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)
Почему время идет, и его нельзя остановить?
Как это ни странно, но время можно остановить! Правда не так, как это обычно показано в фильмах.
В физике есть очень интересная теория, разработанная Альбертом Эйнштейном — специальная теория относительности или СТО. В этой теории ключевую роль играет скорость света (скорость распространения света). Она равна примерно одному миллиарду километров в час. Это в 200 миллионов раз больше скорости пешехода.
Оказывается, если скорость какого-нибудь предмета приближается к этой самой скорости света, то время для этого предмета замедляется. А если скорость предмета в точности равна скорости света (и это теоретический максимум для скоростей в нашем мире), то время для предмета и вовсе останавливается!
Представим мысленный эксперимент. Допустим у нас есть ракета. Посадим туда космонавта, запустим в космос со скоростью близкой к скорости света и будем наблюдать за ним с Земли. Для космонавта все будет совершенно обычно. Нам же с Земли будет казаться, что мы смотрим фильм с замедленной съемкой. Все что будет происходить в ракете, включая жизнь космонавта, будет неестественно медленно. Но космонавт, который находится внутри ракеты ничего не заметит, так как сам является частью этого “замедленного фильма”. Если скорость ракеты станет равной скорости света, нам с Земли покажется, что время для ракеты остановилось вовсе. Картинка замрет, как будто фильм поставили на паузу.
Если космонавт будет путешествовать в таком режиме долго, а потом вернется на Землю, то он обнаружит, что постарел меньше чем остальные. Но! Он не выиграл для себя ни минуты дополнительной жизни. Допустим, он летал 10 лет по земным часам. Для него время текло медленнее, допустим, по его часам прошло только 9 лет. Он постарел на 9 лет, а мы на 10. Но он и прожил на год меньше, т. е. всего 9 лет. А мы жили целых 10. Фактически он просто перенес год жизни, но не сэкономил.
К сожалению, такой эксперимент нельзя провести из-за технических и биологических ограничений. Однако он осуществим для элементарных частиц. И в этих экспериментах действительно фиксируется замедление времени, согласно предсказаниям СТО.
Анна Синельникова, физик-теоретик, сотрудник физфака МГУ
источник - http://weekend.rambler.ru/read/2016/04/28/pochiemu-vriemia-i...
Кошмар перфекциониста
Все, что мы видим, мы видим с задержкой.
Доказательство:
Обратимся к астрономии. Каждый раз, глядя ночью на небо, мы видим на нем звезды. Но можем ли мы с полной уверенностью сказать, что каждая из звезд в данный момент времени СУЩЕСТВУЕТ? Нет, не можем. В связи с ограниченностью скорости света мы наверняка знаем только то, что она СУЩЕСТВОВАЛА. Глаголы "существует" и "существовала" отличаются тем, что первый говорит о настоящем времени, а второй - о прошедшем. Каждый раз, глядя на звезду (на свет от звезды) в небе, мы только ПРЕДПОЛАГАЕМ, что звезда существует. Говорить о том, что звезда существует в настоящий момент времени мы не можем, поскольку в связи с ограниченностью скорости света информация о существовании звезды доставляется на Землю годами. За это время - за время доставки информации о звезде с помощью света (электромагнитного излучения) - звезда вполне может взорваться и исчезнуть.
Все это говорит о том, что мы видим звезду в прошлом, т.е. не такой, какая она есть в настоящее время, а такой, какой она была N лет (месяцев, часов, минут) назад. Солнце, к примеру, находится от нас в прошлом на расстоянии 8,3 минут, т.е. мы видим Солнце таким, каким оно было 8,3 минуты назад. Луна отстоит от нас в прошлом на расстоянии 1.3 секунды, т.е. мы видим Луну такой, какой она была 1,3 секунды назад.
Продолжая эту "физическую индукцию" зададимся вопросом: чем отличается наблюдение, скажем, монитора (дисплея), стоящего на столе, от наблюдений звезды на небосводе или от наблюдения Солнца или Луны?
