Alex Goreninov
апрель 2016.
18002

Почему скорость света не может быть больше, чем 300 000 км/сек?

Ответить
Ответить
Комментировать
1
Подписаться
4
6 ответов
Поделиться

Если вопрос состоит в том, почему вообще существует предел скорости света, то ответ состоит в том, что иначе света бы вообще не существовало. Если бы электромагнитная волна распространялась бесконечно быстро, то никакого колебания в волне бы не было, так как волна бы сразу улетала в бесконечность. А если нет электромагнитных волн, то нет фотонов, нет вообще переносчиков электромагнитного взаимодействия, и у вас тупо не образовалась бы Вселенная.

Другим более фундаментальным (и более научным) объяснением этого факта является то, что наше пространство и время нераздельно связаны. Искривление, сжатие/расширение происходит не только отдельно трёхмерного пространства, но всего четырёхмерного пространства (включая время). Соответственно, должен существовать некий размерный параметр, который бы обозначал связь пространства со временем. Совершенно логично, что этот параметр совпадает с максимально возможной скоростью движения, так как большие скорости обозначали бы нарушение этой самой связи.

Если же вопрос состоит в том, почему именно ~300,000 км/сек, а не, скажем, ~10,000 км/сек или ~5,000,000 км/сек - то никто этого не знает. Такой же вопрос можно задать относительно любой фундаментальной константы, почему масса бозона Хиггса именно такая, почему постоянная Планка такая и т.д. 

Теория не даёт ответов на эти вопросы. Но есть несколько фундаментальное размышление на эту тему, которое называется антропным принципом: если бы значения констант были бы другими, то мы бы не существовали и, соответственно, не смогли бы задавать этот вопрос.

17
-2

Здесь с самого начала "Если бы" да кабы. И о времени как о фундаментальном. Хотя о нём нет единой теории. Разные рассуждения есть, но единой - что такое есть время - нет.
   Так что ответа нет - почему поток ионизированных частиц достигает скорости 1200 км/с, а скорость электромагнитного излучения (света) ~300 т км/с?

0
Ответить

Сказка про голого короля, а представьте себе, что.... ну и так далее. Вот и вся наука и теории без доказательств. Пока не было планка и "великого физика" людей не было?

+1
Ответить

Кто вам такую чушь сказал?

Умножаете на 1000, получаете скорость света 300 миллионов. А если в милях, то там совсем другая цифра.

А почему? Да потому что!

Сидел некий мудрец, мудрил. И попутно с уравнениями баловался. И вот видит- если скорость света в среде ограничить неким пределом, то уравнения красиво уравниваются!

Потом под это дело опыты проводить стали, и у них тоже под эти пределы красиво уравнилось!

Так тогда между собой и порешили: скорость света в вакууме приравнять к 299 98х ххх, уу метров. Ага! В секунду!

Которую (секунду) приравнять к 12,хх*10 в какой то степени переходам электрона с ааа орбиты на ввв орбиту.

И да! Тех самых метров, которые лежат в городе Париже в каком то сейфе не сейфе, но точно не на улице. Хотя на улице тоже что то лежит. Кусок Парижского меридиана, кажется. От коего (меридиана) тот метр и отпилили.

Кстати! Где то под Питером, в России, тоже кусок меридиана где то имеется. Пулковского.

И уровень там же где то. Моря Балтийского. От готорого высоту Гималаев считали.

Не помню только, то ли вакуум сферическим должен быть, то ли конь педальным.

+1
Ответить

@Alf R., добавлю, про вакуум. Скорость этого самого света мерили-мерили, мерили-мерили, результаты вроде как приближаются к консенсусу. Так какой же принять за основу? Все вроде хороши...

Аааа!!!! Ура! Пусть будет в вакууме! 299 792 458 м/с. !!! И ни пол метра меньше.

######################

А ведь, между нами говоря, для имерения и утверждения световой скорости никто вакуума не создавал.

И второе. Ни в космосе, тем более при планетах нет вакуума. Так какова же настоящяя скорость? Действительная?

