Тайны мира: быстрее скорости света

Четверг, 06 Апрель 2017 09:31
Нет ничего невозможного... Нет ничего невозможного...

Скорость света в вакууме - одна из фундаментальных физических констант. Невозможность достижения скоростей, превышающих с, вытекает из специальной теории относительности (СТО) Эйнштейна. Если бы удалось доказать, что возможна передача сигналов со сверхсветовой скоростью, теория относительности пала бы. Пока что этого не случилось, несмотря на многочисленные попытки опровергнуть запрет на существование скоростей, больших с. Однако в экспериментальных исследованиях последнего времени обнаружились некоторые весьма интересные явления, свидетельствующие о том, что при специально созданных условиях можно наблюдать сверхсветовые скорости и при этом принципы теории относительности не нарушаются.

 Работы последних лет действительно показывают, что при определенных условиях сверхсветовая скорость действительно может иметь место. Но что именно движется со сверхсветовой скоростью? Теория относительности, как уже упоминалось, запрещает такую скорость для материальных тел и для сигналов, несущих информацию. Тем не менее некоторые исследователи весьма настойчиво пытаются продемонстри ровать преодоление светового барьера именно для сигналов. Причина этого кроется в том, что в специальной теории относительности нет строгого математического обоснования (базирующегося, скажем, на уравнениях Максвелла для электромагнитного поля) невозможности передачи сигналов со скоростью больше с.

Такая невозможность в СТО устанавливается, можно сказать, чисто арифметически, исходя из эйнштейновской формулы сложения скоростей, но фундаментальным образом это подтверждается принципом причинности. Сам Эйнштейн, рассматривая вопрос о сверхсветовой передаче сигналов, писал, что в этом случае "...мы вынуждены считать возможным механизм передачи сигнала, при использовании которого достигаемое действие предшествует причине. Но, хотя этот результат с чисто логической точки зрения и не содержит в себе, по-моему, никаких противоречий, он все же настолько противоречит характеру всего нашего опыта, что невозможность предположения V > с представляется в достаточной степени доказанной". Принцип причинности - вот тот краеугольный камень, который лежит в основе невозможности сверхсветовой передачи сигналов. И об этот камень, по-видимому, будут спотыкаться все без исключения поиски сверхсветовых сигналов, как бы экспериментаторам не хотелось такие сигналы обнаружить, ибо такова природа нашего мира.

 
Но все же давайте представим, что математика относительности будет по-прежнему работать на сверхсветовых скоростях. Это означает, что теоретически мы все-таки можем узнать, что произошло бы, случись телу превысить скорость света.
 
Представим себе два космических корабля, направляющихся от Земли в сторону звезды, которая отстоит от нашей планеты на расстоянии в 100 световых лет. Первый корабль покидает Землю со скоростью в 50% от скорости света, так что на весь путь у него уйдет 200 лет. Второй корабль, оснащенный гипотетическим варп-двигателем, отправится со скоростью в 200% от скорости света, но спустя 100 лет после первого. Что же произойдет?
 
Согласно теории относительности, правильный ответ во многом зависит от перспективы наблюдателя. С Земли будет казаться, что первый корабль уже прошел значительное расстояние, прежде чем его обогнал второй корабль, который движется вчетверо быстрее. А вот с точки зрения людей, находящихся на первом корабле, все немного не так.
 
Корабль №2 движется быстрее света, а значит может обогнать даже свет, который сам же и испускает. Это приводит к своего рода «световой волне» (аналог звуковой, только вместо вибраций воздуха здесь вибрируют световые волны), которая порождает несколько интересных эффектов. Напомним, что свет от корабля №2 движется медленнее, чем сам корабль. В результате произойдет визуальное удвоение. Иными словами, сначала экипаж корабля №1 увидит, что второй корабль возник рядом с ним словно из ниоткуда. Затем, свет от второго корабля с небольшим опозданием достигнет первого, и в результате получится видимая копия, которая будет двигаться в том же направлении с небольшим отставанием.
 
Нечто подобное можно увидеть в компьютерных играх, когда в результате системного сбоя движок прогружает модель и ее алгоритмы в конечной точке движения быстрее, чем заканчивается сама анимация движения, так что возникают множественные дубли. Вероятно, именно поэтому наше сознание и не воспринимает тот гипотетический аспект Вселенной, в котором тела движутся на сверхсветовой скорости — быть может, это и к лучшему.
 
Прочитано 498 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • Раньше "слабый пол" не был слабым

    Раньше деревья были зелеными, воздух чище, мамонты волосами, а дамы могли дать неслабую фору современным мужчинам-спортсменам! Женщины из фермерских общин каменного и бронзового века обладали более сильными руками, чем чемпионки в академической гребле и в других видах спорта, что указывает на центральную роль тяжелого физического труда в жизни «слабого» пола того времени...

  • "И грянул гром": ученые считают, что вулканы могут нарушить баланс на планете

    Международная команда вулканологов во главе с Эмануэлем Глором из Лидского университета в Великобритании впервые нашла прямые доказательства того, что потепление климата увеличит частоту вулканических извержений в Исландии. Такой вывод учёные сделали, проанализировав содержание вулканического пепла в осадочных породах.

  • Американцы нашли нечеловеческое создание на телевидении

    Существует мнение, что нашим миром правят рептилоиды, это раса разумных рептилий инопланетного происхождения. Властители мира, известные актеры, миллионеры и представители СМИ - все они принадлежат к этой расе, которая и управляет нашим миром. Скептики сомневаются, но если рептилоиды когда-то существовали (а в этом сомнений нет) - с чего бы им поголовно исчезнуть и утратить свои необычные возможности?..

  • "Пришельцы как люди": новое исследование британцев

    Не только "тучи как люди" (согласно известной песне) - но и пресловутые пришельцы! Инопланетные формы жизни могут оказаться гораздо более похожими на земные, чем принято считать, утверждают ученые из Оксфордского университета. Ну и ну...

  • Звезда KIC: новые сомнения

    В 2015 г. звезда под названием KIC 8462852 наделала немало шума в астрономическом сообществе, разразившись серией стремительных, необъяснимых событий, наблюдаемых при помощи космического телескопа НАСА Kepler («Кеплер»). И с тех пор поведение этой звезды продолжает оставаться загадкой для астрономов...