Внимательный читатель не обнаружит в экспериментах с визуальным наблюдением перечисленных объектов никакой принципиальной разницы, поскольку наблюдение астрономических объектов отличается от наблюдения предметов домашнего обихода только расстоянием до наблюдаемого объекта. Принцип же наблюдения остается неизменным. Действительно, для того, чтобы наблюдатель мог увидеть объект, в зрачки его глаз должен попасть отраженный или излучаемый свет от объекта. Из школьного курса физики все прекрасно знают, что глаз видит не сам объект, а отраженный (или излученный) этим объектом свет.
Когда наблюдатель имеет дело с неастрономическими объектами, т.е. наблюдает предметы вблизи или на поверхности Земли, расстояние от источника света (источник может быть излучающим или отражающим) оказывается настолько малым, что свет от этого источника (например, дисплея) доходит до глаз практически мгновенно. Но это не означает того, что время прохождения светового излучения от объекта до глаз равно нулю. Если монитор находится от оператора на расстоянии 1 метр, то свет пройдет это расстояние за время, равное 1/300.000.000 сек. Если монитор находится на расстоянии 10 сантиметров (при близорукости оператора), то свет пройдет это расстояние за время, равное 1/3.000.000.000 сек. Но, 1/300.000.000 сек. - это не нуль, и 1/3.000.000.000 - это не нуль, а вполне конкретная и вообразимая величина. Следовательно, и звезду на небе, и предмет на столе мы видим с задержкой, которая будет прямо пропорциональна расстоянию до этого предмета. Эта задержка и означает, что любой предмет мы видим В ПРОШЛОМ. В связи с материальностью (реальностью) существующего мира субъект не имеет возможности увидеть ни одного объекта в настоящем времени.
Таким образом любая зрительная информация поступает к нам с хоть и небольшой , но задержкой, теперь живите с этим.
Интересные факты о космосе и физике
Холодная сварка
Когда две части металла в касаются друг друга в открытом космосе, они крепятся друг к другу.
Выдающийся американский учёный Ричард Фейнман в своём труде «Фейнмановские лекции по физике» так объясняет суть явления:
«Причиной необычного „поведения“ атомов служит тот факт, что когда в вакууме один металлический предмет контактирует с другим предметом из того же материала, атомы перестают „понимать“, что они находятся в двух разных кусках металла. Если же между двумя соприкасающимися поверхностями присутствуют какие-либо другие атомы, частицы металла „знают“, что принадлежат к определённой структуре, поэтому в обычных условиях холодная сварка не происходит».
Вполне очевидно, что холодная сварка может обернуться для космонавтов серьёзными неприятностями — например, если края люка шлюзовой камеры «прикипят» к обшивке. Холодная сварка уже становилась причиной проблем — скажем, у космического аппарата «Галилео» в ходе полёта намертво «срослись» детали антенны. Чтобы не допустить чего-то подобного, конструкторам приходится идти на различные ухищрения: снижать количество движущихся деталей, изготавливать их из разных материалов или покрывать их поверхности защитным слоем, например, слоем окисленного вещества.
Движение Луны
Каждый год Луна сдвигается на 3,8 см дальше от Земли. Вследствие этого, в течение прошлого века вращение Земли замедлялось на 0,002 секунды каждый день.
Большой Ковш – это не созвездие
На самом деле это астеризм (легко различимая группа звёзд, имеющая исторически устоявшееся самостоятельное название). В ночном небе всего 88 официальных созвездий, а все остальное, включая Большой Ковш, попадает под другую категорию. Несмотря на это, он включает в себя 7 ярчайших звезд созвездия Большой Медведицы.
Постоянное движение
Мы стоим на Планете, которая вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца. Солнце в свою очередь, вращается вокруг центра Галактики и все это движется в Космосе. Это подводит нас к...
