Все слышали про общую теорию относительности, и все примерно представляют себе ее тезисы. Вспомним один из них.
Время относительно. Это буквально означает, что если двигаться мимо совершенно точных и исправных часов (с любой скоростью), они покажутся вам идущими медленно. Одна секунда на них будет длиться для вас дольше секунды — тем дольше, чем быстрее вы двигаетесь. Но та же одна секунда этих часов будет длиться ровно одну секунду для того, кто в этот момент просто стоит возле них.
То же происходит с пространством. Если вы двигаетесь навстречу шару и каким-нибудь образом успеете на ходу измерить его диаметр, выставив линейку по направлению движения, окажется, что шар для вас стал сплюснутым. Да, верно: тем более сплюснутым, чем быстрее вы двигаетесь.
И вот мы двигаемся все быстрее. Еще быстрее, еще быстрее. Шары на нашем пути сплющиваются, часы на нашем пути замедляются. Они делают это с экспоненциальной скоростью: сначала чтобы заметить разницу нужно разогнаться очень сильно, чуть позже уже малейший прирост в скорости будет давать заметный невооруженным взглядом эффект сжатия. И так до тех пор, пока... пока все шары вокруг вас не станут дисками нулевой толщины с нулевым расстоянием между ними. Пока все часы не остановятся. Расстояние до любого объекта впереди или позади будет равно нулю, секунда на чужих часах будет длиться бесконечно. С вашей точки зрения вы будете находиться во всех точках своей траектории одновременно, а понятие времени или изменения просто исчезнет. Прошлое и будущее, равно как направления «вперед» и «назад» перестанут иметь для вас смысл.
Конечно, сделать этого вы не сможете, потому что у вас есть масса: вы сможете бесконечно приближаться к этой границе, но никогда не достигнете ее. Это асимптота на графиках восприятия пространства и времени. Но у света массы нет, и для него те же графики совпадают с асимптотами.
Строго говоря, называть эту скорость «скоростью света» не совсем точно. Это предел кривизны пространства и времени. Что угодно, не имеющее массы, окажется именно в этом пределе. Свету повезло быть именно такой сущностью, но с тем же успехом мы могли бы назвать эту величину «скоростью немассивных тел».
Свет движется с этой скоростью, потому что у него нет массы, а не сама скорость стала максимальной благодаря свету. Забудьте про свет. Представьте себе, каково быть объектом без массы, для которого перестало существовать время и пространство. Скорость — это расстояние, проходимое в единицу времени. Как можно развить скорость еще выше, когда расстояния и времени для вас уже не существует?
Эм.. а ответ на вопрос?
Irina Georgievskaya, ага, как "42"!
)))
Есть путь мирного развития, есть путь экспансии.
Никаких.
Ответ буквально: как узнали? из математических расчётов.
Максвелл вывел формулы электромагнитных волн, из которых следовало, что скорость света в вакууме - с. Не важно её значение, важно, что она конечная и постоянная.
Постоянная в том смысле, что если светит фонарь на поезде, то фотоны будут лететь относительно перрона со скоростью .... света. А не c+v, как следует из старой доброй механики. Формулы для такой хитрой математики вывел Лоренц. И эти формулы прекрасно работают, не надо их обсуждать, там всё доказано. Так вот, о чём я. Да, Лоренц.
Исходя из этих формул, наша Вселенная - четырёхмерна. три пространственных измерения и одно временное. А скорость движения тела нужно рассматривать именно в четырёхмерном пространстве-времени. Именно там она оказывается всегда одинаковой и равной с. На графике это условно можно выразить стрелочкой, длина которой постоянна. Одна ось графика - наше движение в пространстве, другая ось - движение во времени.
Когда мы не шевелимся, мы движемся во времени в будущее. Со скоростью света. Как только начинаем шевелиться - наша стрелочка поворачивается. Зелёная - мы летим со скоростью в половину световой. А что со временем? Что значит 0,9? Это значит, что мы стали двигаться в будущее чуть медленнее тех, кто не летит с нами. Да, и наша цель приблизилась к нам на столько же. Было 100 световых лет, стало 90.
