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

Часы войны Часы войны

Именно войнам мы обязаны появлением наручных часов

Вокруг света
Как в Советском Союзе, а затем и в России появилась Coca-Cola Как в Советском Союзе, а затем и в России появилась Coca-Cola

Неужели Coca-Cola в СССР привез маршал Жуков?

СНОБ
Лженаука на подиуме Лженаука на подиуме

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

Вокруг света
Вы недооценивали тыквенные семечки! Это один из самых полезных продуктов и вот почему Вы недооценивали тыквенные семечки! Это один из самых полезных продуктов и вот почему

Самое время отнестись к тыквенным семечкам серьезно и добавить в ваш рацион!

ТехИнсайдер
Жуки-дровосеки Жуки-дровосеки

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

Вокруг света
Утепляются все: как правильно подобрать одежду домашним животным Утепляются все: как правильно подобрать одежду домашним животным

Каких животных нужно одевать зимой и как правильно подобрать им одежду

ТехИнсайдер
Дань морскому царю Дань морскому царю

Они были самыми крупными кораблями, затонувшими в российских водах Балтики

Вокруг света
Увидев Орлову, Сталин сказал Александрову: Увидев Орлову, Сталин сказал Александрову:

В этом материале собраны редкие факты о Любови Орловой

Коллекция. Караван историй
Гарриет Бичер-Стоу Гарриет Бичер-Стоу

Самая известная американская писательница XIX века родилась в 1811 году

Дилетант
Зачем монетам зубчатые края? Зачем монетам зубчатые края?

Ребристые ободки на монетах придумали, чтобы помешать мошенникам

ТехИнсайдер
Эмиграция, старая и новая Эмиграция, старая и новая

«Старая русская эмиграция приняла нас тепло»

Дилетант
9 философских принципов из книг, которые не дают упасть духом и помогают жить 9 философских принципов из книг, которые не дают упасть духом и помогают жить

Девять книг, которые познакомят вас с самыми важными философскими учениями

ТехИнсайдер
Как мужчине выбрать себе украшение, а как — лучше не надо Как мужчине выбрать себе украшение, а как — лучше не надо

Браслеты, серьги и кольца: как выбрать мужское украшение?

Maxim
Убрать из меню Убрать из меню

7 продуктов, повышающих риск артрита

Лиза
Черкесский экспресс Черкесский экспресс

Зинаида Пронченко о самом обнадеживающем российском фильме

Weekend
Быстро постарели и умерли: ученые заставили дрозофил жить под светом компьютеров Быстро постарели и умерли: ученые заставили дрозофил жить под светом компьютеров

Организмы мушек не выдержали воздействия синего света

Вокруг света
Палеогенетики диагностировали бруцеллез у итальянского блаженного монаха XIV века Палеогенетики диагностировали бруцеллез у итальянского блаженного монаха XIV века

Палеогенетики исследовали останки итальянского монаха XIV века

N+1
«Умный, но ленивый»: почему школьник не хочет ничего делать «Умный, но ленивый»: почему школьник не хочет ничего делать

Как разобраться, почему ребенок отлынивает от дел?

Psychologies
Миллион нереализованных идей: как дать новую жизнь «похороненным» мечтам Миллион нереализованных идей: как дать новую жизнь «похороненным» мечтам

Мечта приходит, чтобы показать, чего мы хотим на самом деле

Psychologies
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
Географ, который баклажан не довез Географ, который баклажан не довез

«Далекие близкие»: кино, выросшее из рекламы консервов «Дядя Ваня»

Weekend
Бакман, Барнс и Исигуро. 5 книг актуальных европейских авторов Бакман, Барнс и Исигуро. 5 книг актуальных европейских авторов

Достойные произведения лучших европейских писателей, имена которых стоит знать

СНОБ
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
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
«С любовью и яростью»: два часа скандалов в любовном треугольнике «С любовью и яростью»: два часа скандалов в любовном треугольнике

«С любовью и яростью» — история о сложностях межличностных отношений

Forbes
Обсудим наши условия: восемь женщин-дипломатов Обсудим наши условия: восемь женщин-дипломатов

Восемь женщин, которые стремились сделать международные отношения лучше

Forbes
92 тысячи за половину Сахалина: как Россия и Япония мир заключили 92 тысячи за половину Сахалина: как Россия и Япония мир заключили

Современные историки оспаривают число потерь в Русско-японской войне

Вокруг света
15-сантиметровый клитор, родство с кошками, самые мощные в мире челюсти и другие неожиданные факты о гиенах 15-сантиметровый клитор, родство с кошками, самые мощные в мире челюсти и другие неожиданные факты о гиенах

Гиены - весьма интересные млекопитающие

ТехИнсайдер
Вот как понять, что у вашей собаки тревога от разлуки Вот как понять, что у вашей собаки тревога от разлуки

Ваша собака испытывает стресс всякий раз, когда вы выходите из дома?

ТехИнсайдер
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
Открыть в приложении