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

Мертвый язык Мертвый язык

«...мертвым он был в самом прямом смысле, речь шла о языке мертвых!»

Вокруг света
Я спасу тебя от этой смертной любви. Новый фильм Пака Чхан-ука «Решение уйти» Я спасу тебя от этой смертной любви. Новый фильм Пака Чхан-ука «Решение уйти»

Чем Пак Чхан-ук удивляет зрителя в фильме «Решение уйти»

СНОБ
Остановись, мгновенье Остановись, мгновенье

Спустя 2500 лет атлет остается одним из самых мощных образов в истории искусства

Вокруг света
Хотите похудеть или нарастить мышцы? Вот что нужно есть каждый день! Хотите похудеть или нарастить мышцы? Вот что нужно есть каждый день!

Измените питание с малого: повысьте количество белков в дневном рационе

ТехИнсайдер
Жуки-дровосеки Жуки-дровосеки

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

Вокруг света
Операция Операция

Что за чистки среди населения проводились в Германии времен Гитлера?

ТехИнсайдер
Дань морскому царю Дань морскому царю

Они были самыми крупными кораблями, затонувшими в российских водах Балтики

Вокруг света
Сказки страха Сказки страха

Что сказочные фильмы говорят нам о своем и нашем времени

Weekend
Операция «Преемник» по-римски Операция «Преемник» по-римски

Октавиан установил новые правила передачи власти

Дилетант
Легендарные мотоциклы СССР: дорога от Легендарные мотоциклы СССР: дорога от

Мотоциклетных заводов в СССР было не меньше, чем автомобильных

ТехИнсайдер
Город, которого нет Город, которого нет

Какими только не представлялись идеальные города мыслителям разных эпох

Вокруг света
В родных стенах В родных стенах

Настенные ковры остались в прошлом, сегодня в моде искусственный камень

Лиза
Режиссеры, сильно ругавшие свои фильмы Режиссеры, сильно ругавшие свои фильмы

Вообще-то свои фильмы принято хвалить, но не все придерживаются этого правила

Maxim
Ислам Ханипаев: «Холодные глаза». Детективный роман об убийстве в Дагестанском селе Ислам Ханипаев: «Холодные глаза». Детективный роман об убийстве в Дагестанском селе

Отрывок романа Ислама Ханипаева «Холодные глаза»

СНОБ
Куда уходят деньги? Куда уходят деньги?

Как найти дыру в семейном бюджете и залатать ее

Лиза
И никаких ночных походов к холодильнику: придуманы импланты от переедания И никаких ночных походов к холодильнику: придуманы импланты от переедания

Устройства в мозгу предохраняют от слишком частых приемов пищи

Вокруг света
Бекон горя: как перестать заедать стресс Бекон горя: как перестать заедать стресс

Рассказываем, как избежать заедания эмоций

Правила жизни
Австралийские Австралийские

Подземные ходы и пещеры Наракорте на целых 500 000 лет старше, чем считалось

ТехИнсайдер
Почему сегодня так трудно быть родителем: отношение общества к семье Почему сегодня так трудно быть родителем: отношение общества к семье

Отрывок из книги «Между заботой и тревогой» — как общество влияет на родителей

Psychologies
Мать, жена, метростроевка: каким был образ идеальной женщины в советское время Мать, жена, метростроевка: каким был образ идеальной женщины в советское время

Какими были женские визуальные образы в СССР

Forbes
Сострадать самому себе: как и зачем этому учиться Сострадать самому себе: как и зачем этому учиться

Как с помощью самосострадания можно не только утешить, но и мотивировать себя

Psychologies
Прием парацетамола беременными связали с нарушениями сна и внимания у детей Прием парацетамола беременными связали с нарушениями сна и внимания у детей

Прием парацетамола во время беременности связан с риском нарушений сна у ребенка

N+1
Как читать «Белую гвардию» Булгакова Как читать «Белую гвардию» Булгакова

О чем размышлял Михаил Булгаков в «Белой гвардии» и как понять писателя

Культура.РФ
История купальника: как борьба за право раздеться привела к обратному результату История купальника: как борьба за право раздеться привела к обратному результату

Раньше женщинам запрещали раздеваться, а теперь — одеваться

Forbes
8 упражнений, которые не работают (и чем их заменить) 8 упражнений, которые не работают (и чем их заменить)

Не все спортивные упражнения одинаково полезны для фигуры

Лиза
Бывший муж не хочет общаться с детьми: что делать Бывший муж не хочет общаться с детьми: что делать

Почему мужчины не хотят общаться со своими детьми?

Psychologies
Ночью есть можно! Но только эти продукты Ночью есть можно! Но только эти продукты

Делимся научно обоснованными полезными перекусами

ТехИнсайдер
Любовный треугольник Ленина: как неприметная Крупская увела Ильича у красотки Якубовой Любовный треугольник Ленина: как неприметная Крупская увела Ильича у красотки Якубовой

Не всем известно, что семья "отца революции" началась с "романа на троих"

VOICE
Кинокритик Борис Локшин: Почему нам хочется пересматривать старые фильмы Кинокритик Борис Локшин: Почему нам хочется пересматривать старые фильмы

Отрывок из книги «Кинотеатр повторного фильма»

СНОБ
Иллюзионист Иллюзионист

Формула одного проекта

Автопилот
Открыть в приложении