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

Год без лета Год без лета

Извержение вулкана Тамбора в 1815 году стало самым мощным в истории человечества

Вокруг света
Солнечный календарь отношений: как будет развиваться ваш роман с точки зрения астрологии Солнечный календарь отношений: как будет развиваться ваш роман с точки зрения астрологии

Как солнце влияет на ваши отношения?

VOICE
Дань морскому царю Дань морскому царю

Они были самыми крупными кораблями, затонувшими в российских водах Балтики

Вокруг света
Чтобы крепко спалось: как правильно подобрать матрас Чтобы крепко спалось: как правильно подобрать матрас

На что необходимо обратить внимание в первую очередь во время покупки матраса

ТехИнсайдер
Мир наизнанку Мир наизнанку

Брейгель – художник, но слова в его работах играли не только роль названий

Вокруг света
Возьмите в руки карандаш: творческое упражнение для достижения целей Возьмите в руки карандаш: творческое упражнение для достижения целей

Может ли творчество повысить вашу эффективность?

Psychologies
Летящие насквозь Летящие насквозь

Каждое мгновение нейтрино триллионами пронзают наши тела

Вокруг света
Европротокол: как его оформить правильно и не совершить ошибок Европротокол: как его оформить правильно и не совершить ошибок

Даже при наличии полиса ОСАГО или каско от ДТП никто не застрахован

РБК
Автопортреты без автора Автопортреты без автора

За долгие годы портреты обрастают легендами, расставаться с которыми необходимо

Дилетант
Крики не помогут: как отучить кошку гулять по обеденному столу Крики не помогут: как отучить кошку гулять по обеденному столу

5 способов, которые помогут быстро воспитать кошку

ТехИнсайдер
Безрукая красота Безрукая красота

Что могла держать в руках Венера Милосская?

Дилетант
Встреча с Бенджамином Встреча с Бенджамином

Мы познакомились с Бенджамином в петербургском метро

Правила жизни
«Король уродцев»: история «получеловека» Джонни Экка «Король уродцев»: история «получеловека» Джонни Экка

«Если я захочу увидеть уродов, я просто выгляну в окно», — говорил Джонни Экк

VOICE
Зоя Бербер: «Приняла решение быть верной себе» Зоя Бербер: «Приняла решение быть верной себе»

У меня был период в жизни, когда я хотела уйти из профессии

Караван историй
«Я впал в ленивую кому» «Я впал в ленивую кому»

У прекрасного состояния лени огромный минус – оно затягивает

Лиза
Незачем прятаться: 5 признаков мужчины, которому можно доверять Незачем прятаться: 5 признаков мужчины, которому можно доверять

Как отличить мужчину, которому можно доверять, от всех остальных мужчин

VOICE
Пассивная система охлаждения в ноутбуках: это хорошо или плохо? Пассивная система охлаждения в ноутбуках: это хорошо или плохо?

Ноутбуки с пассивной системой охлаждения — что это за «зверь»?

CHIP
Астрономы нашли следы самых первых звезд во Вселенной Астрономы нашли следы самых первых звезд во Вселенной

Первые звезды сгорели, чтобы стать материалом для новых галактик и звезд

ТехИнсайдер
Новая мужественность: что значит быть героем в XXI веке Новая мужественность: что значит быть героем в XXI веке

Наши эксперты рассуждают о новых формах доблести и мужества

Psychologies
Не последний человек: что мы знаем о новой принцессе Уэльской Не последний человек: что мы знаем о новой принцессе Уэльской

Так ли идеальна на самом деле новая принцесса Уэльская

Правила жизни
Как узнать, как ты записан в телефоне у других людей: простые способы Как узнать, как ты записан в телефоне у других людей: простые способы

Как определить, под каким именем значится конкретный номер в чужом смартфоне

CHIP
Движение Солнечной системы сквозь рукава Млечного пути ускоряет процесс образования земной коры Движение Солнечной системы сквозь рукава Млечного пути ускоряет процесс образования земной коры

Скорость образования континентальной коры Земли циклична

ТехИнсайдер
Почему психологи не дают советов? Почему психологи не дают советов?

Почему человек должен сам найти решение своей проблемы?

Psychologies
5 типичных проблем в сексе: причины и решения 5 типичных проблем в сексе: причины и решения

Какие проблемы в сексе самые распространенные?

Psychologies
Как смотреть «Июльский дождь» Хуциева Как смотреть «Июльский дождь» Хуциева

Что важно знать об эпохе оттепели и о темах, которые волновали Марлена Хуциева

Культура.РФ
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.
Пленочная фотография: как пользоваться аналоговым фотоаппаратом Пленочная фотография: как пользоваться аналоговым фотоаппаратом

Как следует оперировать аналоговым фотоаппаратом

ТехИнсайдер
4 трагических случая, когда выживальщики готовились к концу света, но что-то пошло не так 4 трагических случая, когда выживальщики готовились к концу света, но что-то пошло не так

Когда стремление выжить приносило только смерть

Maxim
Ученый-бихевиорист рассказал о 3-шаговом упражнении, которое помогает победить сомнения в себе Ученый-бихевиорист рассказал о 3-шаговом упражнении, которое помогает победить сомнения в себе

Кто из нас не сомневался в себе?

Inc.
Картёжник и дуэлянт: 5 фактов об Александре Пушкине, о которых вы могли не знать Картёжник и дуэлянт: 5 фактов об Александре Пушкине, о которых вы могли не знать

Кто не знает Александра Сергеевича Пушкина, одного из величайших поэтов?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении