6

Пикабу! Мне нужны физики! в топ поднимите плиз, коммент для минусов внутри.

Спорил сегодня с подругой. я ей говорю что в теории скорость света преодолима , она утверждала обратное (используя теорию относительности). Я ей предлагал теорию: предположим что ты летишь в корабле со скоростью света и делаешь выстрел по направлению движения , то пуля разовьет скорость выше скорости корабля , а она мне впаривала ,что пуля летит относительно меня, а не корабля и не может лететь быстрее скорости света. Короче Пикабу выручай!
P.S. За ошибки сори...

Дубликаты не найдены

+23
Она права, ты нуб и опозорился. Погугли теорию относительности Энштейна. Там эти псевдопримерчики в первом абзаце везде.
раскрыть ветку 6
+1
Если брать ту же теорию относительности, то даже в абслютном вакууме МАТЕРИАЛЬНЫЙ предмет не сможет преодолеть скорость света, однако для нематеральныйх предметов данная теория не действует.
-1
А что если теория Энштейна ошибочна?
раскрыть ветку 4
0
чтоооо!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
На костер тебя!!!!!!!
Человек скажи что еще мы живем в Евклидовом пространстве!!!!!

А серьезно это такой крутой экспериментальный факт! Что наше пространство обладает метрикой Минковского! и из этого выплывает что скорости выше скорости света быть не может!!!
Ты можешь это элементарно проверить: если поверишь в преобразования Лоуренца , и прибавишь к скорости света другую скорость!!!!!( прими на веру что наш мир, вселенная , пространство так устроенно)
и это только начало СТО, а дальше интересные НИШТЯКИ с Замедлением времени и тд....
-1
это ведь только теория!
раскрыть ветку 2
+6
когда корабль будет лететь со скоростью света, то время будет идти медленее относительно корабля, что не позволит ему быть быстрее скорости света, тоже относиться к пули, что вылетела перед кораблем :DD

возьми фонарик включи перед собою и беги - вот тебе наглядный премер
раскрыть ветку 3
0
Что бы в голову такие мысли не лезли?)))
раскрыть ветку 2
+1
что бы ты видел скорость света, излучаемой лампочкой :DD
раскрыть ветку 1
+4
В теории - преодалима вообще без проблем. На практике преодолима в определенном смысле.
Скорость же относительна.
Смотри. У машины есть фары, которые светят. Я стою рядом с машиной.
Скорость распространения света фар ~ раскорости света, как относительно меня, так и водителя.
Итак что будет, если машина поедет?
Машина поехала вперед - то есть в ту сторону куда светят фары. Для меня скорость света фар не изменилась, а для водителя она уменьшится.
А если машина поедет задним ходом.
То относительно водителя скорость света фар превысит скорость света.
Почему? Потому, что свет распростроняется со скоростью света (в разных средах эта скорость может меняться, максимальная скорость света - считается скорость света в вакууме, о ней обычно и идет речь). Что это значит, а то, что скорость света не зависит от скорости движения источника света.
Для простоты понимания пример. Сферическая лампочка в вакууме, светит в одну сторону и двигается в эту же сторону со скорость близкой к скорости света. На ее пути стою я. Лампочка ко мне летит 2 года, но что я увижу? - пару секунд, так как лампа не сильно уступает свету в скорости, они как бы рядом летят. Я увижу свет от лампы почти в то же самое время, как лампа физически долетит до меня. Я за эти пару секунд увижу 2 года жизни лампочки, как бы в ускоренной съемки.
А скорость света относительно этой лампы будет почти нулевая.
Если взять противоположный пример, где лампа удаляется, то для меня эта лампа как бы замрет на месте. А скорость света от лампы относительно самой лампы превысит скорость света в вакуупе примерно в 2 раза.

Я сам сейчас двигаюсь со скорость превышающей скорость света, отностительно какой-то планеты во вселенной удаленной от меня на бесконечность.

