Можно ли двигаться быстрее света?
Простое СС движение
1. Явление черенковского излучения
Но когда мы говорим о СС движении, мы, конечно, имеем в виду превышение над скоростью света в вакууме c (299 792 458 м/с). Поэтому явление Черенкова не может считаться примером СС движения.
2. С третьей стороны
Если ракета А летит от меня со скоростью 0,6c на запад, а другая Б — от меня со скоростью 0,6c на восток, то тогда общее расстояние между А и Б в моей системе отсчета увеличивается со скоростью 1,2c . Таким образом, видимая относительная скорость, большая c, может наблюдаться «с третьей стороны».
3. Тени и зайчики
Кроме теней быстрее света могут двигаться и зайчики, например, пятнышко от лазерного луча, направленного на Луну. Зная, что расстояние до Луны 385 000 км., попробуйте рассчитать скорость движения зайчика если слегка поводить лазером. Еще можете подумать о морской волне, косо ударяющей о берег. С какой скоростью может двигаться точка, в которй волна разбивается?
Подобные вещи могут происходить и в природе. Например, световой луч от пульсара может прочесывать облако пыли. Яркая вспышка порождает расширяющееся оболочку из света или другого излучения. Когда она пересекает поверхность, то создается световое кольцо, увеличивающееся быстрее скорости света. В природе такое встречается, когда электромагнитный импульс от молнии достигает верхних слоев атмосферы.
Все это были примеры вещей, движущихся быстрее света, но которые не являлись физическими телами. При помощи тени или зайчика нельзя передать СС сообщение, так что и общение быстрее света не получается. И опять-таки, это, видимо, не то, что мы хотим понимать под СС движением, хотя становится понятно, насколько трудно определить, что именно нам нужно (см. вопрос Сверхсветовые ножницы ).
4. Твердые тела
Если взять длинную твердую палку и толкнуть один ее конец, задвигается ли другой конец сразу же, или нет? Нельзя ли таким образом осуществить СС передачу сообщения?
Да, это было бы можно сделать, если бы такие твердые тела существовали. В реальности же влияние удара по концу палки распространяется по ней со скоростью звука в данном веществе, а скорость звука зависит от упругости и плотности материала. Относительность накладывает абсолютный предел возможной твердости любых тел так, что скорость звука в них не может превышать c .
То же самое происходит и в случае, если вы нахидитесь в поле притяжения, и сначала держите вертикально струну или шест за верхний конец, а потом отпускаете его. Точка, которую вы отпустили, придет в движение сразу, а нижний конец не сможет начать падать до тех пор, пока до него со скоростью звука не дойдет влияние отпускания.
Сложно сформулировать общую теор ию упругих материалов в рамках относительности, но основную идею можно показать и на примере механики Ньютона. Уравнение продольного движения идеально упругого тела можно получить из закона Гука. В переменных массы на единицу длины p и модуля упругости Юнга Y , продольное смещение X удовлетворяет волновому уравнению.
Почему нельзя двигаться быстрее скорости света: простыми словами
Почему нельзя двигаться быстрее света?
«Потому что это противоречит законам физики» – достаточно точный и емкий ответ. Но всегда ведь хочется знать, почему это противоречит законам физики. В большинстве ссылок, которые Гугл выдаст вам по этому вопросу, будет написано что-то подобное:
Скорость света в вакууме (299 792 км/с) — это абсолютный предел, превысить который невозможно, что следует из законов физики.
Скорость света
Порассуждаем на эту тему с помощью старой доброй геометрии. Не спешите расстраиваться, она не сложнее, чем рисование графиков и позволяет более наглядно понять рассматриваемую тему, заменяя все сложные термины более простыми аналогиями.
Осталось добавить лишь два временных направления, которые вам также хорошо известны: в будущее и в прошлое. Если с пространственным перемещением у нас обычно проблем не бывает, то с временными есть одна небольшая заминка – мы не можем двигаться назад. Будущее нам еще предстоит пережить, поэтому мы постоянно движемся к нему, а вот прошлое уже пережито, и вернуться туда нельзя.
