Скорость света в вакууме — это абсолютный космический предел скорости. Ничто не может двигаться быстрее, чем 3,0 x 108 метров в секунду (точнее, 299 792 458 м/с или 1 079 252 848,8 км/ч).
Согласно законам физики, когда мы приближаемся к скорости света, мы должны выделять все больше и больше энергии, чтобы заставить объект двигаться. Чтобы достичь скорости света, вам понадобится бесконечное количество энергии, а это невозможно!
Возможно, вы слышали, что объект, движущийся со скоростью света, приобретает бесконечную массу. Но это не совсем так. На самом деле объект не набирает физическую массу, но ведет себя так же, как будто приобретает.
Например, если человек весом 65 кг путешествует со скоростью 50% скорости света, он будет вести себя так, как если бы его масса составляла 87 кг. На 90% он будет вести себя так, как если бы он весил 172 кг.
Итак, если масса не может двигаться со скоростью света, как же может двигаться свет? Свет состоит из фотонов (кварков света), которые являются безмассовыми частицами и поэтому им не требуется энергия для движения.
Если для перемещения световых частиц не требуется никаких усилий, почему фотоны не могут двигаться быстрее скорости света?
Замедление времени. Время замедляется, когда вы приближаетесь к скорости света, а когда вы ее достигаете, время останавливается.
Для фотона нет времени, для него все происходит мгновенно. Пытаться заставить фотон двигаться быстрее скорости света — все равно что остановить машину и потом заставить ее ехать еще медленнее. Это невозможно!
В повседневной жизни замедление времени влияет на нас постоянно, но его влияние настолько незначительно, что мы не можем его увидеть. Согласно теории относительности, «движущиеся часы идут медленно».
Это означает, что если вы сбросите часы со скалы, время, которое они покажут, будет немного отстать от часов, которые не были сброшены со скалы. Так обстоит дело со всеми часами, механическими и биологическими.
На самом деле вы стареете медленнее на высоких скоростях, но вам придется путешествовать довольно быстро, чтобы заметить большую разницу.
Например, тот, кто был на международной космической станции в течение 6 месяцев, будет старше на 0,005 секунды, чем тот, кто жил на Земле. МКС облетает Землю каждые 90 минут, но ее скорость всего лишь 0,003% скорости света. Если бы вы путешествовали на космическом корабле со скоростью 99% от скорости света всего несколько минут, для ваших друзей на Земле прошли бы десятилетия.
Если бы мы могли видеть, что происходит, человек, движущийся к вам со скоростью света, казался бы синим, поскольку световые волны, которые отражаются от него и попадают в ваш глаз, сжимались бы и уплотнялись вместе, что делало длину волны короче. Это так называемое синее смещение.
Точно так же, если бы человек удалялся от вас, световые волны растягивались бы, увеличивая длину волны, и он казался бы красными, и это называется красным смещением. Для человека, путешествующего со скоростью света, все перед ним будет сжиматься в нечто, похожее на размытый туннель, внешнее кольцо туннеля будет красным, а внутреннее — синим.