Но как я заметил, многое не согласны с этой теорией. Но аргументов, которые меня бы убедили, никто не приводит.
раскрыть ветку 1
+2
ну ты выдал...
+3
Она правильно все сказала.
+2
Вот пример кстати, для физических объектов.
Я думаю все согласны, что можно достичь скорость = 60% от скорости света.
А теперь представь 2 самолета, которые двигаются в разные стороны с этой скоростью.
Относительно неподвижного меня, каждый двигается со скоростью 60% от скорости света.
А вот друг относительно друга, они будут со скоростью 120% двигаться.
раскрыть ветку 47
+1
сори бро, но у меня для тебя плохие новости
для них время замедляется пропорционально их скорости
и скорость будет всьо равно меньше скорости света
раскрыть ветку 46
0
что такое время, бро? Дай определение. Насколько я понимаю время в физике абсолютно а не относительно. Оно не замедляется.
Я использую примерно такое определение. Время - это придуманная людьми система отсчета, придумана она для удобства измерения и координации движения. У времени нет реальной физической основы. Оно абсолютно.
раскрыть ветку 45
+1
я больше люблю про путешествия во времени спорить
раскрыть ветку 1
0
это бесполезные споры. тут даже теоретически ничего не предсказать.
+1
относительно какого объекта рассматриваете ситуацию?
относительно корабля скорость света не будет превышена), а относительно мимо пробегающего зайца
и скорее всего получится так, что ты обгонишь патрон) ибо он начнет тормозить, а у тебя на корабле двигатели.. или с помощью чего ты там скорость света развил)
раскрыть ветку 6
0
О боже мой мозг! вы его взорвали (все в сумме)
раскрыть ветку 2
+3
запятую пропустил... получилось странно, как будто ты поклоняешься мозгу...
раскрыть ветку 1
0
ладно но в первую миллисекунду скорость у пули будет выше скорости корабля?
раскрыть ветку 2
+1
в любую секунду не будет превышать.
можешь даже формулу посмотреть. если 2 корабля летят со скоростью света по направлению друг к другу, то скорость сближения меньше скорости света. это физика детка
0
если относительно рядом стоящего статического объекта, то да
это имхо... и тащемта не факт что правильно)
0
Мои 10 коп. При полете со скоростью света твоя масса будет бесконечна. Т.е. не просто превышать массу всех объектов вселенной, а именно бесконечна. Т.о., чтобы разогнать тело до СС необходима бесконечная энергия. Элементарные частицы летят со СС, потому что ведут себя в данном случае как волна.

И время для тебя замрет. Для стороннего наблюдателя ты можешь лететь 100500 млрд. лет, но в своей системе временных координат за это время не успеешь прожить и миллисекунды.

Так же и с пулей - даже если теоретически она достигнет СС, никогда ее не преодолеет.

Это как единицу делить на бесконечно большое число. Она будет стремиться к нулю, но нулем никогда не станет.

Девушка права.
-2
Сходи в школу, дождись 11 класса и, когда начнется урок физики, не беги ягу хлестать, а дождись, когда начнут рассказывать общую теорю относительности. Там этот пример подробно рассмотрен.
-2
красивая девочка, да к тому же и умная!!! лет через 10 будешь в ее фирме работать охранником...
-3
да ей с ноги в живот- нехер умничать )))
раскрыть ветку 3
-1
хах если бы пацан был то может и дал бы...а девушек не бью!
раскрыть ветку 2
-3
легонько, в пол силы)))
раскрыть ветку 1
-8
Комментарий для минусов!
раскрыть ветку 7
+4
А вообще тебе стоит считать себя счастливым чуваком - девушка с мозгами "сапфир" нашего времени.
раскрыть ветку 4
+6
Она ко всему еще и блондинка!=D
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку 3
+1
Она права. Есть скорости больше света - это между квантами. Она вообще практически мгновенная. А так все правильно она говорит.
раскрыть ветку 1
-1
да для нас и скорость света- мгновенна)))
ещё комментарии
Похожие посты
1648

Скорость света сняли с помощью сверхбыстрой камеры

Скорость света сняли с помощью сверхбыстрой камеры Скорость света, Видео, YouTube, The Slow Mo Guys, Физика

Известные блогеры youtube-канала The Slow Mo опубликовали новый видеосюжет, в котором показали, как выглядит в реальности перемещение света. Для этого они использовали камеру, способную снимать со скоростью 10 триллионов кадров в секунду.

Скорости камеры оказалось достаточно, чтобы она смогла зафиксировать перемещение света. Сюжет блогеров за сутки посмотрели почти полмиллиона человек.

