Знатоки теперь на Кью! Присоединяйтесь к новому сервису ЯндексаПерейти

Каковы основания считать скорость света в вакууме инвариантной?

3 человека оценили этот вопрос
Интересный вопрос
Лучший ответ
Физик и популяризатор, сотрудник Института прикладной физики РАН

В вопросе не уточняется о какой инвариантности идёт речь. Но в любом случае, как и большинство вопросов в физике, этот вопрос решается проведением экспериментов. Я буду считать, что имеется ввиду самая контринтуитивная инвариантность — относительно скорости движения системы отсчёта.

Для проверки этой инвариантности измеряют скорость распространения света от движущихся объектов. Самым точным методом, насколько мне известно, на данный момент является изучения рентгеновского излучения от двойных систем пульсаров. В таких системах два пульсара вращаются друг относительно друга с огромными скоростями, и при этом излучают в нашем направлении короткие импульсы излучения с чрезвычайно высокой степенью повторяемости. Если бы скорость света зависела от скорости движения источников, то мы бы наблюдали вариации во времени прихода этих импульсов. Но они отсутствуют. Точность измерения: порядка 10¯⁹

Были и земные эксперименты аналогичного характера. Самые точные — на рентгеновских лазерах на свободных электронах. В них излучают электроны, двигающиеся со скоростью близкой к скорости света (порядка 0,999999 скорости света), а длительность излучаемого импульса чрезвычайно мала (< 3×10¯¹⁴ секунды). При этом процесс излучения растянут во времени. Если бы скорость излученного света отличалась бы от скорости света, то импульсы должны были бы быть длинее. Этого не наблюдается. Точность измерения: порядка 10¯⁷

Если бы скорость света зависела от скорости движения источников, то мы бы наблюдали вариации во времени прихода этих импульсов. Но они отсутствуют. Точность измерения: порядка 10¯⁹

При этом процесс излучения растянут во времени. Если бы скорость излученного света отличалась бы от скорости света, то импульсы должны были бы быть длинее.

Может быть вы хотя бы схематично обрисуете указанные вами эксперименты?

Потому что совершенно непонятно, что на самом деле описано.

Спасибо.

@Евгений К., пульсар - это такая звезда. В данном случае берут систему из двух звезд, которые вращаются вокруг общего центра масс. Поскольку они вращаются вокруг общего центра, относительно нас они движутся то в нашу сторону, то от нее. Если бы скорость света была не инвариантна, то в тот момент, когда пульсар движется нам навстречу, свет двигался бы чуть быстрее, а когда пульсар движется от нас, свет был бы чуть медленнее - за счет сложения его скорости со скоростью пульсара. Но, как сказано в ответе, измерения показали, что скорость не меняется, по крайней мере наши приборы в пределах своей точности изменений не фиксируют.

@Nikita K. на мой взгляд, весьма странное объяснение даже с точки зрения релятивизма. Ведь если они (спаренные пульсары, как вы говорите) двигаются в разных направлениях, то непременно должен наблюдаться так называемый эффект доплера. А его, как я понимаю, нет (по вашим же словам). Не говоря уже об измерении действительной скорости света (расстояние за время), а не ее извращения (этого самого доплеровского смещения)

???

Во-вторых, к сожалению, и вы должны бы с этим согласиться, мы имеем возможность наблюдать (видеть) совершенно не то, что происходит на самом деле. Тем более в далеком космосе. Возможно, совсем не то!

Поэтому полагаться на подобные "доказательства", по-моему, достаточно опрометчиво.

Написать комментарий

0/140Ответ не может быть меньше 140 символов