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

В сердце Сицилии В сердце Сицилии

Канноли — лучший воскресный итальянский десерт

Вокруг света
4 основных вида психических травм 4 основных вида психических травм

Глава из книги «Травма. Невидимая эпидемия»

Psychologies
Жуки-дровосеки Жуки-дровосеки

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

Вокруг света
Рэйография, редимейд, ракурс: как Ман Рэй изменил искусство Рэйография, редимейд, ракурс: как Ман Рэй изменил искусство

На примере пяти работ показываем, как Ман Рэй изменил фотографию и искусство

Правила жизни
Дань морскому царю Дань морскому царю

Они были самыми крупными кораблями, затонувшими в российских водах Балтики

Вокруг света
Lina Lee Lina Lee

Lina Lee рассказала о пережитой депрессии и дебюте в кино

ЖАРА Magazine
Вода и камень Вода и камень

Грандиозные ирригационные сооружения прошлого, дошедшие до нашего времени

Вокруг света
Без конца и края Без конца и края

Алиса Скальская устраивает ужины, ломащие представления о самом привычном

Seasons of life
Эмиграция, старая и новая Эмиграция, старая и новая

«Старая русская эмиграция приняла нас тепло»

Дилетант
Как правильно бегать под дождем Как правильно бегать под дождем

9 правил, которые максимально обезопасят тебя для тренировок в непогоду

Maxim
Шаг за шагом Шаг за шагом

Какие вехи преодолело человечество, чтобы достичь нынешних скоростей?

Вокруг света
Сидр его мечты: история IT-специалиста Максима Брехта, который бросил работу и потратил 10 миллионов рублей на то, чтобы заняться сидроделием Сидр его мечты: история IT-специалиста Максима Брехта, который бросил работу и потратил 10 миллионов рублей на то, чтобы заняться сидроделием

Как из подмосковных яблок создать сидр, который оценят сомелье

СНОБ
ClubSwan 80 ClubSwan 80

My Song — первая лодка проекта ClubSwan 80

Y Magazine
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
«Не дождётесь»: разработчики о том, как они не отвечают на сообщения в рабочих чатах «Не дождётесь»: разработчики о том, как они не отвечают на сообщения в рабочих чатах

Как удалёнка привязывает к устройствам и что с этим делать

VC.RU
5 овощей с самым высоким содержанием питательных веществ (научно доказано) 5 овощей с самым высоким содержанием питательных веществ (научно доказано)

Овощи с высоким содержанием питательных веществ

Inc.
Каждый справится: 10 комнатных растений, которые практически не нуждаются в уходе Каждый справится: 10 комнатных растений, которые практически не нуждаются в уходе

Растения, которые может себе позволить даже тот, кто часто уезжает из дома

ТехИнсайдер
Куда уходят деньги? Куда уходят деньги?

Как найти дыру в семейном бюджете и залатать ее

Лиза
Удивительная операция и дальнейшая судьба: история советского хирурга, который вырезал себе аппендикс Удивительная операция и дальнейшая судьба: история советского хирурга, который вырезал себе аппендикс

Удивительная история Леонида Рогозова, человека, который удалил себе аппендикс

ТехИнсайдер
Как отформатировать жесткий диск несколькими способами Как отформатировать жесткий диск несколькими способами

Что делать, если нужно отформатировать жесткий диск?

CHIP
5 причин, мешающих витамину D усваиваться 5 причин, мешающих витамину D усваиваться

Почему организм не всегда запасает витамин D?

Лиза
Неожиданные вещи, которые помогают экономить миллиарды долларов Неожиданные вещи, которые помогают экономить миллиарды долларов

Экономить иногда получается совершенно случайно

Maxim
Избиение, оргии, выбитые зубы: самые странные традиции первой брачной ночи в разных странах и на Руси Избиение, оргии, выбитые зубы: самые странные традиции первой брачной ночи в разных странах и на Руси

Рейтинг самых странных ритуалов на первую брачную ночь

ТехИнсайдер
Ученые выявили два типа ожирения. И один хуже другого Ученые выявили два типа ожирения. И один хуже другого

Специалисты постоянно изучают ожирение, чтобы лучше понять, как с ним бороться

ТехИнсайдер
Уговор дороже денег: стоит ли удерживать уходящих сотрудников Уговор дороже денег: стоит ли удерживать уходящих сотрудников

Что делать, если вы увидели на столе заявление об уходе? Как не совершить ошибку

Forbes
Как многодетная мать в декрете запустила бизнес по подбору одежды и привлекла 18 млн руб. от совладельца «Персоны» Как многодетная мать в декрете запустила бизнес по подбору одежды и привлекла 18 млн руб. от совладельца «Персоны»

Как Ольга Ким создала бизнес по подбору и доставке одежды в боксах Style Box

Inc.
Как эмоциональный интеллект помогает заводить друзей и выстраивать крепкие отношения. 5 правил Как эмоциональный интеллект помогает заводить друзей и выстраивать крепкие отношения. 5 правил

Как завести настоящих друзей?

Inc.
Калуга: Город мастеров Калуга: Город мастеров

С одной стороны – космос и технологии, с другой – ремесла и сохранение традиций

Лиза
Тихие долины Тихие долины

Российское виноделие переживает бум

Robb Report
Смех сквозь слезы: приемы аутоюмора в кризисных ситуациях — попробуйте на себе Смех сквозь слезы: приемы аутоюмора в кризисных ситуациях — попробуйте на себе

«Юмор — это всегда немножко защита от судьбы»

Psychologies
Открыть в приложении