"У меня странные ощущения, словно человек никогда не должен был бы это видеть. Мы словно проникли в основание Вселенной", - отметил один из блогеров.

77

Специальная теория относительности. Часть 3 Лирическое отступление про скорость света

Продолжение. Часть 1, часть 2.


В первой части своего повествования, я упомянул как аксиому тот факт, что скорость света постоянна и не зависит от системы отсчёта, однако, не рассказал, зачем вообще нашей вселенной понадобилось ограничивать максимальную скорость передвижения. Данный пост я хочу посвятить исключительно ответу на вопрос


ЗАЧЕМ ВСЕЛЕННОЙ СКОРОСТЬ СВЕТА И ПОЧЕМУ СВЕТ ЗДЕСЬ НИ ПРИ ЧЁМ?


Имеет ли скорость света какое-либо отношение собственно к свету? Что же делает скорость света такой «специальной», почему мы наблюдаем такой «Вселенский» заговор, препятствующий всем фотонам (да что там фотонам – чему угодно!) перемещаться быстрее, чем предельные 299 тыс. км/с?


Ответ — данное утверждение ложно. Вернее оно перевёрнуто с ног на голову. Вселенная не устроена так, чтобы поддерживать скорость света постоянной, в действительности пространству-времени наплевать на свет, оно и сейчас расширяется быстрее скорости света и при этом ещё и продолжает ускоряться. Вселенское ограничение скорости имеет более глубокие корни.


В предыдущем посте я уже затронул причинность при рассказе о пространственно-временных интервалах. Причинно-следственные связи — это единственное, о чём могут договориться любые наблюдатели, находящиеся в любой системе отсчёта.

Но почему у причинности имеется максимальная скорость? И почему эта скорость случайно совпадает со скоростью света в вакууме?


Давайте разбираться, и начнём мы издалека, с 1632 года, когда Галилео Галилей предстал перед судом Святой Инквизиции за его поддержку в своей книге идей Коперника о гелиоцентрической системе мироустройства. Однако, кроме всего прочего, в своей книге Галилей так же упомянул «принцип относительности», который его словами звучал примерно так:

Специальная теория относительности. Часть 3 Лирическое отступление про скорость света Скорость света, Теория относительности, Научпоп, Физика, Длиннопост

Галилео заявлял, что не только нет никакого особенного места, но и нет никакой особенной скорости, которая могла бы повлиять на исход «механического эксперимента» в системе, которая движется прямолинейно и без ускорения. Это одно из великих предвидений Галилея было позднее кодифицировано другим гигантом — Исааком Ньютоном в своих «законах».


Перенесёмся на 200 лет позднее для того, чтобы встретить ещё одного героя нашего рассказа – Джеймса Кларка Максвелла, который умудрился вплести эти законы в 4 уравнения, элегантно описывающие весь феномен электромагнетизма.


К концу 19 века у нас были законы Ньютона, уравнения Максвелла, ещё несколько теорий, и общее ощущение того, что физика закончилась и вселенная познана... кроме двух маленьких проблемок — первые намёки на квантовую природу Вселенной и небольшую сумятицу, которые уравнения Максвелла внесли в Галилееву относительность. Вообще, и Ньютонова механика негласно опиралась на предположение, что скорость света бесконечно велика, а если бы это было действительно так, то это повлекло бы весьма серьёзные осложнения, однако, давайте разберёмся с уравнениями Максвелла, вот они:

Специальная теория относительности. Часть 3 Лирическое отступление про скорость света Скорость света, Теория относительности, Научпоп, Физика, Длиннопост

Эти уравнения настолько значимы, что отлиты в бронзе на его памятнике. Не пугайтесь, примерный смысл этих уравнений выражается следующим образом:


1. Электрический заряд является источником магнитной индукции (теорема Гаусса).

2. Магнитный заряд отсутствует (теорема Гаусса для магнитной индукции)

3. Изменение магнитной индукции порождает вихревое электрическое поле (закон индукции Фарадея)

4. Электрический ток и изменение электрической индукции порождают вихревое магнитное поле (закон Ампера - Максвелла).


Тот перевёрнутый треугольник называется "набла" - это просто индикатор особой операции, чуть сложнее, чем операторы + или —.