Продолжаем ускоряться. 0,9с (синяя стрелочка) - замедление времени в два раза, сокращение пространства - в два раза. Вот до нашей цели уже не 100, а 50 световых лет. Уже можно живым долететь, если вылететь молодым.
А если мы умудримся достичь с (спойлер - не умудримся), то для нас время остановится и пространство сожмётся в точку. Говорить о дальнейшем наборе скорости нет смысла. Так же, как нет смысла говорить о покорении севера севернее Северного Полюса. Или например, говорить о сжатии размеров меньше нулевого. Вот так и обнаружили. И звали эту девочку Альберт Эйнштейн :)
А вот почему мы не сможем даже достичь, а не только превысить скорость света - это отдельная история. Нет, масса тут ни при чём.
Колотвин Антон, Не понимаю одного - почему время должно замедляться при увеличении скорости? Это к вопросу сказки "О двух близнецах и одной ракете" Почему время на земле будет течь медленнее? Ощущение времени - весьма изменчивый показатель. 15 минут интересного фильма и 15 минут бега в полной выкладке ощущаются по-разному, но объективно, прошли те же 15 минут.. Тоже самое и с космическим близнецом - допустим, он достиг околосветовой скорости и пол года летел до края галактики и пол года обратно. Преодолел за это время расстояние почти в световой год.. Пусть он был увлечен и занят управлением ракеты и год пролетел незаметно. На земле его брат год сидел в офисе и скучал на нелюбимой работе и каждый день проходил 3 км от дома до работы - этот год показался десятью по ощущениям. Но объективно прошел 1 год для обоих, тольоко один пролетел миллиарды километров, а второй прошел несколько тысяч от офиса до дома и обратно... Энштейн утверждал, что нет скорости выше скорости света. Но уже было доказано, что в космосе есть поля, через которые свет проходит быстрее чуть ли ни в 2 раза.... Раз свет может преодолеть свою скорость, значит и человечество сможет..
Дилетанский вопрос: Мысль не быстрее света:) Скажем, до некой звезды нужно много световых лет, тогда как , если я представлю, в 1 секунду что я на этой звезде? Мысль-то по утверждению науки - материальна. Значит всякая материя имеет скорость:)
Юлия Музычная, "представлю" - не значит "буду" на звезде :)
Это как лазерной указкой посветить сначала на Большую, а через секунду - на Малую Медведицу. Это же не значит, что мы передали сигнал от одной медведице к другой за секунду. Все наши действия, которые не приводят к сверхсветовому перемещению материи или информации - допустимы. Фантазируйте дальше, Вселенная не против :)
Чудны дела твои мин.просвещения.... при СССР в учебнике за 9-й класс все было нарисовано. Теперь же тайна велика....
Александр Г., В школьных учебниках много чего нарисовано, например "угол отражения равен углу падения", "свет распостраняется по прямой" - и что, так и будем считать это "непреложной истиной", или всё-же примем во внимание реальность, в которой элемнтарно создать ситуацию, при которой угол отражения может сильно отличаться от угла падения, а свет распостраняется где угодно даже в плоском пространстве?
Как учёные обнаружили? Чисто математически. Чтобы существовал множитель Лоренца, подкоренное выражение должно быть не отрицательным.
Отсюда прямым следствием имеем (теоретическое, на бумаге) ограничение для скорости. Другое дело - физическое ограничение для скорости. С этим обстоит плохо. Нет доказательства. Дело в том, что теория относительности не просто не верна, вообще нельзя назвать физической теорией. В своей "теории" Эйнштейн соединил несовместимое: преобразования Лоренца, в которых скорости большие, около световые и уравнения Максвелла-Герца, в которых скорости движения тел или среды малы (для квазистатических задач) или вовсе нулевые (для статических задач).
