Фраза «со скоростью света» давно вошла в наш лексикон как синоним чего-то невообразимо быстрого, почти мгновенного. И для масштабов нашей планеты это действительно так. Однако физикам известно, что скорость света — это не просто большая величина, а фундаментальный предел скорости во Вселенной, равный 299 792 458 метрам в секунду. Хотя для земных дел эта скорость кажется колоссальной, в космических масштабах она оказывается удручающе малой, что накладывает серьезные ограничения на исследование космоса.
Наглядные эксперименты от NASA
Сотрудник NASA Джеймс О’Донохью создал серию наглядных анимаций, которые позволяют по-новому взглянуть на знакомую величину.
В первом эксперименте пучок света «запускается» вдоль земного экватора. Результат впечатляет: фотоны успевают обогнуть планету 7.5 раз всего за одну секунду! Это прекрасно иллюстрирует, почему в быту мы считаем свет невероятно быстрым.
Обратите внимание: Не чудо света и не дворец правителя: Важнейшее место на нашей планете..
Видео с экспериментом: https://www.youtube.com/watch?v=WJqg3B2_Kwc
От Земли до Луны и дальше
Ситуация меняется, когда мы выходим за пределы Земли. Если направить тот же пучок света к Луне и обратно, на преодоление расстояния в 384 000 километров ему потребуется около 1.255 секунды. Это все еще очень быстро, но уже ощутимо.
Третий эксперимент ставит все на свои места. Путь от Земли до Марса, составляющий в моменты максимального сближения примерно 54.6 миллиона километров, свет преодолевает за 3 минуты и 2 секунды.
Видео с экспериментом: https://www.youtube.com/watch?v=CSqFBbNtt9c&t=7s
Парадоксы теории относительности
Из этих примеров становится ясен главный вывод: в масштабах Вселенной скорость света недостаточна для быстрых путешествий. Однако здесь вступает в силу теория относительности Альберта Эйнштейна. Время и пространство — не абсолютны.
Для стороннего наблюдателя с Земли космический корабль, летящий с околосветовой скоростью к ближайшей звезде, будет находиться в пути многие годы. Но для экипажа на борту этого корабля, из-за эффекта релятивистского замедления времени, путешествие может занять лишь месяцы или даже недели. Чем ближе скорость корабля к скорости света, тем сильнее этот эффект. Теоретически, для самой частицы света (фотона) время не течет вовсе, и с её точки зрения путешествие между любыми точками Вселенной происходит мгновенно, независимо от расстояния.
Кто двигается вперед в науках, но отстает в нравственности, тот более идет назад, чем вперед.
Аристотель
Еще по теме здесь: Новости науки и техники.
Источник: Наглядно о скорости света.