• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
27.12.2018
Редакция Naked Science
18
54 391

Что произойдет при путешествии со скоростью света

4.1

Задумывались ли вы о том, можно ли путешествовать со световой скоростью? Вероятно, при наличии необходимых технологий, которые помогли бы нам достичь такой скорости, мы смогли бы однажды полететь к краю Вселенной и увидеть, что находится за ее пределами?

img1
©Wikipedia

Немного теории

Скорость света в вакууме — это постоянная величина, известная нам достаточно точно: так, свет движется со скоростью 299 792 458 метров в секунду. Это скорость распространения всех электромагнитных полей в вакууме, включая радиоволны, инфракрасное, ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение.  

Согласно Специальной теории относительности Эйнштейна, ничто не может двигаться быстрее света. В обычных условиях свет для нас действительно движется мгновенно. Например, мы не успеваем увидеть, как фотоны отражаются от предметов и абсорбируются поверхностями в комнате, когда выключается свет, — настолько быстро это происходит. 

Скорость света в пустом пространстве (вакууме) не зависит от относительной скорости между его источником и наблюдателем. Некоторые считают, что это утверждение противоречит здравому смыслу, тем не менее именно это было продемонстрировано экспериментально. Самый известный такой эксперимент был проведен физиками Альбертом Майкельсоном и Эдвардом Морли в конце XIX века. Они обнаружили, что скорость света одинакова во всех направлениях, вне зависимости от того факта, что Земля сама движется через пространство.

Альберт Майкельсон / © Wikipedia

Человек и скорость

Люди определенно любят скорость. С тех пор как было изобретено колесо, а скорость уже не определялась силой наших ног, нам хотелось передвигаться быстрее и быстрее. Чем быстрее человек движется, тем в больший восторг он приходит (хотя, стоит заметить, что для некоторых высокие скорости — пугающая вещь). На сегодня человечество успело разработать невероятно быстрые самолеты, ультрабыстрые истребители, сверхбыстрые скоростные поезда и так далее. Однако у Вселенной в рукаве есть кое-что быстрее, чем что-либо нами достигнутое, — свет.

Итак, возможно, некоторые из вас как-то вечером после тяжелого дня, сидя с бутылкой пива или кружкой чая, задумывались о том, каково это — двигаться со скоростью света. 

Что произойдет, если мы будем двигаться со скоростью света

Человек, движущийся со скоростью света, испытает замедление времени. Для него время будет протекать медленнее по сравнению с человеком, который стоит на месте. Кроме того, сильно изменится их поле зрения. Для человека, движущегося со скоростью света, Вселенная предстанет в форме туннеля перед аппаратом, на котором он путешествует. Рассмотрим эту увлекательную идею.

До XX века мир был уверен в правильности взглядов Исаака Ньютона на объекты и гравитацию. Однако в 1900-х не кто иной, как Альберт Эйнштейн, взял и навсегда изменил мир.

Альберт Эйнштейн на лекции в Вене в 1921 году / © Ferdinand Schmutzer/Wikipedia

Теория относительности, предложенная им, прояснила множество вопросов, связанных с массой и энергией. Уравнение эквивалентности массы и энергии доказало, что масса и энергия взаимозаменяемы, то есть одно можно преобразовать в другое — и наоборот. Он также предположил, что не существует единственной стандартной системы отсчета. Все относительно, даже время. Тогда к нему и пришло понимание, что скорость света постоянна и не зависит от наблюдателя. Таким образом, если человек движется на 50% от скорости света в том же направлении, что и свет, то луч света будет выглядеть для него так же, как и для человека, стоящего на месте.

Что же касается эквивалентности массы и энергии, то в двух словах это означает, что, если объект движется на 10% от скорости света, его масса увеличится на 0,5% от изначальной массы. В то же время, если объект движется на 90% от скорости света, его масса увеличится вдвое.

Можем ли мы путешествовать со скоростью света

Нет, мы не можем двигаться со световой скоростью. Все дело в том, что при движении со скоростью света масса объекта экспоненциально увеличится. Представьте себе следующее: скорость света составляет почти 300 тысяч километров в секунду, и, когда объект движется с этой скоростью, его масса становится бесконечной. Следовательно, чтобы сдвинуть этот объект, потребуется бесконечная энергия (вспоминаем эквивалентность массы и энергии), что крайне непрактично.

