Почему нельзя разогнаться быстрее скорости света?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
8
14 ответов
Поделиться

Чтобы разогнаться быстрее скорости света надо сперва разогнаться до скорости света. Из опыта жизни мы знаем, что если нам нужно чего-то добиться, то за это надо заплатить. Платим мы обычно за энергию. Посчитаем, сколько энергии (или денег) нужно затратить, чтобы достичь скорости света. 

Используем всем известную формулу Эйнштейна для полной энергии:  E = mc²/√(1-β²), где m — масса тела, а β = v/c — скорость тела (v) в единицах скорости света (c). Знакомые с математикой в этом месте уже видят, что в пределе β → 1, энергия Е → ∞, то есть разгон до скорости света требует бесконечной энергии. А с каким темпом это происходит? 

Если при скорости тела β₁ полная энергия тела равнялась Е₁, то после разгона тела до скорости β₂ > β₁, полная энергия тела станет Е₂ > Е₁. Отношение энергий δ ≡ Е₂/Е₁ = √[(1-β₁²)/((1-β₂²)], не зависит от массы тела. Вооружившись калькулятором, можно посчитать, что при β₁ = 0.9 и β₂ = 0.99 значения δ ≈ 3.09, а при значениях β₁ = 0.99 и β₂ = 0.999 значения δ ≈ 3.16. Дальше считать не надо, ибо уже достигнута асимптотика, при которой δ ≈ √[(1-β₁)/((1-β₂)] ≈√10 ≈ 3.16 или с каждой новой девяткой в величине скорости (β), энергия растет в 3.16 раз.

Общая формула темпа роста энергии: если тело обладало скоростью β₁ = 0.9 при энергии Е₁, то для достижения скорости β₂ = 0.9...999 (n девяток) потребуется энергия E₂ = (3.16)ⁿ⋅Е₁. Таким образом, неограниченный рост числа девяток (n) в величине скорости (β), приводит к неограниченному росту энергии.  

Заключение. Чтобы достичь скорости света нужно затратить бесконечное количество энергии. Таких денег в природе нет. Вот и запретила природа всем телам двигаться со скоростью света, чтобы не было перерасхода при оплате счета за энергию. 

Потому что при увеличении скорости увеличивается масса, а следовательно увеличивается и требуемое количество энергии для дальнейшего увеличения скорости. В итоге при приближении к скорости света, масса разгоняемого тела становится бесконечно высокой и требует бесконечного количества энергии, что невозможно. Свет со скоростью света движется, потому что у него нет массы.
Ну, по крайней мере таким способом достичь нельзя. Может наука когда-нибудь сможет решить эту проблему.
Надеюсь я достаточно просто объяснил)

Возможно, очень упрощенное объяснение, но если в двух словах: чем больше скорость тела, тем больше становится его масса, а следовательно и требующаяся для его дальнейшего разгона энергия. А при приближении к скорости света, эта энергия стремится к бесконечности.

Показать ещё 11 ответов
Ответить