Jest taki żartobliwy przepis na przekroczenie prędkości światła: łączymy dwa koła w taki sposób, żeby jeden obrót pierwszego przekładał się na dziesięć obrotów drugiego, potem analogicznie łączymy drugie z trzecim, trzecie z czwartym i tak dalej, aż do dziesiątego. Jeden obrót pierwszego koła będzie się wtedy przekładać na 10⁹, czyli miliard, obrotów ostatniego. Teraz wystarczy tak rozpędzić pierwsze koło, żeby punkt na jego obwodzie osiągnął skromną prędkość trzydziestu centymetrów na sekundę – punkt na obwodzie ostatniego koła osiągnie wówczas trzysta tysięcy kilometrów na sekundę, czyli ciut powyżej prędkości światła. Szach mat, Einsteinie!

W rzeczywistości takie coś naturalnie nie miałoby prawa zadziałać – nawet gdyby teoria względności była fałszywa. Przełożenie obrotów jeden do miliarda oznacza, że rozkręcenie całej maszynerii także wymagałoby miliard razy większej siły niż w poruszenie jednego koła. Żeby przedstawić rzecz obrazowo: aby trybik na pierwszym kole przesunął się zaledwie o milimetr, trybik na ostatnim musi pokonać – bagatela – tysiąc kilometrów. Jeżeli to koło ma, dla równego rachunku, metr obwodu, oznacza to milion obrotów – a więc ten milimetrowy ruch wymagałby tyle wysiłku, co obrócenie koła milion razy, nie licząc oporów spowodowanych tarciem i siły potrzebnej do obrócenia wszystkich pośrednich kół.

Drugi problem jest taki, że nawet dysponując odpowiednią siłą, i tak nie byłoby sensu próbować, bo z czegokolwiek byśmy tych kół nie zrobili, nie wytrzymałyby one tak wielkich obciążeń – zanim byśmy w ogóle dali radę cokolwiek ruszyć, trybiki z pewnością by nam popękały. A nawet gdyby wynaleźć jakiś niedorzecznie wytrzymały materiał i wprawić koła w ruch, to na długo przed osiągnięciem prędkości światła rozgrzałyby się one od tarcia (atmosferycznego i o siebie wzajemnie) i zaczęły topić, albo rozerwałaby je siła odśrodkowa (proporcjonalna do kwadratu prędkości, więc rosnąca bardzo szybko). Krótko mówiąc: nie próbujcie tego w domu!

Konstrukcja, którą zbudowałem z klocków Lego, nie ma oczywiście ambicji przekraczania prędkości światła, ani nawet dźwięku – posłuży tylko do zademonstrowania w mikroskali problemów opisanych w drugim akapicie.

Duże kółka mają po dwadzieścia ząbków, a małe po dwanaście, co oznacza przełożenie 1,67 między sąsiednimi osiami – sporo mniej niż dziesięć, ale dobre i to. Cztery białe pokrętła z tyłu mają zatem przełożenia, kolejno od lewej:

• 1,67³ ≈ 4,63
• 1,67⁶ ≈ 21,43
• 1,67⁹ ≈ 99,23
• 1,67¹² ≈ 459,39

Czyli jeden obrót ostatniego pokrętła przekłada się na prawie pięćset obrotów śmigła po lewej.

Tyle teorii, a jak to działa w praktyce?

Jak widać na załączonym filmiku, przełożenie to nie wszystko: trzecie pokrętło wcale już nie daje szybszych obrotów niż drugie, bo jego obracanie wymaga więcej wysiłku, a czwarte w ogóle trudno ruszyć – i też trochę strach, bo jesteśmy już niebezpiecznie blisko granicy wytrzymałości klocków; gdybym dodał jeszcze dwie-trzy kolejne osie, ta granica mogłaby już zostać przekroczona.

A największą prędkość pozwala uzyskać czarne pokrętło z przodu, z przełożeniem 1,67⁸ ≈ 59,54. Niby nie tak wiele, ale na prawo od niego opór narasta już szybciej niż przełożenie, więc uzyskiwana szybkość zaczyna spadać. Mógłbym oczywiście zrobić dłuższe i poręczniejsze pokrętła, którymi dałbym radę kręcić szybciej, ale wtedy znowu zacząłbym się obawiać o wytrzymałość klocków. Co innego, gdyby kółka były z żelaza – ale wtedy z kolei byłyby cięższe, więc stawiałyby większy opór… Tak czy siak, maksimum pewnie by się znacząco nie zmieniło.

Wniosek z tego taki, że przy przełożeniu 1/10 już przy czterech kółkach byłoby bardzo ciężko tym kręcić – a że każde kolejne zwiększa wymaganą siłę o kolejne zero z kawałkiem, to nawet przy użyciu potężnego silnika i kół z tytanu, granicą możliwości byłoby pewnie sześć, góra siedem kółek.

Podsumowując: testować teorię względności trzeba w innym trybie – albo i bez żadnego trybu.