Ahh, dit første spørgsmål er det nemme! Lyset bevæger sig med lysets hastighed i vakuum, som er en konstant. Så der er ingen hastighedsforøgelse eller opbremsning.
Lyset “bremses” dog, når det bevæger sig gennem materialer som glas eller vand. I virkeligheden bliver fotoner absorberet og genudsendt af atomerne i det materiale, som lyset bevæger sig igennem. Man kan regne lysets hastighed i et materiale ud ved at dividere lysets hastighed i vakuum (ca. 3 gange 10^8 meter/sekund) med materialets brydningsindeks, som f.eks. er ca. 1,4 for de fleste slags glas.
Lyset vil reagere på et gravitationsfelt og ændre retning (igen, ikke rigtig “accelererende” — Einstein fortæller os, at denne effekt kommer af det faktum, at rum og tid ikke er “flade”, og at lysstrålerne blot følger den korteste afstand mellem to punkter, som kan være krumme). Når en foton bevæger sig ind i et gravitationspotentiale, opsamler den energi og skifter farve og bliver “blåforskudt”. På vej ud bliver den “rødforskudt”, da den mister energi. En observatør vil dog altid se fotonen bevæge sig med lysets hastighed, når den når frem til ham.
Elektroner bevæger sig hele tiden. Der findes to slags “evighedsmaskiner” – maskiner, hvor delene bevæger sig hele tiden, og maskiner, hvor man kan udvinde energi fra den, mens man lader den forblive i den oprindelige tilstand. Den første slags overtræder ikke energibevarelsen eller noget som helst — bevægelsen kan fortsætte i det uendelige uden at tilføje eller fratrække energi — der er ingen “friktion” for elektroner i deres baner i den laveste energitilstand omkring atomkerner. Der er heller ikke nogen gennemsnitshastighed for disse elektroner, men hvis man foretager en måling af den øjeblikkelige hastighed for en elektron i et atom på et hvilket som helst tidspunkt, vil man opdage, at den er i bevægelse.
Det, der gør alt dette okay, er, at elektronerne ikke kan miste energi, hvis de allerede befinder sig i deres laveste energitilstand. Kvantemekanikken har den mærkelige egenskab, at der findes en sådan ting som en tilstand med laveste energi, som normalt er en tæt bundet tilstand, hvor elektronen befinder sig tæt på atomets kerne. Hvis man får den tættere på i gennemsnit, må man begrænse den til et mindre rumvolumen. Når elektroner begrænses til små rumvolumener, øges forventningsværdien af deres hastighed (samtidig med at den elektrostatiske potentielle energi reduceres, fordi modsatrettede ladninger tiltrækkes). Ved en eller anden lykkelig ligevægt er energien minimeret – bringer man elektronen tættere på, skal den bevæge sig hurtigere, hvilket øger energien, fjerner man den, er den elektrostatiske potentielle energi højere.
Tom
(offentliggjort den 22/10/2007)