Но будем проще. Позовём наших друзей, Алису и Бориса, которые путешествуют на железнодорожной платформе. При этом Алиса ещё катается на скейте... и она электрическая, нам ведь нужно что-то электрически-заряженное, чтобы генерировать магнитное поле. Выглядит это как-то так:

Специальная теория относительности. Часть 3 Лирическое отступление про скорость света Скорость света, Теория относительности, Научпоп, Физика, Длиннопост

Перемещаясь по платформе, Алиса генерирует магнитное поле, и мы, зная уравнения Максвелла, можем посчитать силу данного поля, зная полную скорость Алисы (v1 + v2). Мы так же можем прямо измерить эту силу при помощи физического эксперимента.


Борис — кот учёный и тоже умеет считать. Наблюдая за перемещениями Алисы со скоростью v1 он так же посчитает силу магнитного поля... и что-то не сходится. Очевидно же, что сила магнитного поля, которое генерирует Алиса, одна и та же. Мы измеряем не само поле, а его эффект — силу Лоренца — зависимый от скорости баланс между электрическим и магнитными полями. Оба поля работа работают, чтобы создать эту силу (полная сила электромагнитного поля на движущийся со скоростью v заряд q, в которую вносит свой вклад как электрическое Е, так и магнитное B поля:


F = q(E + [v × B])


Причём, сила эта не зависит от системы отсчёта. Это наводит нас на мысль о том, что электромагнитная сила каким-то образом связывает скорость и пространство-время. Как же нам выявить эту связь? Борису и нам нужна какое-нибудь волшебное преобразование, позволяющее переводить уравнения Максвелла из одной системы отсчёта в другую.


Таким примером могло бы служить Галилеево преобразование, которое просто говорит о том, что скорости складываются, а пространство и время не зависят от скорости. То же самое преобразование использует Ньютоновская механика, и мы только что применили их для преобразования уравнений Максвелла к скорости Алисы.


x' = x – vt


Но внезапно оказалось, что к уравнениям Максвелла нельзя применить Галилеево преобразование таким образом, чтобы они выдавали непротиворечивые результаты, иными словами они НЕ ИНВАРИАНТНЫ!


Вроде бы они и выдавали правильные значения для низких скоростей, но приводили в полный хаос векторные составляющие полей, а для высоких скоростей эти значения... нет, просто забудьте о высоких скоростях! Физика совсем поломалась!


После преобразований, линии напряжённости магнитного поля будут выглядеть как-то так:

Специальная теория относительности. Часть 3 Лирическое отступление про скорость света Скорость света, Теория относительности, Научпоп, Физика, Длиннопост

Так что же, Максвелл был неправ? Нет, как выяснилось, неправ был Галилей.


Преобразования, на которых работала Ньютоновская механика, были неправильными. Единственные работающие преобразования, были Лоренцевы (о них я рассказывал в первой части), но до сего момента они были чуть больше, чем некая математическая абстракция для преобразования поворота в четырёхмерном пространстве (к слову, к современному виду их привёл французский математик Анри Пуанкаре за 5 лет до Эйнштейна в 1900 года, который об этой работе не знал и сделал то же самое лишь в 1905).


Лоренцевы преобразования были известны задолго до Эйнштейна. Кому интересно узнать больше, на Википедии есть хорошая статья про то, как их можно вывести самостоятельно в домашних условиях.


Вкратце, история сводится к следующим логическим выкладкам:


Давайте честно признаем, что сложение скоростей (v1 + v2) не работает! Необходимо другое преобразование!


Законы физики работают неизменно, вне зависимости от положения, ориентации или скорости. Нам абсолютно не важно, где находится Алиса, в каком направлении, и с какой скоростью она движется. Это должно быть так — Земля вертится вокруг своей оси, вращается вокруг Солнца, Солнце вращается вокруг центра Млечного пути, наше положение, ориентация и скорость меняются кардинальным образом, в зависимости от нашей точки зрения, но наши физические эксперименты выдают одни и те же результаты, несмотря на это.


Теперь давайте сделаем ещё одно смелое предположение — что Вселенная устроена логично!


