Alexandro Elephantkilla
апрель 2017.
7314

Будут ли работать фары космического корабля, если он летит со скоростью света?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
18
17 ответов
Поделиться

Вообще, любые мысленные эксперименты в рамках релятивистской механики сложно объяснить интуитивно и при этом любой такой опыт кишит парадоксами и условностями. Но если исключительно на пальцах и в рамках упрощённой модели, то...

Будут ли работать фары? А вот это и будет нашим первым допущением. Для того, чтобы нам, сугубо досветовым товарищам было о чём дальше разговаривать, мы предположим, что упомянутый корабль не превращается в квантовое ничего по мере приближения его скорости к световой. И у него всё работает, включая фары. Но какой будет от них толк?

Призовём на помощь любимого физиками стороннего наблюдателя, который, как и мы, в курсе, что в рамках той модели, которую мы сейчас используем, никакое взаимодействие не может распространяться со скоростью выше световой, а равно никакая вообще информация. Это ещё одно любимое допущение теории относительности. Пусть между наблюдателем и кораблём не будет других объектов, а корабль пусть мгновенно (на самом деле нет) разгоняется до околосветовой скорости где-то на расстоянии одного светового часа (а это, на секундочку, чудовищные 18 миллионов километров) и движется в сторону наблюдателя (а потом сквозь него и дальше). Это значит, что условно на дорогу до наблюдателя ему будет нужен час. Что в это время увидит наблюдатель? Да ничего - свет фар и вообще любая информация о корабле с точки зрения наблюдателя практически не будет обгонять корабль. Он почти час будет вглядываться в глубину чёрного безмолвного космоса чтобы за последние доли секунды получить информацию о корабле сразу за весь час. И свет фар в придачу. Как если бы вы снимали приближающийся к вам автомобиль с открытым затвором на один тот же кадр. Такая наносекундная вспышка "к нам корабль час летел" после часа пустоты и неизвестности.

Если же рассматривать ту же самую картину с точки зрения условного пилота нашего тысячелетнего ястреба, то, как ни парадоксально, фары будут работать для него вполне обычно. Корабль и его фары неподвижны относительно пилота. а свет фар покидает фары со скоростью, простите, света и освещает... Минуточку, а есть ли что освещать? Так как всё у нас относительно, а гравитацией и ускорениями мы пренебрегли, то свету фар нужно долететь до наблюдателя на том конце нашего маршрута. отразиться от него и вернуться к кораблю. Светом фар можно пренебречь и просто считать. что к пилоту с околосветовой скоростью движется освещённый фарами корабля счастливый наблюдатель, которого пилот также не будет видеть целый час. а потом пачкой получит всю информацию о нём. И свет фар своих отражённый тоже получит. такая размытая вспышка-наблюдатель.

Работают ли фары? Допустим. что да. но вот функцию свою они выполняют весьма условно, так как информацию об объектах наблюдатели воспринимают очень специфично. Проще говоря, толку от фар нет.

Самое обидное. что на самом деле всё не так и всё гораздо сложнее. Мы пренебрегаем ускорениями, искривлениями пространства-времени и ещё адовой кучей неразрешимых для интуитивного восприятия ньюансов, а также бессчётным количеством неразрешённых ещё в рамках этой теории парадоксов.

Разогнать корабль до скорости света невозможно, так как он имеет массу. Но можно сколь угодно сильно приблизить его скорость к скорости света. На таком корабле фары работать будут.

При этом свет, испускаемый ими, будет двигаться относительно корабля со скоростью света, и относительно "неподвижного" наблюдателя с такой же скоростью.

Разогнать корабль до скорости света невозможно, поэтому предположим, что он летит со скоростью 99,99% от скорости света. Тогда со стороны стороннего наблюдателя будет казаться, что свет медленно обгоняет корабль. Однако, экипажу корабля будет казаться, что свет летит как обычно - со своей огромной скоростью. Ведь свет летит со одинаковой скоростью относительно ВСЕГО, независимо от того, в какую сторону и с какой скоростью оно движется. Объясняется это тем, что время идет с разной скоростью для объектов движущихся с разной скоростью.

Показать ещё 14 ответов
Ответить