabei, einen Text zu lesen, der einen gewissen Teil der Strecke zu Ihnen mit Lichtgeschwindigkeit zurückgelegt hat. Dass Sie dies nicht sonderlich beeindruckt, liegt daran, dass Sie selbst tagtäglich dasselbe tun und völlig selbstverständlich mit annähernder Lichtgeschwindigkeit kommunizieren. Einzig die Tatsache, dass sich im Netzwerk Ihrer Datenleitungen mit hoher Wahrscheinlichkeit noch das eine oder andere antiquierte Kupferkabel befindet, in dem die Elektronen im Gegensatz zu den Photonen des Lichts nur ca. mit 0,7-facher Lichtgeschwindigkeit reisen, bremst Ihre Kommunikationsgeschwindigkeit ein wenig. Und die Tatsache, dass an beiden Enden der Datenleitung diverse Server und Rechner für die Verarbeitung ihrer Daten ein wenig Zeit benötigen, verschafft den Empfängern ihrer Emails noch einige weitere Millisekunden Atempause. Das ändert allerdings kaum etwas daran, dass wir im Zeitalter der Datenübertragung in Beinahe-Lichtgeschwindigkeit bereits heftig an der Schallmauer des Bewältigbaren kratzen. Denn was die Dimension der Zeit angeht, so ist die Informationstechnologie heute bereits am Ende der Beschleunigung angekommen, argumentieren weltweit die IT- und Kommunikationsexperten. Schneller als per Licht durch ein Glasfaserkabel lassen sich Daten nun einmal nicht verschicken. Daraus, so stellen die Kommunikationssoziologen fest, resultiert wiederum eine fatale Erwartungshaltung: jeder möchte auf seine Fragen sofort Antworten erhalten. Elektronische Antwortzeiten dürfen heute üblicherweise nur noch Minuten, maximal einige Stunden dauern, eher der Dialogpartner die Geduld verliert. Antworten, die wie in den guten alten Zeiten auch mehrere Tage dauern können, werden im Normalfall kaum noch akzeptiert. Allerdings, so zeigen aktuelle Untersuchungen, trägt die rapide Beschleunigung der Kommunikation mittlerweile im gleichen Zug zu einer deutlichen Minderung der Kommunikationsqualität bei. Menschen neigen immer mehr dazu, die Flut der täglich per Bildschirm auf sie einströmenden Nachrichten und Texte nicht zu lesen, sondern nur noch die ersten Zeilen fragmentarisch zu überfliegen und eine dementsprechend fragmentarische Antwort zurückzusenden – auf die dann umgehend wieder eine fragmentarische Rückantwort folgt. Je schneller wir werden, desto flüchtiger werden wir also auch. Und je mehr Möglichkeiten sich uns durch die Beschleunigung unseres Lebens und unserer Kommunikation bieten, desto mehr Möglichkeiten versäumen wir im Zeitalter der Lichtgeschwindigkeits-Kommunikation also zwangsläufig auch. Ein Problem, mit dem wir allerdings nicht allein sind und mit dem man sich ähnlich auch auf höherer Ebene herumschlagen muss, wie Woody Allen bereits festgestellt hat: „Die Lichtgeschwindigkeit könnte für Gott ein ernsthaftes Problem sein. Denn wie soll er bei einer erlaubten Höchstgeschwindigkeit von nur 300.000 Kilometern pro Sekunde überall im Universum gleichzeitig sein, um das Ausbrechen der Hölle zu verhindern“ E “I am greatly relieved that the universe is finally explainable with the assistance of modern quantum physics,” writes Woody Allen in his recently published tome of texts and essays entitled Mere Anarchy, “I was beginning to think it was me.” The speed of light was of particular concern to the New York city neurotic, the practical merits of which suddenly became so clear to him during the notorious New York rush hour, while trying to hail a taxi: “Please note that a man in a spaceship approaching the speed of light would appear to arrive at work on time, relative to me – if not even a little early, and certainly better dressed.” Another advantage that Allen quite simply forgot to mention is that anyone travelling to work at the speed of light will not age – a phenomenon that physicists have given the pretty name of ‘time dilatation’. A space farer who spends 1000 years travelling at the speed of light can therefore theoretically bridge these 1000 years without ageing. It is precisely on this point that Allen mentions the decisive problem of travelling at the speed of light: “If it one day be<strong>com</strong>es possible for me to travel at more than 300,000 kilometres per second and catch up with the light created centuries ago, I could travel back to the time of Ancient Egypt or the Roman Empire. But what would I do there I would hardly know anybody.” The fact is, at any rate, that travelling at the speed of light has long been a reality, even though not by spaceship or in the form of time