Космический предел скорости

Четверг, 20 Март 2014 14:54
Космос Космос

Скорость света обозначается физиками как «с», и равна 299 792 458 м/с. Большей скорости энергия во Вселенной достигнуть не может.

Также, как любой объект, обладающий массой, никогда не сможет разогнаться до скорости света, потому что для этого ему бы потребовалось бесконечная энергия, а это невозможно.

Например, в ЦЕРНе осуществили попытку разогнать частицы до максимума. Два протона, летевших со скоростью на 11 м/с меньшей, чем скорость света, столкнувшись, образовали высокоэнергетические частицы, которые ограничивала энергия, доступная Е= mc^2.

Когда закончат модернизировать большой адронный коллайдер, скорость частиц увеличится еще на 9 м/с.

Хотя, протон – не самая легкая частица. Чтобы придать ту же скорость электрону, понадобиться 1836-я часть всей энергии, которая уходит на ускорение протона. Так что, протоны не станут самыми быстрыми частицами в мире.

Максимальная скорость электронов меньше скорости света на 3,6 миллиметра в секунду. Но это происходит в условиях искусственного ускорения, химические источники энергии достаточно слабые.

В космосе все процессы происходят на другом уровне, и здесь, на Земле, за ними не угнаться. Магнитные поля отличаются от наших, земных, в миллиарды раз, а космические лучи, пересекают пространство на таких высоких энергиях, что ученым и не снилось.

Чем мельче частицы, тем больше энергия. Она начинает измеряться не гигаэлектронвольтами (10^9 эВ) или петаэлектронвольтами (10^15 эВ), а достигают уровня 10^19 эВ.
Чтобы высокоэнергетическая частица достигла Земли, ей придется пересечь радиационную волну, оставшуюся от Большого Взрыва. Фотоны в ней имеют ничтожно маленькую энергию, так как это излучение очень холодное. То есть, когда наша «быстрая» частица взаимодействует с таким фотоном, возможно появление новой частицы.

Самая легкая частица, образованная столкновением называется пион, и требует 135 МэВ энергии. Когда энергия превышает предел ГЗК, в это время испускаются пионы. Когда она понизится, создание пионов завершится.

Насчет этих новых частиц велось много споров. Было неясно, то ли они принадлежат нашей галактике, или же ученые просто не могли верно измерить настолько высокие энергии.

Обсерватория Auger Observatory и проведенный эксперимент High-Resolution Fly’s Eye Experiment, смогли измерить пределы ГЗК, и могут сказать, что энергия космических лучей не превышает 5*10^19 эВ. Если такая энергия будет у протона, его скорость достигнет 299 792 457, 999999999999918 м/с.

Если к одной и той же звезде с одинаковой энергией отправить фотон и протон, то фотон обгонит соперника всего на 22 микрона. То есть, все заряженные частицы в космосе ограничены скоростью, которая из-за отблесков Большого Взрыва, всего на долю меньше, чем скорость света.

Если бы мы могли разогнаться до скорости света, радиационное излучение, оставшееся от Большого Взрыва, нас бы поджарило, как и любую другую материю. В этом состоит предел космической скорости.

 

В шоке

Прочитано 3516 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • Астрономы обнаружили "блуждающую планету" рядом с Солнечной системой?..

    В 2012 году астрономы обнаружили по соседству с нашей системой довольно странный изолированный космический объект. По предварительным подсчетам оказалось, что его масса больше массы Юпитера. На базе собранных данных ученые изначально приняли его за одну из так называемых блуждающих планет. Правда с поправкой на то, что таких блуждающих планет мы точно никогда раньше не видели. Совсем недавно завершилось новое исследование, показавшее, что получивший название CFBDSIR 2149-0403 объект на самом деле может и не являться планетой. При этом находка может представлять куда больший интерес, чем изначально посчиталось...

  • NASA: "Секс в космосе возможен, но..."

    ...теоретически. А вот практически - с этим возможны большие проблемы. В преддверии колонизации Марса, которая, по мнению многих ученых, должна состояться в ближайшие десятилетия, людей волнует вопрос о возможности секса и размножения на Красной планете и в космическом корабле. Специалисты NASA считают, что космонавтам будет весьма проблематично предаваться любовным утехам.

  • Ученые выяснили, что космос делает с мозгом человека

    Пребывание в космосе существенно перестраивает мозг космонавта. Таков основной вывод исследования, которое провели нейробиологи из Мичиганского университета. Участниками исследования стали 27 астронавтов NASA, совершивших космический полёт в возрасте от 40 до 60 лет.

  • Шаг в историю: космическая станция "Мир"

    Хоть человечество и отказалось от полетов на Луну, но тем не менее, научилось строить настоящие «космические дома», о чем говорит всем известный проект «станция Мир». Некоторые интересные факты об этой космической станции, которая проработала 15 лет вместо запланированных трех лет.

  • Скоро в космос полетят... трамваи!
    Старый анекдот по-новому: "Стою, жду трамвая... на Марс!". Только никакой это не анекдот - дело приобретает вполне конкретные очертания и сроки. Американский инженер Джеймс Пауэлл, один из изобретателей технологии магнитной левитации, разработал электромагнитную пушку для запуска аппаратов в космос без использования привычных ракет. Старый добрый трамвайчик... по Солнечной системе и окрестностям.