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

Остудить землю Остудить землю

Самые распространенные направления геоинженерии

Вокруг света
Культовые фильмы о возможностях будущего Культовые фильмы о возможностях будущего

Триллеры, действия которых разворачиваются в фантазийном мире будущего

СНОБ
Четыре лика империи Четыре лика империи

Как землетрясение повлияло на нынешний облик малых городов Италии

Вокруг света
Полцентнера разницы: что помогло девушке весом 116 кг завоевать сердце фитнес-инструктора Полцентнера разницы: что помогло девушке весом 116 кг завоевать сердце фитнес-инструктора

Пример Бриттани Жак и Мэтта Монтгомери рушит стереотипы

VOICE
Мир наизнанку Мир наизнанку

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

Вокруг света
Телесный низ на экзистенциальной высоте Телесный низ на экзистенциальной высоте

Эротические эксперименты русского рока

Weekend
Дань морскому царю Дань морскому царю

Они были самыми крупными кораблями, затонувшими в российских водах Балтики

Вокруг света
Лавандовый рай Лавандовый рай

Вилла в стиле прованс на Лазурном Берегу

SALON-Interior
В поисках Рюрика В поисках Рюрика

А был ли Рюрик?

Дилетант
За себя и за того парня За себя и за того парня

Как перестать работать за других

Лиза
Продуманный безумец Продуманный безумец

В Петербурге XIX века встречались порой весьма оригинальные личности

Дилетант
Не хочу об этом вспоминать! Не хочу об этом вспоминать!

5 шагов к избавлению от чувства вины и угрызений совести

Лиза
«Я докажу, что ты мне не нужен!»: как возникает контрзависимость «Я докажу, что ты мне не нужен!»: как возникает контрзависимость

О признаках контрзависимости, которая часто сочетается с созависимостью

Psychologies
Секс в семье с маленькими детьми: 3 правила для родителей Секс в семье с маленькими детьми: 3 правила для родителей

Секс в паре должен быть независимо от того, есть ли у вас дети или нет

Psychologies
5 причин почитать дилогию «Тейкскалаан» Аркади Мартин: фантастический триллер об опасностях дипломатической службы 5 причин почитать дилогию «Тейкскалаан» Аркади Мартин: фантастический триллер об опасностях дипломатической службы

Чем примечателен цикл Аркади Мартин и за что его ценят любители фантастики

ТехИнсайдер
Что стало с актрисой, сыгравшей красотку Титти, бедовую возлюбленную комиссара Каттани в легендарном сериале Что стало с актрисой, сыгравшей красотку Титти, бедовую возлюбленную комиссара Каттани в легендарном сериале

Как жила актриса Барбара Де Росси?

VOICE
Кожура полезнее мякоти: 10 фруктов и овощей, которые на самом деле не надо чистить перед едой Кожура полезнее мякоти: 10 фруктов и овощей, которые на самом деле не надо чистить перед едой

Чаще всего именно в шкурке содержится максимальная концентрация полезных веществ

Вокруг света
4 самых серьезных последствия распада СССР 4 самых серьезных последствия распада СССР

Обратимся к истории и вспомним, к чему в итоге привел распад СССР

ТехИнсайдер
Правила питания во второй половине дня Правила питания во второй половине дня

Как легко следить за своей фигурой?

Лиза
Век королевы Век королевы

Женщина, определяющая столетие

Лиза
Сепарация от родителей: как она влияет на нашу самореализацию Сепарация от родителей: как она влияет на нашу самореализацию

Что нужно сделать, чтобы все-таки начать жить собственной жизнью?

Psychologies
Креативный ураган: как развивать у детей творческие способности и что делать с результатом Креативный ураган: как развивать у детей творческие способности и что делать с результатом

К чему может привести совет психолога не гасить в ребенке креативные способности

СНОБ
Любовные сигналы: что язык тела расскажет об отношениях? Любовные сигналы: что язык тела расскажет об отношениях?

О чем нам сообщают телесные послания?

Psychologies
9 абсурдных мифов о человеческом теле, в которые люди продолжают верить несмотря на факты 9 абсурдных мифов о человеческом теле, в которые люди продолжают верить несмотря на факты

Сказки о нашем теле, в которые мы верим

ТехИнсайдер
«Филиал ада»: как справиться с буллингом в школе и на работе «Филиал ада»: как справиться с буллингом в школе и на работе

Почему одни становятся буллерами, а другие — их жертвами?

Psychologies
Спасение долгожителей Спасение долгожителей

Охотское море – самое южное место обитания холодолюбивых гренландских китов

ТехИнсайдер
Секс после развода. 10 советов, чтобы ничего не испортить Секс после развода. 10 советов, чтобы ничего не испортить

Что сделать, чтобы секс с новым поклонником или бывшим мужем был приятным?

Лиза
Как «Сбер» набирает топ-менеджеров с помощью игр Как «Сбер» набирает топ-менеджеров с помощью игр

Какой подход для подборки кандидатов придумал «Сбер»

Forbes
Как отформатировать жесткий диск несколькими способами Как отформатировать жесткий диск несколькими способами

Что делать, если нужно отформатировать жесткий диск?

CHIP
Решающую роль в вымирании динозавров могли сыграть вулканы. Астероид только усилил их действие Решающую роль в вымирании динозавров могли сыграть вулканы. Астероид только усилил их действие

Что же погубило динозавров?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении