Когда-то ученые ожесточенно спорили, может ли скорость света быть конечной

Вокруг светаНаука

Быстрее не бывает

Когда-то ученые ожесточенно спорили, может ли скорость света быть конечной. Потом споры о скорости света перевернули наши представления о пространстве и времени. А потом оказалось, что свет довольно нетороплив для нашей колоссальной Вселенной, но разогнаться быстрее, увы, невозможно. Впрочем, некоторые физики все еще надеются открыть сверхсветовые частицы

Текст: Анатолий Глянцев

В 1676 г. датский астроном Олаф (Оле) Ремер впервые измерил скорость светового луча. Ученый наблюдал Юпитер и его спутник Ио. Он обнаружил, что движение юпитерианской луны выглядит не совсем периодичным. По мере того, как планета-гигант удаляется от Земли, появление Ио из тени Юпитера все больше отстает от графика. Ученый верно рассудил, что дополнительные минуты требуются свету, чтобы покрыть увеличившееся расстояние до Земли. Правда, из-за несовершенства своих приборов он занизил скорость света примерно в полтора раза.

По самым свежим данным, скорость света в вакууме равна 299 792 458 метров в секунду (обычно запоминают приближенную цифру в 300 000 км/с). Другими словами, за секунду свет проходит 7,5 земных экватора. Немудрено, что многие мыслители – например, Декарт – считали распространение света мгновенным! Но по меркам космических расстояний он не так уж и быстр. Лунный свет добирается до Земли дольше секунды, солнечный – 8 минут, свет ближайших звезд – годами, а самых далеких галактик – более 10 млрд лет.

С какой точностью известна скорость света? Ответ неожиданный: ни с какой. С 1983 года сам эталон длины жестко привязан к скорости света. Так что нынешний подход гласит: мы абсолютно точно знаем скорость света в метрах в секунду, а теперь посмотрим, насколько велик метр (для определения секунды есть свои способы). Чем же так важна скорость света, что к ней привязывают определение метра и, значит, измерение расстояний? Для ответа нам придется познакомиться со специальной теорией относительности.

Пространство и время сходят с ума

Специальная теория относительности (СТО) была создана в начале XX в. Альбертом Эйнштейном, Анри Пуанкаре, Хендриком Лоренцом и другими учеными. Слово «теория» не должно вводить в заблуждение. Здесь оно не означает «нечто гипотетическое», как термин «теория твердого тела» не означает, что кто-то не уверен в существовании твердых тел. СТО не просто подтверждена огромным количеством экспериментов, она стала основой работающих технологий. Усомниться в ней, конечно, никто не запретит, но без нее все равно ничего работать не будет.

Сама по себе относительность движения – очень простая вещь. Допустим, вы сидите в купе идущего поезда. Движетесь вы или нет? Относительно придорожного столба – да, относительно вагона – нет. Относительно вагона два последовательных удара вашего сердца произошли в одной и той же точке пространства. Относительно столба – в разных. Значит, бессмысленно говорить о местоположении и скорости, пока не сказано, относительно чего они измеряются. Скорость и положение в пространстве относительны.

Что же тогда абсолютно? До появления СТО считалось, что абсолютен ход времени. Часы в вагоне и на перроне показывают одинаковое время. Кроме того, абсолютна длина тел. Мы можем измерить длину движущегося вагона, ползая по нему с рулеткой или же обшаривая его радаром со станции. В обоих случаях мы получим одну и ту же величину.

Однако специальная теория относительности демонстрирует, что и длина тел, и ход времени тоже относительны. Движущиеся часы отстают от неподвижных, и не потому, что портятся, а потому, что для них замедляется само время. Оно выкидывает и еще более удивительные фокусы, о которых мы поговорим ниже.

Почему мы не замечаем всего этого? Потому что движемся слишком медленно. При скорости космического корабля 10 км/с бортовые часы будут идти лишь на 6 стомиллионных долей процента медленнее неподвижных. Только самые точные хронометры могут обнаружить этот эффект (и они его действительно обнаруживают). Но при скорости 87% от световой время замедлится вдвое, а при 99,99% световой – более чем в 70 раз. Это прекрасно видно по нестабильным частицам, которые разгоняются в ускорителях до околосветовых скоростей. Время их жизни отмеряется их собственными внутренними «часами», так что по нашим часам они живут непозволительно долго. Теоретически, все ближе подбираясь к скорости света, можно замедлить время в любое количество раз.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Лженаука на подиуме Лженаука на подиуме

Законам моды подчиняются не только прически и наряды, но и заблуждения

Вокруг света
Уйти красиво. Как уволиться с максимальной пользой для себя и других Уйти красиво. Как уволиться с максимальной пользой для себя и других

Отрывок из книги «Дизайн работы мечты»

Inc.
Жуки-дровосеки Жуки-дровосеки

Мы продолжаем публикации материалов первого номера «Вокруг Света» за 1861 год

Вокруг света
Устраиваемся поудобнее Устраиваемся поудобнее

Обдумывая интерьер дома, мы часто не придаем значения декору туалета

Лиза
Дань морскому царю Дань морскому царю

Они были самыми крупными кораблями, затонувшими в российских водах Балтики

Вокруг света
Cекретный чат в Телеграме: зачем он нужен и как его создать Cекретный чат в Телеграме: зачем он нужен и как его создать

Секретный чат в телеграмме: что, зачем и как?