0
Ответить
Ещё 8 комментариев

Это в системе СИ скорость света равна 299 792 458 м/с. А в другой сситеме будет другое число. Поэтому тут не число важно, а почему оно конечное и, как найти ту меру вещества, атома, поля почему у нее именно такое значение которое в системе СИ оказалось равным 299 792 458 м/с. Можно выбрать такую систему где скорость света будет равна 1 м/с, а можно и 100 м/с. Главное, что эта скорость самая большая из достижимых в природе для ЭМВ.

0
Ответить

@Муаммар Каддафи, Читал я на днях (ну, лет несколько назад) сильно научную статью о звезде нашей , о Солнце. Так в ней утверждается, что путь фотона из примерно центра Сонца занимает не одну сотню лет. И, только вырвавшись за пределы фотосферы, фотон этот до Земли нашей минут 7-8 мчит.

Радиус Солнца-+ 750 000километров, до Земли от Солнца-+ 150 мильёнов километров.

Так как то.

А СИ система, так это та, где высота заборов не в аршинах и футах, а в метрах родимых. И соль не в пудах и фунтах, а килограммах в магазине.

Что же до метров в секунду, то это такая же условность, как и фунт-силы на дюймовый квадрат (PSI)

0
Ответить
Ещё 2 комментария

@Alf R., а я разве не это сказал? :))) Все эти инсинуации о скорости света не стоят и выеденного яйца.

0
Ответить

@Муаммар Каддафи, Ну таки да!

0
Ответить

Да, ребята. А уж када гений науки заломил метры в квадрате и секунды в квадрате, то это вообще шок. Ну, количество метров умноженное на ещё количество метров хоть и астрономическое число - 89 875 517 873 681 764 , но математически решаемое.

Но вот как изобразить сек в кв.? Если только 1с Х 1с = 1с. Недаром эта цифра переведена в энергию - один грамм массы равен 89 875 517 873 681 Дж (89,9 ТДж).

Это я к тому, что если скорость света необсуждаема, то и движение эл.магнитных волн необсуждаемо. Типа - есть, и пусть будет.

0
Ответить

Да-а, раньше и ускорение было м/сек ЗА сек, а теперь м/сек в квадрате. Это куда?

0
Ответить

@Сергей У., вот и я говорю, понятно когда скорость ЗА какое-то время. Например, 100 км за 10 сек - понятно, что авто ускорилось за эти десять сек. А вот квадратную скорость света воспринимаю как банальное (хоть и огромное) простое число. Коэфициент то есть. Чтобы иметь ввиду количество энергии, если грамм (массу т.е.) умножить на это количество.

0
Ответить

дак физика всегда подтверждается опытом (экспериментом) и никак иначе...пока вроде Энштейн прав, хотя уже есть несоответсвия...всё больше денег тратится на установки (типа коллайдера) мир ждёт открытий...теоретики измельчали, но растёт новое поколение недоучек...на этом гумусе и появятся гении...

0
Ответить
Прокомментировать

Когда я был ребёнком, я часто задумывался, какую наибольшую скорость может развить, например, Тойота моего отца, если пренебречь силой трения деталей автомобиля друг с другом, с дорожной поверхностью и воздухом, а также дать Тойоте бездонный бак и нескончаемое количество времени. Бесконечную - к такому ответу я приходил раз за разом, пока мой детский мозг не столкнулся с крайне неинтуитивным принципом скорости света - абсолютным скоростным лимитом во вселенной.

Спросить у физика о том, почему частицы с нулевой массой покоя не могут перемещаться со скоростью, превышающей 299 792 км/с, все равно что спросить, почему квантовые вычисления включают в себя вероятности. Иными словами, константная скорость света является аксиомой физики, по крайней мере на нашем веку.

Эйнштейн, вдохновившись теорией электромагнетизма Максвелла, первым пришёл к выводу, что скорость передвижения света в вакууме де-факто является максимально достижимой скоростью во вселенной. Специальная теория относительности, как и мы с вами, не существовали бы, не будь скорость света постоянной и предельной.