Грубо говоря, именно по этой причине ни один объект не может двигаться со скоростью света (кроме самого света) или быстрее.

Что касается движения почти со скоростью света, скажем на 90% от нее, то нас ждут любопытные наблюдения.

Двигаясь (почти) со скоростью света

Прежде всего, движущийся с такой скоростью человек испытает замедление времени. Время для него будет протекать медленнее, чем для кого-то, стоящего на месте. Например, если человек движется на 90% от скорости света, то, когда для него пройдут 10 минут, для человека, стоящего на месте, пройдут 20 минут.  

Диаграмма, отображающая искривление времени по мере приближения к скорости света / © E=Mc2 Explained

Стоит упомянуть и о серьезных изменениях в поле зрения. Для человека, движущегося — куда бы то ни было — на 90% от скорости света, как уже было упомянуто выше, Вселенная будет выглядеть так, будто он смотрит на нее через иллюминатор перед своим космическим аппаратом. Звезды, к которым он приближается, будут выглядеть синими, а остающиеся позади — красными. Это обусловлено тем, что световые волны от звезд перед ним будут скапливаться вместе, из-за чего объект будет выглядеть синим, а световые волны от звезд, остающихся позади, будут растягиваться и приобретать красный цвет, вызывая экстремальный эффект Доплера.

После преодоления определенной отметки человек погрузился бы во тьму, так как длины волн, попадающие ему в глаза, были бы вне видимого спектра.

Конечно, даже учитывая всю непрактичность и препятствия, связанные с путешествием со скоростью света (или почти), это определенно было бы то еще приключение.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 11:02
Игорь Байдов

Грузовой самолет будут использовать для перевозки 90-метровых лопастей ветряных турбин, которые невозможно доставить по суше из-за размеров. Предполагается, что этот аппарат произведет революцию в сфере возобновляемых источников энергии.

Вчера, 13:05
Ольга Иванова

Новые автомобили известных брендов, купленные за последние несколько лет, оказались в два раза менее качественными, чем те, что были приобретены в 2010 году. И в будущем ситуация будет только хуже. К такому выводу пришли исследователи из США, которые также оценили марки машин по их надежности, составив рейтинг — от более к менее качественным автомобилям.

Вчера, 19:23
Полина

Распространено мнение, что, чтобы справиться с гневом, необходимо дать волю негативным эмоциям. Исследователи из США доказали, что такой метод не позволяет снизить уровень агрессии.

Вчера, 11:02
Игорь Байдов

Грузовой самолет будут использовать для перевозки 90-метровых лопастей ветряных турбин, которые невозможно доставить по суше из-за размеров. Предполагается, что этот аппарат произведет революцию в сфере возобновляемых источников энергии.

Позавчера, 08:39
Михаил Орлов

Глобальные изменения климата сказываются как на природе, так и на населении Земли. Среди последствий потепления — волны жары и увеличение числа жарких дней, которые напрямую влияют на здоровье людей и повседневную жизнь. Российские ученые из Высшей школы экономики и Института географии РАН спрогнозировали, как летний зной будет влиять на жителей России в ближайшие десятилетия. Они назвали регионы РФ, которые могут пострадать от жары сильнее всего, и выявили ведущие факторы таких изменений.

15 марта
Юлия Трепалина

Рассмотрев опыт ферм по выращиванию крупных питонов в Азии, ученые пришли к выводу, что это один из эффективных, но в то же время наименее вредных для экологии видов животноводства. По мнению исследователей, людям стоит всерьез задуматься о его внедрении в массовых масштабах.

11 марта
Игорь Байдов

Американская компания Stratolaunch сообщила об успешном завершении летных испытаний прототипа гиперзвукового аппарата Talon-A, оснащенного ракетным двигателем. Во время беспилотного полета планер развил сверхзвуковую скорость.

Вчера, 11:02
Игорь Байдов

Грузовой самолет будут использовать для перевозки 90-метровых лопастей ветряных турбин, которые невозможно доставить по суше из-за размеров. Предполагается, что этот аппарат произведет революцию в сфере возобновляемых источников энергии.