travel. You see, in a short while, the author of this text will send it by email, in the hope that it will shortly appear in print. This means that by clicking on the “send” button, these letters that have just been typed will be converted through the wonder of electronics into photons, travel at 300,000 kilometres per second along a fibreoptic cable, which we use in their millions for <strong>com</strong>munication purposes nowadays, and arrive at the recipient at almost the same moment they were sent. You are therefore in the process of reading a text that has covered a certain portion of the distance to you at the speed of light. The fact that this does not make any particular impression on you is because you do the same on a daily basis and <strong>com</strong>municate without a second’s thought at something approaching the speed of light. Only the fact that the data cables in your network in all likelihood still include some or other antiquated copper cable, in which the electronics travel at only about 0.7 times the speed of light <strong>com</strong>pared to photons, slows down your <strong>com</strong>munication speed slightly. And the fact that various servers and <strong>com</strong>puters at either end of the data cable need a little time to process your data gives the recipient of your emails a few more milliseconds to catch their breath. However, this hardly changes anything about the fact that we are already scraping heavily against the sound barrier of what can be over<strong>com</strong>e in the age of transferring data at almost the speed of light. For when it <strong>com</strong>es to the dimension of time, modern information technology has already arrived at the end of the acceleration phase, argue global IT and <strong>com</strong>munication experts. Data cannot be sent through a fibre-optic cable faster than the speed of light. This, according to <strong>com</strong>munication sociologists, in turn results in a fatal expectation: everyone would like to receive immediate answers to their questions. Electronic response times are normally just minutes nowadays, and certainly a maximum of a few hours, before the partner in the dialogue loses patience. Answers that take several days, as in the good old times, are normally hardly ever accepted. However, current research suggests that the rapid acceleration of <strong>com</strong>munication is currently contributing to a simultaneous clear reduction in the quality of the <strong>com</strong>munication. People are increasingly tending not to read the daily flood of messages and texts that appear on their screen, but only to flit over fragments of the first few lines and to return a correspondingly fragmented answer – to which a fragmented reply immediately follows. The quicker we be<strong>com</strong>e, the more cursory we be<strong>com</strong>e as well. And the more possibilities present themselves to us through the acceleration of our life and <strong>com</strong>munication, the more possibilities we also inevitably waste in the age of light-speed <strong>com</strong>munication. This is a problem we are not alone with and with which we similarly have to deal with at a higher level, as Woody Allen has already determined: “The speed of light could be a serious problem for God. How, at a maximum top speed of only 300,000 kilometres per second, can he be everywhere in the universe at the same time to prevent all hell breaking out” I “È un vero un sollievo per me sapere che con l’aiuto della moderna fisica dei quanti finalmente è possibile spiegare l’universo” scrive Woody Allen nel suo volume di testi e saggi di recente pubblicazione Pura Anarchia, “perché credevo che il problema dipendesse da me”. In particolare il regista newyorkese, afflitto dalle nevrosi metropolitane, era affascinato dalla velocità della luce, i cui meriti pratici gli si erano palesati di colpo nella famigerata ora di punta di New York mentre tentava di accaparrarsi un taxi: “Vedete, un tizio che viaggia a bordo di un’astronave quasi alla velocità della luce rispetto a me sarebbe arrivato puntuale al lavoro, se non addirittura un po’ in anticipo e in ogni caso meglio vestito”. Un altro vantaggio, non considerato da Allen, è che chi va al lavoro alla velocità della luce non invecchia – un fenomeno a cui i fisici hanno affibbiato il suggestivo nome di dilatazione temporale. Un cosmonauta che viaggiasse per 1000 anni alla velocità della luce, in teoria potrebbe