В данный момент не существует никакого теоретического объяснения тому, почему фотоны движутся именно на той скорости, на которой они движутся, и само утверждение о постоянности скорости света является фундаментальным.

Однако, постулаты в физике не всегда остаются постулатами. Например, законы передвижения Ньютона считались недоказуемыми, пока их не объяснили квантовой механикой (теорема Эренфеста). Так что, быть может мы, или наши далекие потомки приблизятся к объяснению того, что сейчас считается фундаментальным.

4
0

Ну про тойоту- это ваще крутяк!

Только, Илон, почему ты запустил не тойоту своего отца, а....какую то красную машинку?

0
Ответить

Гусь, да нет никаких фотонов. Никто не летит. Это волны, колебания эл.магнитные. Например, выйдешь в ночь, посмотришь на источник света - да. Видно. Это свет. Но стОит отвернуться, и всё, нет света. пролетающего мимо. И нет света, улетающего вдаль. Т.е. нет никакого света пролетающего мимо. То есть те колебания (или как ты говоришь фотоны) не попавшие в глаз для меня не существуют, т.е. не раздражают сетчатку глаз. Но бабочку пролетающую во тьме или свою приподнятую руку увижу, так как они сами станут источниками света пусть и отражённого. Днём же чуть сложнее, так как солнце источник не только света, но и тепла, и у.фиолета, и много др.

0
Ответить
Прокомментировать

С точки зрения физики это некорректный вопрос. Вы привыкли считать, что в нашем мире глобально есть одно время, которое течет одинаково для всех, что по этому времени мы меряем скорость движения тел. То есть если взять много хороших часов и все их синхронизировать, то они и дальше вечно будут идти синхронно. Из школьной программы Вы знаете, что движение относительно. И если Вы летите, например, в самолете с задраенными окнами, невозможно определить летите Вы или нет, потому что все системы отсчета, движущиеся относительно какой-то одной, где свободные тела не ускоряются, равноправны (они называются инерциальными). Такая картина мира (галилеева механика) господствовала в физике до начала 20 века. Тогда очень много что произошло и в итоге от этой картины пришлось отказаться. А что же происходит на самом деле и что же было не так?

А на самом деле есть свет, и он ведет себя совсем контринтуитивно. Его скорость всегда равна скорости света. Например, Вы сидите на берегу реки, скорость течения 1 м/с. По реке плывет катер по течению, на спидометре 10 м/с. С какой скоростью относительно Вас движется катер? Очевидно, 11 м/с. А вот свет ведет себя не так. Если вы посветите фонариком, то вы измерите скорость света около 300000 км/с. И на катере пассажиры измерят такую же скорость. И даже если над вами будет самолет лететь, на самолете скорость того же лучика света будет 300000 км/с. И на спутнике, который летит со скоростью, скажем, 8 км/с относительно Земли, скорость того же самого лучика будет не 299992 км/с, а те же 300000 км/с. Вот так вот. Это и называют постоянством скорости света. 

Как такое вообще может быть? Сложный вопрос, на него отвечает теория относительности. Дело в том, что механика Галилея не верна. Не существует абсолютной шкалы времени, не всегда можно синхронизировать часы. Например, если кто-то относительно Вас движется с большой скоростью, Вы будете видеть, что время для него идет медленнее, как будто пленку пустили со скоростью не 24 кадра в секунду, а 20 или меньше. Он этого не почувствует и понять про себя не сможет. Это чисто относительный эффект. То же и для него, Вы, как ни странно, тоже будете выглядеть заторможенно. Ситуация же симметрична, вы тоже относительно него движетесь. И это наблюдают на опыте, например нейтрон, с периодом полураспада 16 минут, живет гораздо дольше, если его ускорить до больших скоростей. Как раз потому что для наблюдателей его время течет медленнее. И это не единственный эффект. Например, одновременные для Вас события не будут одновременны для движущегося наблюдателя и наоборот. Движущийся наблюдатель будет казаться сжатым в направлении движения. И прочее, прочее, прочее. Все эти странные вещи происходят из-за того, что как шкалы расстояния, так шкалы времени относительны и разные для разных наблюдателей с разными скоростями. Но тем не менее все инерциальные системы отсчета равноправны. Все зависит только от относительных скоростей и движений.