Специальная теория относительности Галилея
Как определить, что автобус, который везет вас на работу, на самом деле движется? Что если вы сидите в единственном статичном объекте во Вселенной, а все остальное, включая дорогу под колесами, движется? Правда в том, что невозможно доказать, что движется, а что нет. Все относится к границам вашего понимания. Для вас человек в проходе между рядами статичен, так как ваше понимание ограничивается автобусом. Для человека с тротуара, вы оба движетесь со скоростью 60 км/ч по трафику, так как предел его понимания – вся Земля. Давайте зайдем еще дальше и перенесемся к следующему пункту…
Скорость света
Вернемся к примеру с автобусом. Если вы выпустите стрелу из окна в мишень, стоящую на дороге впереди вас, с какой скоростью она будет двигаться? По сути, скорость будет примерно равна скорости автобуса – около 60 км/ч – плюс как быстро вы запустите стрелу.
А что, если просто посветить лазером в мишень? Так как свет распространяется со скоростью ~300 000 км/с (или 1 млрд км/ч), мы просто прибавим 60 км/ч? Нет. Ученые доказали, что скорость распространения световых волн в вакууме, не зависит ни от движения источника волн, ни от системы отсчета наблюдателя, и не превышает 300 000 км/с («космический предел скорости»).
Теория относительности Эйнштейна
Альберт Эйнштейн вывел революционную теорию, которая относится не только к движению, но и ко времени. На самом деле, эти понятия связаны друг с другом. Чем быстрее вы движетесь, тем медленнее ваше время будут воспринимать окружающие. Почему? Представьте такую ситуацию, изображенную на рисунке выше.
Человек сидит в автобусе и светит фонариком (источник света на рис. выше) на противоположную стену. Чтобы лучше представить ситуацию, существенно снизим скорость света и положим, что за одну секунду луч покрывает 2 метра, прежде чем достичь другой стороны автобуса.
А сейчас давайте посмотрим на это с точки зрения человека на улице (наблюдатель на рис. выше). Для него автобус движется так же, но луч света движется внутри автобуса и должен покрывать 18 метров в ту же самую секунду (16 метров проехал автобус, 2 метра прошел луч света внутри него).
Почему это странно? Подумайте об этом. У нас есть объект (свет), с неизменной скоростью, который только что прошел на 16 метров больше для человека на улице (наблюдателя) за тот же отрезок времени…
Теперь вернут свету скорость 300 000 км/с. Он наблюдателя на улице свет все еще должен пройти большее расстояние. В то время как ученые считали это нонсенсом и старались избегать обсуждения этой темы, Эйнштейн вывел свою теорию, которая разрешает противоречие тем, что длина автобуса lo для наблюдателя на улице уменьшается и становится равной l:
Здесь v - скорость движения автобуса, с - скорость света. Изменится и время, прошедшее внутри автобуса и снаружи (см. преобразования Лоренца).
Движение часов
Все, о чем мы сейчас говорим, очень значимо для современных технологий. Современные разработчики часов в бортовых компьютерах и навигационном оборудовании должны принимать во внимание теорию относительности Эйнштейна.
К примеру, если вы посмотрите на часы пилота истребителя, то обнаружите, что они отстают от ваших на несколько наносекунд. Помните школьные уроки физики? Сила тяжести возрастает возле поверхности Земли, а ускорение приводит к замедлению времени. Это очень существенно для современного общества, потому что на разных высотах часы тикают с разной скоростью.
Также вы должны помнить, что, так как Земля вращается, кто-то стоящий возле экватора движется чуть быстрее, чем кто-то на Северном Полюсе. И его часы также идут немного медленнее.
Парадокс Близнецов
Знаменитый Парадокс Близнецов заключается в том, что если одного близнеца посадить в космический корабль, движущийся со скоростью, близкой к скорости света в космосе, а другого оставить на Земле, то по теории относительности, близнец в космическом корабле вернется на Землю гораздо моложе, чем его «земной» брат.
К посту о скорости света и времени.
Небольшое дополнение к посту: Со скоростью света.
Два пункта, один просто коррекция, второй по важнее.