passarli indenne senza invecchiare. Ma è proprio qui che Woody Allen individua il problema essenziale del viaggiare alla velocità della luce: “Se un giorno potessi viaggiare ad una velocità di oltre 300.000 chilometri al secondo e raggiungere la luce generata secoli prima, potrei tornare indietro nel tempo fino all’epoca degli antichi egiziani o dell’impero romano. Ma poi che ci farei là, visto che non conosco nessuno” Il fatto è che da tempo ormai viaggiare alla velocità della luce è una realtà, sebbene non sia ancora possibile farlo con un’astronave e nemmeno <strong>com</strong>e viaggio nel tempo. L’autore di questo articolo, per esempio, tra poco spedirà il testo per e-mail nella speranza che possa quanto prima essere pubblicato. Un semplice clic sul tasto “Invia”, ed ecco queste lettere appena scritte, trasformate in fotoni luminosi per un prodigio dell’elettronica, viaggiare alla velocità di 300.000 chilometri al secondo attraverso uno di quei cavi a fibre ottiche <strong>com</strong>e se ne usano a milioni oggi per le tele<strong>com</strong>unicazioni, e arrivare al loro destinatario quasi nello stesso istante in cui sono state inviate. Il testo che state leggendo adesso, quindi, per giungere fino a voi ha percorso un tratto di strada alla velocità della luce. Questo però non vi impressiona più di tanto. Sapete perché Perché anche voi ogni giorno fate la stessa cosa e <strong>com</strong>unicate quasi alla velocità della luce <strong>com</strong>e se fosse la cosa più naturale del mondo. La vostra velocità di <strong>com</strong>unicazione è frenata in parte solo daI fatto che nella rete dei vostri cavi di dati si trova ancora, con molta probabilità, qualche antiquato cavo di rame, in cui gli elettroni al contrario dei fotoni luminosi viaggiano solo a circa 0,7 volte la velocità della luce. Il fatto, poi, che alle due estremità del cavo di dati diversi server e terminali richiedano un po’ di tempo per elaborare i vostri dati, concede ai destinatari delle vostre e-mail ancora qualche altro millisecondo di tregua. Ciò non toglie che nell’era della trasmissione di dati quasi alla velocità della luce stiamo già cercando di scalfire il muro del suono del superabile. Perché per quanto riguarda la dimensione del tempo, l’informatica, a detta degli esperti di informatica e tele<strong>com</strong>unicazione di tutto il mondo, oggi è già arrivata alla fine dell’accelerazione. Impossibile inviare dati attraverso un cavo a fibre ottiche a velocità superiore a quella della luce. A propria volta questo dà adito, secondo i sociologi della <strong>com</strong>unicazione, ad una fatale aspettativa: tutti vogliono avere risposta immediata alle proprie domande. Normalmente oggi i tempi di risposta elettronici non possono superare l’arco di qualche minuto o al massimo qualche ora, l’interlocutore si spazientirebbe subito. Generalmente oggi non si accetta più che una risposta si faccia attendere anche diversi giorni <strong>com</strong>e avveniva in passato. Peraltro, recenti ricerche hanno messo in luce <strong>com</strong>e la frenetica accelerazione della <strong>com</strong>unicazione contribuisca nel frattempo, con la stessa velocità, a diminuire sensibilmente la qualità della <strong>com</strong>unicazione. Le persone tendono sempre più a non leggere il fiume di messaggi che li inonda ogni giorno dallo schermo del <strong>com</strong>puter, limitandosi a una scorsa frammentaria delle prime righe e a una risposta di conseguenza altrettanto frammentaria, cui segue a stretto giro di e-mail ancora una risposta altrettanto frammentaria. Diventiamo più veloci, ma proprio per questo anche più sbrigativi. E quanto più aumentano le possibilità che ci si aprono in virtù dell’accelerazione della nostra vita e della nostra <strong>com</strong>unicazione, tanto più cresce il numero delle possibilità che per forza ci sfuggono nell’era della <strong>com</strong>unicazione alla velocità della luce. Tuttavia questo è un problema che sono in molti a dover condividere e al quale non si sottraggono nemmeno i livelli superiori, <strong>com</strong>e Woody Allen ha già fatto notare: “La velocità della luce potrebbe essere un problema serio per Dio. Infatti se la velocità massima consentita è solo 300.000 chilometri al secondo <strong>com</strong>e fa ad essere presente contemporaneamente in tutto l’universo per impedire che scoppi l’inferno ” <strong>XENON</strong> <strong>ARCHITECTURAL</strong> LIGHTING Magazine 15 07