Добавим так же требование, что нам постоянно необходимо делать преобразования между разными системами отсчёта туда и обратно и получать непротиворечивые результаты — мы должны иметь возможность пройти путь преобразований при переходе из в системы отсчёта Алисы к системе отсчёта Бориса, затем – в нашу систему отсчёта, откуда мы их наблюдаем, а затем повторить весь путь назад к Алисе и получить те же результаты, с которых мы начали, при этом изменяя лишь один параметр — скорость.


И наконец, добавим ко всему этому щепотку алгебры — получим преобразования Лоренца. Единственное преобразование, которое отвечает всем нашим требованиям!


Эйнштейн заподозрил, что поскольку данные преобразования столь хорошо справляются сзадачей, возможно, они описывают некие фундаментальные законы самой природы пространства-времени, природы нашей реальности.


Однако, в формуле преобразования Лоренца присутствует некая константа c, значение которой нам неизвестно.

Специальная теория относительности. Часть 3 Лирическое отступление про скорость света Скорость света, Теория относительности, Научпоп, Физика, Длиннопост

Физический смысл этой константы – вселенский скоростной предел. Почему? Потому что без неё константы, преобразования Лоренца бы попросту не работали, данная константа — необходимый элемент формулы преобразования, без которого обойтись невозможно. Преобразования Галилея — это лишь частный случай преобразований Лоренца, гдс c = ∞. И действительно, с точки зрения симметрии и относительности, константа c действительно могла бы быть бесконечной.


При помощи преобразований Лоренца, наконец, позволили получить инвариантные версии уравнений Максвелла (согласованное значение для магнитного поля Алисы, вне зависимости от системы отсчёта: нашей, Бориса, либо её собственной), без них, мы бы не смоли дать описания законам электромагнетизма — это стало ещё одним подтверждением того, что данные преобразования корректно описывают окружающую нас действительность.


Однако, не любое значение константы с нам подойдёт. Данное значение должно быть комбинацией значений фундаментальных констант в уравнениях Максвелла, иными словами, для того, чтобы электрические законы и законы магнетизма работали, нам так же необходимо ограничение — совершенно определённое значение константы c в формуле преобразования Лоренца.


Так что же это за значение? Да можно просто найти его комбинируя результаты физических экспериментов с электромагнитными полями, а затем — применять к этим значениям преобразования Лоренца туда и обратно с разными значениями с. Когда после преобразования из одной системы отсчёта в другую и обратно результаты совпадут с исходными, это и будет требуемым нам значением. Но подождите... ВНЕЗАПНО оказывается, что значение, которое мы нашли, в точности совпадает с измеренной скоростью распространения электромагнитных волн — скоростью света.


Ещё со времён Ньютона мы знаем, что масса обременяет движение, если же у чего-либо отсутствует масса, то нет и никаких препятствий двигаться настолько быстро, насколько это вообще возможно. Фотоны, гравитационные волны, глюоны — всё, что не имеет массы движется в нашей Вселенной с максимально-возможной скоростью. Соответственно, и для передачи информации (взаимодействия) между двумя уголками Вселенной, максимальной скоростью будет являться скорость распространения электромагнитных волн в вакууме.


Иными словами, скорость света, это максимальная скорость распространения причинно-следственных связей — скорость причинности.


Взгляните на рисунок — это трёхмерное представление уже знакомой нам диаграммы Минковского. К нашему настоящему моменту (красная стрелка показывает наблюдателя) из прошлого сужается воронка — наш «световой конус прошлого». На наше текущее настоящее может повлиять только событие, которое попадает в рамки данного конуса — этот конус — наш «горизонт событий». В будущее воронка расходится и включает в себя все события, на которые мы в состоянии повлиять из настоящего момента. Если событие находится за пределами нашего светового конуса, то причинно-следственной связи между такими событиями быть не может.

Специальная теория относительности. Часть 3 Лирическое отступление про скорость света Скорость света, Теория относительности, Научпоп, Физика, Длиннопост

Интерпретация Эйнштейном ФИЗИЧЕСКОГО СМЫСЛА преобразований Лоренца и дала нам Специальную Теорию Относительности, установив фундаментальную связь между пространством и временем.


Так что бы было, если бы не было этого Вселенского ограничения скорости? Если мы оставим значение c = ∞ (сейчас речь о константе c в преобразованиях, а не о скорости света), то не было бы и массы, так как на создание какой-либо массы потребовалось бы бесконечное количество энергии (E = mc²), во вселенной существовали бы только безмассовые частицы, перемещающиеся на бесконечной скорости.