13 марта
Алиса Гаджиева

Древние переселенцы из Анатолии не только устроили геноцид в Скандинавии, но и одарили выживших новыми болезнями.

[miniorange_social_login]

Комментарии

18 Комментариев

Можно получить результирующую скорость = скорости света , относительно какого то объекта , и уже там проверять всякие теории.
Antonina Maksyutova
14.06.2022
-
0
+
Физики утверждают, что со скоростью света летают частицы.
Romam Pervak
06.04.2022
-
0
+
Да, отборные психи , мечтатели я бы сказал. Внесу и свою лепту: а представьте, каково на такой скорости на какой-либо камень налететь, пусть с кулак размером. А их там немало, маневрировать утомишься
Никакая масса при движении с большой скоростью не меняется. Масса является лоренц-инвариантом!
Andy Chen
12.05.2021
-
0
+
может проще не человека разгонять, а свет замедлять? и не надо говорить что такое не возможно.. в симулятор всю мою идею и пускай просчитывает результаты
-
0
+
"Нет, мы не можем двигаться со световой скоростью. Все дело в том, что при движении со скоростью света масса объекта экспоненциально увеличится. Представьте себе следующее: скорость света составляет почти 300 тысяч километров в секунду, и, когда объект движется с этой скоростью, его масса становится бесконечной. Следовательно, чтобы сдвинуть этот объект, потребуется бесконечная энергия (вспоминаем эквивалентность массы и энергии), что крайне непрактично." У меня другое мнение. С возрастание скорости объекта, увеличивается его внутренняя энергия, т.е. он нагревается, увеличивается его инерция. С увеличение скорости объекта, увеличивается мощность пронизывающих энергетических потоков, сжимающих объект в направлении движения. Увеличение до предела скорости химических реакций, не оставит биологическим телам ни малейшего шанса на существование. В итоге, высокие давление и температура, не оставляют ни каких шансов покататься со скоростью света, даже не думайте.
Pak Mari
16.05.2020
-
0
+
А есть вероятность того что бы не ускорить человека к скорости света, а просто ускорить его возможности передвижения, и как сбить массу человека если она будет увеличиваться при скорости???
-
1
+
Как же я люблю читать комментты здесь!) Один сумасшедший строит из себя умного и спорит с другим сумасшедшим, который строит из себя еще более умного) Употребляются термины, значение которых не совсем понятно, оспариваются мирвые теории (правда только в теории, на практике ну никак не получается), люди даже машины времени и суперсветовые двигатели (вперемешку с джедайскими мечами) изобретают (правда вживую эти изобретения никто никогда не видел, но это и не важно)). Продолжайте в том же духе! Обожаю вас.
В настоящее время, нет ни каких проблем в возможности путешествия не только со скоростью света, но и со сверхсветовой скоростью. Ни каких пугающих препятствий для этого не существует (см. мой предыдущий комментарий). Для этого уже сейчас могут быть построены космолёты, приводимые в движение безопорными движителями не нуждающиеся в топливе, которые мной уже изобретены. А заглядывать за пределы Вселенной, чтобы узнать, что там находится, нет никакой нужды. Без этого и так ясно поскольку там нет эфира, то свет от других вселенных, если они там имеются, не сможет доходить до нас. Поэтому пред нами предстанет абсолютная чернота. Кстати, именно поэтому небо и чёрное. Примечание: Вселенная в основном состоит из эфира и материи, причём эфир по массе превосходит всю массу её материю в 100 тысяч раз
    Ne
    Ne
    19.01.2019
    -
    0
    +
    А как быть с перегрузками? Сколько там G будет на околосветовой?
    +
      ещё комментарии
      Ответ Ne To Перегрузки определяются не скоростью движения, а ускорением. Поэтому при достижении материальным телом скорости равной скорости света имело место какое-то его ускорение, а когда под его воздействием оказалась уже достигнута скорость равная скорости света, т.е. разгон завершился, ускорение больше нет, то и перегрузок как таковых больше нет. Поэтому это тело уже ни каких G не будет иметь. Однако тело может продолжать двигаться с равномерной скоростью равной скорости света как угодно долго.
    Александр
    22.03.2020
    -
