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 3358 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • Неожиданные космические открытия: ТОП-10

    Несмотря на активное изучение и освоение, космос всё ещё полон загадок для человечества. Только совсем недавно гравитационные волны считались лишь теорией, а сегодня их существование уже доказано научно. Кто знает, какие тайны таят в себе эти мрачные тёмные глубины Вселенной?.. Тем не менее, даже среди того, что уже открыто учёными, полно вещей крайне удивительных, в существование которых сложно поверить. Представляем их в нашем традиционном ТОП-10:

  • Загадки нашей Вселенной: ТОП-7

    Вселенная, в которой мы живем — довольно странное место. Человек даже не изучил ее полностью, поскольку просто не имеет такой возможности. Большая часть имеющейся на данный момент информации — это теоретические выкладки ученых. Они, по счастью, подтверждаются наблюдениями космических аппаратов, но кто знает, что на самом деле происходит в глубоком космосе?.. Полюбопытствуем с нашим традиционным ТОП-7:

  • Невероятные кадры Земли из космоса: ТОП-26

    Со времени своего существования Международная космическая станция уже совершила свыше 100 000 витков вокруг Земли. Пока Вы читаете эти строки, несколько людей постоянно находятся на высоте 330-430 километров над поверхностью нашей планеты. Благодаря им мы можем посмотреть, поистине, невероятные фотографии Земли с видом из космоса. Предлагаем Вашему вниманию уникальную подборку кадров, способных поразить любое воображение:

  • Как и благодаря чему Китай догнал и перегнал Америку

    ...в отличии от того, кто так собирался это сделать, что всячески декларировал, а потом взял и - пф-ф-ф! - развалился. Потому что не умел сочетать риски и возможности, а также не выдюжил испытание переменами. Но мы не будем углубляться в историю, хватает и настоящего - весьма печального. Потому лучше разберемся с тем - как и почему у Китая, который не бросался громкими лозунгами, как-то тихо и планомерно все получилось?!

  • Первый украинский космонавт рассказал о космосе и пришельцах

    Бытует, конечно, не лишенная сочных деталей версия, что первый украинский астронавт улетел на земную орбиту еще в далеком 1604 году - когда запорожские казаки построили в излучине реки "мини-капсулу", основываясь на чертежах великого Леонардо да Винчи, которые удалось отбить при нападении. В такой интерпретации первого украинского космонавта звали Лукьян, и лететь он очень не хотел, но пришлось - казакам очень хотелось проверить как полетит "ця люлька"... Полетела она хорошо и высоко, но Лукьяна больше никто и никогда не видел. А казаки потеряли интерес к космическим технологиям.