Существование самого пространства-времени было бы невозможным – с бесконечным замедлением времени и сокращением расстояний до нуля, между событиями отсутствовали бы причинно-следственные связи (вернее, любое бесконечно-удалённое и бесконечно-давнее событие могло бы повлиять на любое событие в бесконечном будущем и наоборот), был бы вселенский хаос — безвременной танец безмассовых частиц в вечном «здесь и сейчас».


Разумеется, мы не могли бы существовать в подобном парадоксе. Для возникновения нашей Вселенной, ей просто необходимо было ограничить максимальную скорость причинно-следственных связей, иначе она попросту не могла бы возникнуть и существовать .


В следующей части мы поговорим об эквивалентности массы и энергии и об истинном смысле формулы E = mc².

Показать полностью 6
784

Что вы увидите при разгоне до скорости света

Из-за аберрации света и эффекта Доплера картинка так необычно искажается. А из-за замедления времени, которое описывает теория относительности, полет даже к самым далеким звездам может занять всего несколько минут (если вы выдержите такое ускорение, правда:))

Что вы увидите при разгоне до скорости света Физика, Наука, Скорость света, Скорость, Космос, Время, Теория относительности, Эффект Доплера, Гифка
196

Когда частица может двигаться быстрее скорости света

Когда частица может двигаться быстрее скорости света Физика, Скорость, Скорость света, Частица

В 1933 году в лаборатории Физико-математического института Павел Черенков и Сергей Вавилов обнаружили ранее неизвестный феномен. Чистая вода, без всяких примесей, начинала светиться под действием радиации. Как показали дальнейшие наблюдения, дело было в очень быстро движущихся заряженных частицах — быстрее света.

Слова "быстрее света" не ошибка: принципиально нельзя превысить лишь скорость света в вакууме, а в разных материалах он движется медленнее. Свет — это электромагнитная волна, колебания поля. Но в любом веществе есть атомы, которые вносят задержку в передачу энергии электромагнитной волной. Или просто не пропускают волну внутрь: это происходит в непрозрачных средах.

Если в вакууме предел составляет без малого 300 тыс. км/с (с такой скоростью за 1 с можно облететь Землю по экватору 7,5 раза), то в воде — только 225 тыс. км/с. Для оптического стекла значение еще меньше: некоторые сорта замедляют свет до 140 тыс. км/с.

Законы физики запрещают мгновенное изменение скорости, поэтому какое-то расстояние в среде частица пролетает быстрее "местного ограничения". Все это время она тормозит и, следовательно, теряет энергию, которой надо куда-то деваться. При торможении машины кинетическая энергия переходит в нагрев тормозов, а сверхсветовые частицы отдают избыток в виде квантов излучения, то есть света.

Детально эффект был описан Черенковым, Вавиловым, Игорем Таммом и Ильей Франком. Все они, кроме умершего в 1951-м Вавилова, получили Нобелевскую премию по физике. Сам эффект по сей день применяется в исследованиях, а наблюдается как в технике, так и в природе, главное — знать, куда смотреть.

Источник Чердак

Смотрите также:

Химики МГУ придумали, как повысить скорость зарядки аккумуляторов

948

Скорость света для гуманитариев

Есть у меня несколько годных статей по популяризации занимтельных научных штуковин. Многие помнят, возможно, мой бложек  и репосты на одном унылом ресурсе. И тут я, значит, вспомнил про них и думаю, добро пропадает. Попробую закинуть сюда, ну, вдруг кто не в курсе и вообще...

Назло всем специалистам и кандидатам, нарушая все до единой методологии и правила хорошего научного текста, мы пишем доступным языком об открытиях современной (и не очень) науки и прилагаем к этому случайные картинки из интернета.

Сегодня мы поговорим о скорости света, почему она постоянная, почему все "бегают" с этой скоростью и удивляются оной, и что вообще, черт побери, происходит.

Скорость света для гуманитариев Физика, Скорость света, Теория относительности, Длиннопост

Собственно говоря, скорость света начали пытаться измерить еще очень давно. Всякие там Кеплеры и прочие считали, что скорость света бесконечна, а Галилей, например, полагал, что скорость определить можно, но трудно, так как она очень большая. Умный был этот Галилей, короче.