Подробнее, если Вам интересно, стоит уже целенаправленно вникать в специальную теорию относительности. Ее математика несильно выходит за рамки школьной программы. Можно ее количественно понять исключительно с помощью школьной алгебры, даже производные не нужны. Стоит почитать, например, соответствующие фейнмановские лекции из второго тома или из всяких сборников. Или любой более-менее сносный университетский учебник механики (механику проходят на первом семестре, первого курса, ничего сверхсложного в ней нет). Может есть еще какие-то хорошие книги, но сходу не назову.

Так вот ответ на Ваш изначальный вопрос в том, что когда тела движутся относительно Вас с большой скоростью, механика для них совсем другая, непохожая на обычную, совсем неинтуитивная и неочевидная. И для всех наблюдателей скорость света постоянна. Поэтому не может быть наблюдателя, который движется со скоростью света, для него свет бы покоился и получилось бы противоречие. А для света вообще невозможно ввести понятие времени, можно только внешне его описывать так. Для него время как бы бесконечно замедленно, стоит. Критерием является масса, все массивное живет как мы, с постоянной скоростью света относительно себя. Все у чего нет массы покоя для нас всегда движется со скоростью света, но понятия времени для таких объектов не существует. Так что можно ускоряться, ускоряться и ускоряться. И всегда измерять ту же скорость у света. А с точки зрения, например, Земли, Ваша скорость будет приближаться к скорости света, но никогда ее не достигнет. А Ваше время будет замедляться. И в направлении движения Вы будете сжиматься. И еще много всего интересного.

4
-2

крутой ответ

0
Ответить

Многословная попытка автора убедить самого себя. Но, думаю, так и не убедил. Спроси его через 20 лет - мысли будут иные.

0
Ответить

То что я описывал 3 года назад устоялось в 1910х, этой картине сто лет. Я пытался сжать суть нескольких глав учебника в один ответ, возможно, получилось не слишком хорошо. Если вам интересны строгие формулировки, откройте учебник того же Фейнмана и прочитайте. Можете показать этот ответ любому адекватному выпускнику физического факультета нормального университета, он подтвердит эту картину.

Что касается понятности, извините если не понятно, аккуратно популярно изложить емкую физическую теорию в нескольких абзацах - сложное искусство, которым я не вполне владею.

0
Ответить

@Николай Сухов, я и говорю, пройдёт лет 20, и Вы отойдёте от писаний Фейнмана как от бездоказательных. А сейчас, вроде как, научно смотрится.

0
Ответить
Ещё 2 комментария

А для света вообще невозможно ввести понятие времени, можно только внешне его описывать так.

это ваше утверждение прямо противоречит следующему вашему же

скорость света будет 300000 км/с.

«с» в знаменателе размерности «км/с» это и есть ВРЕМЯ в секундах. И если уж время по-вашему для света "стоит" то получите деление на нуль и распишитесь.

0
Ответить

Автор , приведите доказательства постоянства СС без допущений, и "а представьте себе". Вкратце- год эксперимента, название корабля, фамилию экспериментатора, где опубликованы результаты и всё. Про замедление времени ещё проще фамилию и фото близнецов, до и после эксперимента. Без этого никакие доказательства неверны.

0
Ответить
Прокомментировать

Отсутствие бесконечного количества энергии, которое необходимо частице для движения со сверхсветовой скоростью, а также принцип причинности, который говорит нам о том, что время не может пойти в обратном направлении.

2
-1
Прокомментировать

Ещё: 

Почему скорость света в вакууме именно такая (~300000км/c), чем в принципе это может определяться?

0
0
Прокомментировать
Читать ещё 1 ответ
Ответить
Читайте также на Яндекс.Кью
Читайте также на Яндекс.Кью