Будущее и прошлое
Теперь, когда введение наконец закончилось, можно приступать к объяснениям. В данный момент, независимо от того, где вы находитесь, и что делаете, вы пребываете в движении. Движетесь вы не только в пространстве вместе со все планетой и даже галактикой, но и во времени – в будущее.
Проще всего понять это, представив себя в самолете. Современные аппараты летают так мягко, что вы можете даже не почувствовать никакого перемещения. Даже если вы выглянете в иллюминатор, скорее всего, не сможете наблюдать меняющиеся внизу пейзажи из-за большой высоты. А если еще и погода облачная, то подавно.
Перемещение на самолете
Если вам все это понятно, давайте представлять дальше. Движение во времени можно сравнить какой-нибудь гоночной игрой, где вы управляете автомобилем, движущемся по дороге вперед. Он имеет автоматическое ускорение, поэтому вы не можете никак повлиять на скорость – вам остается лишь рулить.
Движение во времени
В игре вы, конечно, можете врезаться в препятствие и тем самым замедлиться или подобрать бонус ускорения, чтобы прийти к финишу быстрее. В жизни так, естественно, не получится. Вы можете рулить своей жизнью во Вселенной как хотите, но она все равно доставит вас в будущее одновременно со всеми. Ускорить или замедлить этот процесс вы не в состоянии.
Неважно, продолжите вы сейчас читать эту статью или закроете ее и станете заниматься другими делами. В каком бы направлении вы ни пошли, что бы ни делали, Самолет Вселенной прибудет в новый день точно по расписанию. Вы можете изменить свою скорость движения в пространстве, но никак не во времени.
Скорость света: чему равна и как ее измерили? | Яблык
Почему ничто не может преодолеть скорость света?
Если вы создадите или обнаружите объект, обладающий отличной от нуля массой или имеющий свойство каким-либо образом взаимодействовать с другими частицами, то вы изобретете машину времени. При этом ничего подобного в известном нам мире не наблюдалось ни разу. Упрощая научный язык, опишем ситуацию следующим образом:
1. Событие X произошло раньше события Y;
2. Событие Y произошло раньше события X;
3. События X и Y произошли одновременно.
Очевидно, что два последних варианта едва ли возможны с точки зрения современной науки, а значит ничто не может переместиться или передать информацию быстрее скорости света.
Впрочем, как насчет такой ситуации: вы берете очень мощный фонарик, направляете его на Марс, а в луче света двигаете палец — если вы делаете это достаточно быстро, то тень от вашего пальца «бегает» на поверхности Марса быстрее скорости света, что опровергает нашу теорию.
На самом деле, нет. Перемещение тени нельзя назвать перемещением объекта с массой, также как сама по себе тень ни с чем не взаимодействует, а является лишь отсутствием света. Фотоны же от вашего фонарика долетят до Марса с уже известной нам скоростью 299 792 458 метров в секунду.
Почему скорость света имеет значение: Инфониак
Сверхсветовая скорость
Например, сотрудник NASA Джеймс О’Донохью, продемонстрировал скорость света относительно нашей планеты (упразднив в своих расчетах влияние атмосферы) — луч света облетает Землю 7,5 раз всего за одну секунду, каждый раз преодолевая более 40 тысяч километров.
Расстояние до Луны составляет порядка 384 000 километров (в зависимости от текущего расположения объектов) и для его преодоления фотонам потребуется уже 1,22 секунды.
При передаче данных с Марса на Землю со скоростью света в момент максимального сближения планет придется ждать более шести минут, а при среднем удалении время ожидания затянется до получаса.
При этом от «красной планеты» нас отделяет в среднем 254 миллиона км, зонд New Horizons, к примеру, уже отлетел от Земли на 6,64 миллиарда км, а чтобы добраться до ближайшей планеты не Солнечной системы, необходимо пролететь 39,7 триллиона км.