И оказался прав. В 17 веке некто Рёмер неточно рассчитал скорость света, когда наблюдал затмения спутников Юпитера. Ну а в дальнейшем научно-технический прогресс окончательно все расставил по местам, и выяснилось, что скорость света равна приблизительно 300 000 километров в секунду.

Скорость света для гуманитариев Физика, Скорость света, Теория относительности, Длиннопост

Но что же такого в этом значении? Почему эта скорость так важна? Скорость моего лисапеда тоже можно подсчитать, но никто ж над ней не размышляет о вечности и структуре мироздания.

А подвох в том, что скорость света ВСЕГДА равна 300 000 километров в секунду. ВСЕГДА!!!


Исходя из собственного опыта путешествия на лисапедах, представим ситуацию: вы с другом едете на велосипедах: ваш друг чуть быстрее, а вы чуть медленнее. Допустим, со скоростями 20 и 15 км/час соответственно. И если вы, двигаясь со своей скоростью, решите измерить (как-нибудь) скорость друга, то вы выясните, что ваш друг двигается относительно вас со скоростью 5 км/час.

Это простые дошкольные правила сложения скоростей. Каждый интуитивно об этом знает. Если вы увеличите скорость до 20 км/час и нагоните друга, то относительно вас ваш друг будет иметь скорость равную нулю.

Это логично и следует из жизненного опыта. Скорость моторной лодки которая, движется по течению также складывается из собственной скорости лодки и скорости течения реки.

Скорость света для гуманитариев Физика, Скорость света, Теория относительности, Длиннопост

А теперь попробуем проделать тот же фокус со светом. Ваш друг внезапно аннигилировал и превратился в луч света. Вас это не удивило. Вы решили погнаться за ним и сильно для этого постарались. Вы разогнались до скорости довольно близкой к скорости света. И чисто ради прикола, из научного, так сказать, любопытства, решили тоже замерить скорость вашего бывшего друга. Разумеется, вы уверены, что получите решение равное скорости света за минусом вашей собственной скорости.


И вот тут вас ждет сюрприз. Расчетно-опытном путем вы выясните, что относительная скорость вашего лучевого приятеля по-прежнему 300 000 км/сек. С какой бы скоростью не двигались лично вы, независимо от направления: параллельно движению света, навстречу свету, перпендикулярно и т.д. – скорость света всегда будет равна 300 000 м/сек.

Впервые вот эту нестыковочку заметили в начале XX века пара ученых Майкельсон и Морли.

Скорость света для гуманитариев Физика, Скорость света, Теория относительности, Длиннопост
Множество опытов впоследствии подтвердили: как не измеряй скорость света, она при любых условиях относительного движения равна своему постоянному значению. Многие люди до сих пор отказываются в это верить, и шарлатаны от науки задвигают теории опровержения постоянства скорости света, обязательно вворачивая про мировой эфир и прочие удивительные нефальсифицируемые гипотезы.

И вот до 1905 года никто не мог объяснить, почему скорость света не хочет быть относительной, пока не пришел Эйнштейн и не догадался, что происходит.

Скорость света для гуманитариев Физика, Скорость света, Теория относительности, Длиннопост

Скорость света, как оказалась, порадовала нас еще несколькими внезапными чудесами. Эйнштейн, ничтоже сумняшеся, поведал миру о других странностях высокоскоростных режимов.

Дело в том, что чем больше наша скорость, тем медленнее идут наши часы. Время замедляется при увеличении скорости. Если вы думаете, что это теоретические и математические шутки, не имеющие реального подтверждения, то вы застряли в Средневековье.


Увы, но реальные опыты были проведены еще в прошлом веке. Брали очень точную пару часов, показывающих одинаковое время. Один экземпляр часов брали на борт реактивного самолета, а вторые часы оставались на земле. Первые часы на огромной скорости пару раз прокатили вокруг планеты. А затем сверили время. Часы из самолета отставали.

Скорость света для гуманитариев Физика, Скорость света, Теория относительности, Длиннопост

И чем ближе кто-то двигается к скорости света, тем медленнее идут его часы (сам-то он этого не замечает и считает, что его часы идут правильно, но это уже парадоксы теории относительности, мы сейчас не о них рассказываем).