CHIP
Вольный город Данциг и польская почта Вольный город Данциг и польская почта

Данциг существовал как независимое государство между двумя мировыми войнами

Дилетант
Наталья Гордиенко Наталья Гордиенко

Наталья Гордиенко рассказала о первой авторской песне и конкуренции в шоубизе

ЖАРА Magazine
В глубинах сапфировых облаков: путешествие на Нептун В глубинах сапфировых облаков: путешествие на Нептун

Так ли на Нептуне всё тихо и спокойно, как кажется на первый взгляд?

Наука и жизнь
8 фактов о королеве Елизавете II, в которых она предстает совсем не по-королевски 8 фактов о королеве Елизавете II, в которых она предстает совсем не по-королевски

Факты о королеве Елизавете II, нетипичные для монаршего статуса

Maxim
Закрученная история Закрученная история

Толма — символ армянского гостеприимства

Вокруг света
Как сверхтвердая форма алмаза оказалась внутри редких метеоритов: загадка лонсдейлита Как сверхтвердая форма алмаза оказалась внутри редких метеоритов: загадка лонсдейлита

Почему особую форму алмаза продолжают находить внутри метеоритов редкого типа

ТехИнсайдер
«Наша стратегия — отличаться от конкурентов» «Наша стратегия — отличаться от конкурентов»

Управляющий холдинга рассказал, как компания планирует развивать бизнес

Агроинвестор
DeepMind тоже любит футбол. Цифровая модель учится играть, глядя на людей DeepMind тоже любит футбол. Цифровая модель учится играть, глядя на людей

Как искусственный интеллект учится играть в футбол

ТехИнсайдер
Эти оттенки ужасно старят! 5 осенних цветов, которые добавляют возраст - мнение стилиста Эти оттенки ужасно старят! 5 осенних цветов, которые добавляют возраст - мнение стилиста

Займемся поиском темных колдунов, которые наводят порчу на наш гардероб

VOICE
Испытание делом Испытание делом

Экзоскелеты появляются в новостях нечасто и кажутся вещью из будущего

ТехИнсайдер
Почему в отношениях не нужно быть удобной женщиной Почему в отношениях не нужно быть удобной женщиной

Иногда женщины думают, что быть удобной — значит обеспечить себе идеальную жизнь

Psychologies
Как правильно бегать под дождем Как правильно бегать под дождем

9 правил, которые максимально обезопасят тебя для тренировок в непогоду

Maxim
Вскрытие покажет: до России добрался новый фильм Кроненберга «Преступления будущего» Вскрытие покажет: до России добрался новый фильм Кроненберга «Преступления будущего»

«Преступления будущего» — образцовый философский боди-хоррор

Правила жизни
Что делать, если компьютер не включается? Пошаговая инструкция по диагностике Что делать, если компьютер не включается? Пошаговая инструкция по диагностике

Сбои при включении компьютера могут происходить на разных стадиях

CHIP
Фрагменты вместо речи Фрагменты вместо речи

«С любовью и яростью»: Клер Дени тягается с Роланом Бартом

Weekend
Мать, жена, метростроевка: каким был образ идеальной женщины в советское время Мать, жена, метростроевка: каким был образ идеальной женщины в советское время

Какими были женские визуальные образы в СССР

Forbes
Почему великие флоты приходят в упадок и может ли Китай стать следующим? Почему великие флоты приходят в упадок и может ли Китай стать следующим?

Почему удержать мощный флот "на плаву" достаточно долго удается не всегда?

ТехИнсайдер
Как мужчины ведут себя в соцсетях (и почему так ужасно) Как мужчины ведут себя в соцсетях (и почему так ужасно)

Шесть типов мужчин в социальных сетях

VOICE
Вы наверняка не знали, что таблетки для посудомоечной машины так могут! 7 неординарных применений этого чуда-средства Вы наверняка не знали, что таблетки для посудомоечной машины так могут! 7 неординарных применений этого чуда-средства

Как еще можно использовать капсулы для посудомоечных машин!

ТехИнсайдер
5 правил эффективного совещания от Рэя Далио 5 правил эффективного совещания от Рэя Далио

Правила для рабочих встреч, которые помогают проводить без лишней траты времени

Inc.
Зачем жирафы пьют мочу, а курицы меняют пол: 5 странных повадок животных, о которых вы раньше не знали Зачем жирафы пьют мочу, а курицы меняют пол: 5 странных повадок животных, о которых вы раньше не знали

Крокодилы заглатывают ведро камней, жирафы пьют мочу. Зачем они это делают?

ТехИнсайдер
Спасение долгожителей Спасение долгожителей

Охотское море – самое южное место обитания холодолюбивых гренландских китов

ТехИнсайдер
Что написать мужчине после молчания и как объяснить долгую паузу Что написать мужчине после молчания и как объяснить долгую паузу

Пять шагов, которые помогут «разморозить» чувства и прервать «обет молчания»

Psychologies
7 признаков, что вам не хватает витамина С 7 признаков, что вам не хватает витамина С

Получаете ли вы достаточное количество витамина С?

Inc.
Открыть в приложении