1) Первое, что меня смутило - это слишком маленькое время прилёта к Марсу:
Кто смотрел передачи о марсаходах, тот знает, что там говорили, что сигнал идёт до Марса гораздо дольше, чем нежели 4,36 минуты. В чем дело?
Расстояние до Марса меняется от 60 млн км (противостояние) до 360 млн км (соединение с Солнцем) В первом случае свет проходит это расстояние за 3,3 минуты, во втором - за 20 минут. То есть - от 3 световых минут до 20.
Почему авторы взяли 4.36 секунд, я не знаю.
Мне, очень кажется, что авторы просто взяли откуда-то информацию: за сколько секунд солнечный свет достигает от Солнца до других планет и вычли из него расстояние до Земли.
То есть, тут указывается расстояние не между планетами, а их орбитами.
С Марсом это совпало. Так, свет Солнца доходит до Земли — 8 минут 19 секунд, до Марса — 12 минут 40 секунд. Вычетам и получаем те 4 минуты 21 секунды или 4.35 минуты.
С Сатурном тоже совпало.
В принципе, это только уточнение и просто в посте не указанно, что расстояние между планетами всё время меняется и время полёта будет варьировать в больших пределах.
И такое путешествие мало когда будет прямолинейным.
2) Второе, о чем я хотел сказать. Всё время, что тут указанно, согласно Общей Теории Относительности, вообще неверно.
Вернее, все указанные временные рамки, будут верны с точки зрения наблюдателя с Земли.
Дело в том, что если вам всё таки удастся вылететь с Земли со скоростью 99,9% от скорости света то время для пилота, который летит с такой скоростью, фактически остановится .
То есть пилот, которого вот так разогнали до скорости света, может легко долететь до Галактики Андромеды, но только нам с Земли придётся ждать этого события:
Такие пироги. Только вот разгонять до око световых скоростей мы можем, пока только, одиночные атомы и то в огромных ускорителях.
Возможно, когда-то мы построим на орбите или на Луне огромные ускоритель, чтобы пулять микроспутниками в ближайшие звёзды, чтобы посмотреть, что там. Хотя даже так, то останется проблема затормозить спутник по прилёту. Но вполне возможно, что мы просто научим их собирать данные на лету и отсылать нам.
Вопрос любителям физики/математики про скорость света в вакууме
Есть некий товарищ Путин, он стоит на лужайке в, предположим, Тверской области и держит в руках палку из легкого материала длиной один метр. Например графен. А рядом на расстоянии одного метра стоит товарищ Медведев. Путин тыкает в Медведева палкой, Медведев тут же получает тычок палкой. Скорость движения палки небольшая, но т.к. палка имеет твердую поверхность, то импульс от конца палки со стороны Путина передался мгновенно в конец палки со стороны Медведева и в тот момент, когда Путин начал движение палкой, Медведев тут же (мгновенно) почувствовал тычок.
Теперь Путин берет палку подлиннее (скажем около 900 460 730 472 580 800 метров, что равно 100 световым годам) поднимает палку в небо и направляет ее на звезду Процион, что в созвездии Малого Пса, по орбите которой движется некий товарищ Порошенко. Предположим, что гравитацией Земли, Солнца и соседних звезд можно пренебречь.
Будет ли тычок палкой такой длины в тушу некоего товарища Порошенко фатальным мгновенно, и он сойдет с орбиты, или же нам придется ждать 100 лет в соответствии с Теорией Заговора? (Теорией Относительности). То есть тут вопрос:
Как это простое действие сработает на огромном расстоянии?
Будет ли превышена скорость света в вакууме?
Какие ошибки в описании условий задачи?
Скорость света
Что надо успеть за выходные
Выспаться, провести генеральную уборку, посмотреть все новые сериалы и позаниматься спортом. Потом расстроиться, что время прошло зря. Есть альтернатива: сесть за руль и махнуть в путешествие. Как минимум, его вы всегда будете вспоминать с улыбкой. Собрали несколько нестандартных маршрутов.