    0
    +
    И когда ты на них (изобретенных тобою двигателях полетишь)? Как из психдиспансера выпишут так сразу? Изобретатель х-ев. Куда двинешь? К альфа-центавре?)))
А. Эйнштейн своими СТО и ОТО одурачил весь научный мир. Большей глупости, чем эти теории наука, пожалуй, не имела. В самом деле, из СТО – специальной теории относительности при увеличении скорости движения любого материального объекта, следует обратить особое внимание, что только в направлении движения: сокращаются его размеры, увеличивается масса, замедляется время и возрастают затраты энергии на движение. В двух других направлениях ничего подобного не происходит. А. Эйнштейн не знал, как и многие другие учёные до сих не знают, что существует не только материи, но и эфир, а если и знают, то их знания весьма далеки от истины особенно в части знаний его многочисленных свойств. Поэтому он глубоко заблуждался в том что свет имеет единственно возможную и постоянную скорость около 300 тыс.км/с. Скорость света имеет самую разную величину и состоит как и любое движение из относительной и переносной составляющих. Так, например, в зависимости от того от какой галактики он исходит его абсолютная скорость оказывается самой различной. Если далёкая галактика находится точно в плоскости симметрии нашей галактики Млечный Путь и в направлении её движения. То абсолютная скорость света будет определяться суммой (300 + 75 = 375) тыс. км/с. Где: 75 тыс. км/с – переносная скорость света. С этой скоростью движется эфир галактики. 300 тыс. км/с – относительная скорость света. Она и имеет место в неподвижном эфире галактики. Если же свет будет исходить от далёкой галактики с противоположной стороны. То его скорость будет определяться разностью (300 – 75 = 225) тыс. км/с. Длины волн света в первом случае будут большей длины, от чего согласно Эффекту Доплера они получают смещение в красную часть спектра. Во втором случае длины волн света окажутся меньшей длины и поэтому получают смещение в синюю часть спектра. Однако галактики на небосводе оказываются расположенными в разных его местах под различными углами к плоскости галактики, поэтому абсолютные их скорости, выражаемые алгебраическими суммами, необходимо умножить на косинус угла. В результате они окажутся меньше 375 тыс. км/с или больше 225 тыс. км/с. На основании того, что постулат – постоянство скорости света равной 300 тыс. км/, на котором основывалась СТО, оказался не состоятельным, то и вся теория оказалась фальшивой. Что касается ОТО – общей теории относительности, то и она оказывается фальшивой, поскольку основывается на равенстве гравитационной и инерционной масс. Гравитация как таковая не существует вообще. Гравитация определялась взаимным притяжением масс вещества без объяснения сущности этого феномена. Теперь известно, что тяготение обусловлено сдавливанием субэлементарных и элементарных частиц, из которых состоит материя во всех её видах и состояниях, под действием эфира Вселенной, который имеет огромную плотность равную 102 тонны/см3 и колоссальное давление около 10 в 24 степени атмосфер в окрестностях Солнечной системы. Разумеется, в других местах галактики Млечный Путь эти параметры сильно отличаются, то есть оказываются иными.
    Евгений
    05.08.2020
    -
    0
    +
    Занимательная теория. Насколько я понимаю основы СТО, время - 4 измерение это и есть эфир? Ткань пространства и времени..
    Александр
    13.11.2021
    -
    0
    +
    если гравитация не существует , то ты можешь попробовать доказать это спрыгнув с 5-го этажа. после чего прохожие вызовут тебе такси с красным плюсом. поедешь в больницу доказывать свою теорию.)
Илья
27.12.2018
-
0
+
А зачем человеку двигаться со скоростью света? В квантовой механике есть такое понятие, как принцип суперпозиции, вот используя его, человек и будет перемещаться в пространственно-временном континууме мгновенно. А человек и скорость света - это явления разных уровней и разных состояний энергии, и не надо их тут путать, и наводить тень на плетень. Говорить такое - это все равно, что сравнивать круглое с деревянным - это разные понятия.

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: