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

Одиноко сидит город Одиноко сидит город

Все чаще слышны разговоры о том, что у больших городов нет будущего

Вокруг света
Такие наши годы Такие наши годы

Писательница Ляля Брынза рассказывает о 90-х – во всех лихих подробностях

VOICE
Лабиринт: запутанная история Лабиринт: запутанная история

Самые необычные лабиринты мира – история и тайны

Вокруг света
«Хочу весить 450 кг»: история Донны Симпсон, которая стала самой толстой матерью в мире «Хочу весить 450 кг»: история Донны Симпсон, которая стала самой толстой матерью в мире

Мужчины платили деньги, лишь бы только посмотреть, как Донна ест

VOICE
Непокорный хан Кучум Непокорный хан Кучум

Как победитель Ермака предпочел почетному плену смерть в изгнании

Вокруг света
Борис Акопов: «Мне хотелось сделать картину возмутительной и даже неприятной» Борис Акопов: «Мне хотелось сделать картину возмутительной и даже неприятной»

Режиссер Борис Акопов — почему он предпочитает работать с неизвестными артистами

Grazia
Яйцо высшей категории Яйцо высшей категории

Мистика и символика пасхального яйца — писанки

Вокруг света
Маленькость самцов колибри-пчелок объяснили половым отбором Маленькость самцов колибри-пчелок объяснили половым отбором

Самцы этих колибри стали мельче самок, чтобы лучше исполнять брачные танцы

N+1
Женщина в чёрном Женщина в чёрном

Мирный договор между Францией и Испанией был омрачен трагедией

Дилетант
Утренняя пробежка: польза и вред (да, он тоже может быть) Утренняя пробежка: польза и вред (да, он тоже может быть)

В сочетании с правильной диетой джоггинг практически творит чудеса

Лиза
Приключения «Победы» Приключения «Победы»

Первый приз за победу на ЧМ по футболу прожил короткую, но насыщенную жизнь

Дилетант
Эйнштейн — швейцарский гражданин Эйнштейн — швейцарский гражданин

Как великий физик Альберт Эйнштейн жил в Швейцарии

Наука и жизнь
Наталья Гордиенко Наталья Гордиенко

Наталья Гордиенко рассказала о первой авторской песне и конкуренции в шоубизе

ЖАРА Magazine
Переделкино Переделкино

«Ты можешь восстановить звуки? Партитуру звуков этого места»

Правила жизни
Ранний подъем и строгий распорядок помогают стареть красиво Ранний подъем и строгий распорядок помогают стареть красиво

Есть что-то в том, чтобы рано вставать и оставаться активным весь день

TechInsider
Клей на глазах, вата во рту: как советские актеры рисковали здоровьем и красотой в эпоху дефицита грима Клей на глазах, вата во рту: как советские актеры рисковали здоровьем и красотой в эпоху дефицита грима

В советские времена в киноиндустрии всё было крайне сложно

VOICE
Под крышей Под крышей

Это пространство — помещение без окон и вне времени — превратили в мастерскую

Seasons of life
Путешествие во времени Путешествие во времени

Рассказываем, как планировать будущее, чтобы пожить наконец в настоящем

VOICE
Драгоценности Драгоценности

Ювелирные Дома искали необычные материалы и делали ставку на вечные ценности

Robb Report
Появление первых рептилий-планеристов связали с возросшей густотой пермских лесов Появление первых рептилий-планеристов связали с возросшей густотой пермских лесов

Одной из первых планирующих рептилий был целурозавравус

N+1
Укладка на паяльник, ацетон на волосы, вазелин на веки: бьюти-лайфхаки советских женщин на фоне дефицита косметики Укладка на паяльник, ацетон на волосы, вазелин на веки: бьюти-лайфхаки советских женщин на фоне дефицита косметики

Как советские дамы умудрялись выглядеть красивыми, ухоженными и стильными

TechInsider
Диетологи разрешили не отдавать ужин врагу Диетологи разрешили не отдавать ужин врагу

Распределение калорий в течение дня не влияет на успешность похудения

N+1
Вырасти из трех детских платьев Вырасти из трех детских платьев

История бренда Molinialife, который начался с 1800 рублей

Inc.
Куда пропадает время Куда пропадает время

Средний класс превратился в «спешащий класс»

Эксперт
В гостях у ужаса В гостях у ужаса

«Не говори никому»: хоррор о границах толерантности

Weekend
Откровения от Жана-Люка Годара: памяти последнего классика «новой волны» Откровения от Жана-Люка Годара: памяти последнего классика «новой волны»

О Годаре и о своей встрече с ним в Москве вспоминает Сергей Николаевич

СНОБ
В начале было слово: как нейросети научились создавать искусство из букв и предложений В начале было слово: как нейросети научились создавать искусство из букв и предложений

Революция нейросетей произошла практически мгновенно, и на то есть причины

TechInsider
«Я недостойна быть любимой»: как травмы детства влияют на отношения в паре «Я недостойна быть любимой»: как травмы детства влияют на отношения в паре

Как справиться с укоренившимися установками из детства

Psychologies
Езда на горящем велосипеде: как устроено современное материнство Езда на горящем велосипеде: как устроено современное материнство

Как реагировать на то, что в саду все девочки всегда снежинки

Forbes
10 редчайших языков на территории России 10 редчайших языков на территории России

На территории РФ до сих пор живы языки, на которых общаются лишь сотни человек

TechInsider
Открыть в приложении