Анри Пуанкаре, рассмотрел уравнения Максвелла (в редакции Герца, точнее Герца-Хевисайда) совместно с преобразованиями Лоренца в своей математической (!) теории из раздела теории групп. Пуанкаре доказал инвариантность оных уравнений при преобразованиях Лоренца и что они (преобразования) образуют группу и т.д. Тут же была названа группа Лоренца.
Получился замечательный (красивый) математический этюд, для физики никакой ценности не представляющий по изложенным соображениям. На фоне шумихи вокруг ТО Эйнштейна этого никто не замечал. Многие и по сей день не замечают (закрывают глаза).
Отказавшись от преобразований Лоренца (и всех многочисленных надуманных наслоений), мы получим отказ от ограничений скорости.
Что в замен? Возьмите уравнения Максвелла в наиболее общей форме от самого Максвелла. Вы легко докажите инвариантность их при преобразованиях Галилея, которые тоже образуют группу, и которую логично назвать группой Галилея. Теперь для сложения скоростей остаётся правило параллелограмма, а релятивистская формула Эйнштейна уйдёт в историю.
Уйдёт в историю и абсурд : с+с=с.
Виктор Брыксин, математические можно наворотить чего угодно. Проблема в том, что практика это не подтверждает. Скорость, масса и время ведут себя так, как предсказывается ОТО, а не складываются по параллелограмму.
А как быть с бозонами Хикса? Сверхсветовыми?
Dilshod Nazarov, бозоны Хиггса - нормальные.
вопрос неверен: не определили что скорость света это предел, скорее постулировали что имеется предельная скорость и далее определили что скорость света в вакууме близка к этому пределу, ну или точно равна для простоты формулировки
Cвет исходит со скоростью света от своего источника излучения, от Солнца и от прожекторов ускоряющегося аппарата. Не путайте набранную скорость космического аппарата, и излучение света, это разные вещи. За непонимание этого ставлю Эйнштейну и его релятивистским последователям двойку по физике. А летать в космической пустоте можно со многими забарьерными скоростями света. Только плотность космического вакуума на больших забарьерных скоростях будет мешать человечеству проникать в глубины космоса.
Абсурд, скорость света предел только для света в вакууме, лишь потому, что у кванта нет дополнительного источника энергии, хотя квант в оптоволокне и квантовых генераторах движется значительно быстрее, там есть дополнительные источники.
В ОТО, сомневался сам Эйнштейн, её опровергли сразу же после её публикации, лично я указал преподавателю, об ошибке в постановке задачи, он со мной согласился, но сказал план лекций ни кто не отменял, ну а релятивисты срубили хорошее бабло, на призрачных перспективах этой теории.
Дядька, "скорость звука" в кристалле может легко превышаться при деформации сдвига... Или тривиальнее - если пространство "течет" в гравитирующую точку, то скорость течения не связана со скоростью передачи возмущения внутри пространства.
Замедление времени легко объяснить поняв что мы называем временем - это движение атомов, химические реакции и т.д. Если все движение атомов и частиц внутри них будет конвертировано в один вектор, чтобы достичь максимальной скорости света, то все процессы внутри объекта "замрут". Вы в конце как раз говорите о превращении в электромагнитную волну - останется самое простое движение, как у фотона.
Фотон представляет из себя вихрь в виде бублика (тора). Стенки бублика вращаются протягивая сквозь пространство тора окружающую материю. Так как окружающая материя имеет различную плотность то и фотоны в ней имеют различную скорость. Свет представляет собою поток фотонов, поэтому свет в различных средах имеет различную скорость.
Энергия фотонов вычисляется по формуле Планка E=hn где h постоянная Планка n частота излучения
Длина волны равна периоду! Но при этом надо четко знать что это величина окружности. Если бы величина метра была другой(а не часть Парижского меридиана), то и коэффициент пересчета был бы не 300000000 а другой.
Обнаружили что что-то с опытом не сходится, если принять скорость света за бесконечность, и пришлось начать копать в чем дело. Вот и обнаружили. Вот.
Никак не соглашусь с Вами. Скорость света была измерена еще в 17 веке.