Таким образом, если бы кто-нибудь с часами разогнался до скорости света, то время для него бы остановилось. Как говорят физики: часы на фотоне не идут.

И если бы нам была возможность превысить скорость света, то математика убедительно протестует, что в таком случае время пойдет в обратную сторону. Это одна из причин невозможности сверхсветовых скоростей – нарушится причинно-следственная связь, знаете ли. Вы разогнались до скорости 400 000 км/с и оказались в прошлом….

Скорость света для гуманитариев Физика, Скорость света, Теория относительности, Длиннопост

Но разогнаться до скорости света нам мешают более серьезные причины, чем замедление времени. Все, что имеет массу, не может лететь со скоростью света, увы. Как только мы начинаем ускоряться, наша масса увеличивается и, чем мы ближе к скорости света, тем наша масса больше. И тем больше требуется энергии, чтобы нас разгонять. При значениях очень близких к скорости света наша масса становится практически бесконечной и соответственно для нашего дальнейшего разгона нам требуется бесконечная энергия. В математике это выглядит как деление на ноль.


А почему же фотон летит со скоростью света? – спросит любознательный и смекалистый читатель. Потому что у него нет собственной массы (знатоки, молчите о разнице между массой покоя, инертной массе и прочих нюансах – мы упрощаем, а не загружаем).

Скорость света для гуманитариев Физика, Скорость света, Теория относительности, Длиннопост

Да-да, когда в этих ваших коллайдерах разгоняют электрон, то даже его малюсенькую массу нельзя пульнуть со скоростью света.


Не можем не процитировать какой-то учебник: "Если скорость частицы всего лишь на 90 км/с меньше скорости света, то ее масса увеличивается в 40 раз. Мощные ускорители для электронов способны разгонять эти частицы до скоростей, которые меньше скорости света лишь на 35—50 м/с. При этом масса электрона возрастает примерно в 2000 раз. Чтобы такой электрон удерживался на круговой орбите, на него со стороны магнитного поля должна действовать сила, в 2000 раз большая, чем можно было бы предполагать, не учитывая зависимости массы от скорости." Поразмыслите об этом, прежде чем строить планы по созданию машины времени.

Скорость света для гуманитариев Физика, Скорость света, Теория относительности, Длиннопост

Поэтому когда вы в очередной раз читаете, что кто-то открыл что-то, превышающее скорость света, и теперь продает на основе этой технологии торсионные препараты от несварения желудка, вспомните нашу статью.


Скорость света это удивительная физическая величина. Если, например, время умножить на скорость света (получив "метрические" значения), то получится та самая четвертая ось четырехмерного пространства, которым оперирует вся теория относительности: длина, ширина, высота, время. Это крайне зубодробительная теория, но выводы из нее шикарны и до сих пор поражают неокрепшие умы юных физиков.

Скорость света для гуманитариев Физика, Скорость света, Теория относительности, Длиннопост
Отметим, что современная физика не отрицает возможность преодоления скорости света. Но все эти предположения касаются не преодоления скорости "в лоб". Речь идет о перемещении в пространстве за время меньшее, чем его преодолеет свет. А это может быть в результате всякого рода неоткрытых или неразгаданных взаимодействий (типа квантовой телепортации), или за счет искривления пространства (типа гипотетических кротовых нор), или существования частиц, у которых время идет в обратном направлении (типа теоретических тахионов). Но пока только попадается плохое оптоволокно.
Скорость света для гуманитариев Физика, Скорость света, Теория относительности, Длиннопост
На этом у нас все.

NB: Все изображения взяты из гугла (поиск по картинкам) - авторство определяется там же.

Незаконное копирование текста преследуется, пресекается, ну, и сами знаете...


Если пост понравился, то притащу еще пару тройку про кванты и прочие няшненькие вещи, дорогие любители науки..Привет всем, кто меня узнал.

Показать полностью 10
161

Что вы увидите, разгоняясь до скорости света?

На основе современных законов физики смоделировал, какую картинку увидит человек при ускорении до скорости света! Смотрите в выпуске: как влияет эффект Доплера, аберрация света и многое другое на то, что мы увидим при таком полете!

P.S.: Картинка для привлечения внимания)

Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: