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 3747 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • NASA: новые идеи, направленные на покорение космоса

    Одна специальная программа НАСА направлена на поддержку идей, которые могут радикально изменить способ изучения космического пространства. В этом году среди прочего было предложено озеленить Марс и слетать на Юпитер, используя лазерные лучи. Как насчет космического корабля с лазерным двигателем, который может достичь Юпитера за год?..

  • Тайны космоса: жизнь на Земле и на других планетах

    Раскрывая свойства других миров в нашей Солнечной системе, мы постепенно осознаем, что Земля уникальна. Только у нашей планеты на поверхности была жидкая вода; только у нас была сложная, многоклеточная жизнь, о существовании которой можно догадаться, взглянув с орбиты; только у нас было обильное количество атмосферного кислорода. В других мирах могут быть подземные океаны или свидетельства наличия жидкой воды в прошлом, возможно, даже одноклеточных организмов. Конечно, в других солнечных системах могут быть похожие на Землю миры, с похожими условиями для возникновения жизни. Но чтобы жизнь существовала, наличие мира земного типа не обязательно. Последние находки ученых показывают, что мир вообще может быть не нужен. Возможно, жизнь кроется в глубинах межзвездного пространства...

  • Китай на пороге революции в освоении космоса?..

    Для преодоления больших расстояний во время космических путешествий современные ракетные двигатели, которые используются во время полетов за пределы земной атмосферы, не совсем подходят. Они очень массивные и потребляют колоссальное количество топлива, поэтому разработка принципиально иных «космических моторов» ведется еще с середины прошлого столетия. Одним из путей развития может стать постройка ионного двигателя. Согласно последним данным, как раз китайским инженерам удалось добиться значительных успехов в этой отрасли...

  • Земляне - "маленькие мусорные мужичишки"!

    Люди очень любят мусорить, и не только на Земле. Начало "орбитального срача", безусловно, положила эра больших космических достижений. Благодаря анимации, созданной Стюартом Греем, астрономом Университетского колледжа Лондона, можно увидеть, насколько человек загрязнил космос.

  • Тайны космоса: путешественники из Млечного Пути

    Млечный Путь не перестаёт преподносить сюрпризы. "Элементы жизни", сверхбыстрые звёзды и необычные скопления светил, неизвестные компоненты – всё это астрономы обнаружили в нашей родной галактике лишь за последние пару лет...