Чем объясняется невозможность преодоления скорости света?

2327
5
0
18 ноября
12:52
ноябрь
2015

Здесь уже это было сказано, я лишь повторю и уточню: существование какой-то предельной скорости распространения чего угодно — постулат. Уже из него в сочетании с другими предпосылками следует, что свет распространяется в вакууме именно с такой скоростью, что никакая сила не может разогнать массивное тело до такой скорости и всё такое.

Если от этого предположения отказаться, то сломается огромная часть теоретической физики, и огромному массиву экспериментов придётся искать другие объяснения.

С теоретической точки зрения проще всего обратиться к истории вопроса: изначально преобразования Лоренца для перехода между инерциальными системами отсчёта (глядя на них, Эйнштейн потом сообразил, что сами расстояния и временные промежутки меняются при переходе в другую систему) были написаны для того, чтобы уравнения Максвелла не менялись при переходе в движущуюся систему отсчёта. То есть если отказаться от существования предельной скорости, то либо мы вообще ничего почти не знаем про свет и электричество, либо неверен принцип относительности.

Кроме того, если отказаться от теории относительности, погибает вся физика элементарных частиц, а там тоже полно экспериментов. Это чтобы не казалось, что теория относительности только движение небесных тел описывает.

А можно ли вывести существование предельной скорости из каких-то ещё более базовых принципов, если не оглядываться на эксперименты? Неизвестно.

22
10
ноябрь
2015

Насколько я знаю, фиксированная скорость света (и все связанные с этим эффекты) - это фундаментальная концепция. На данный момент она ничем не объясняется. Она просто есть.

Наука занимается изучением природы. Единственный достоверный механизм изучения - опыт, эксперимент. Теоретическая наука занимается тем, что изучает предыдущие опыты, чтобы вывести знание, которое позволяет правильно предсказать результаты будущих опытов. Наука не может ответить на вопрос "почему так". Она лишь может говорить "похоже, что это вот так". В этом и есть задача науки. Наука установила, что скорость света - неизменна. Спекуляции на тему "почему? зачем? кто виноват? кому это выгодно?" не могут быть основаны на эксперименте, они - субъективны и поэтому к науке не имеют отношения.

Так что с позиции науки я бы ответил на вопрос так.

Невозможность преодоления скорости света объясняется двумя вещами:

1. Не существует известного способа мгновенно изменить скорость материального объекта. Единственный известный способ - это последовательно увеличивать скорость так, что она последовательно пройдёт все значения скорости в интервале от начальной до конечной. В частности, если начальная скорость меньше скорости света, а конечная - больше, то в какой-то момент времени у объекта должна быть скорость, равная скорости света.

2. Наблюдения показывают, что с ростом скорости требуется всё большее количество энергии для того, чтобы разгонять объект. При приближении к скорости света, количество энергии, требуемое для дальнейшего разгона, стремится к бесконечности.

Так что одна из причин невозможности преодоления скорости света: вы не сможете обеспечить достаточного количества энергии.

5
7
ноябрь
2015

Выражусь простым и ненаучным языком:

Есть такая гипотеза устройства вселенной, которая примерно гласит:

- Всё не наблюдаемое пространство (то есть когда нет стороннего наблюдателя) находится сразу в бесконечном множестве вариантах, состояниях. Например, когда нам приносят блюдо в ресторане под закрытой крышкой, то под ней нет определенного блюда, а бесконечное множество различных вариантов блюд и именно в момент "измерения" (поднятия крышки) и наблюдения вселенная "выбирает" один единственный вариант и "прорисовывает" его.

Также распространенный пример с падающим деревом где то в лесу. Падало ли когда-нибудь дерево, если его никто никогда не увидел и не услышал? То есть не наблюдал...

Ну и самый известный эксперимент с котом Шредингера (погуглите).

Так вот, если данная гипотеза верна, то смею предположить, что само ограничение скорости света и ограничение преодоления этой скорости и связано именно с тем, что вселенной нужно потратить какое то время для "выбора и прорисовки" вселенной определенного состояния в данном конкретном месте.

Если бы скорость света была бы бесконечной то мы бы, заглянув за угол дома, увидели бы улицу настоящего а не улицу прошлого с отставанием на очень маленький промежуток времени (ведь мы все вокруг себя видим немножечко в прошлом), а у вселенной просто не было бы ресурсов и времени чтобы успеть все это прорисовать мгновенно для всех наблюдателей.

А если скорость света ограничена и мы вдруг смогли преодолеть ее, то тогда смогли бы заглянуть очень быстро под нашу "крышку" принесенного блюда и что бы мы увидели там, одному Богу, как говориться, известно. Может кусок черного непрорисованного пространства, может черную дыру, а может и Бога.

Простите за такой не научный ответ, но вроде он и требовался.

4
2
показать ещё 3 ответа
Если вы знаете ответ на этот вопрос и можете аргументированно его обосновать, не стесняйтесь высказаться
Ответить самому
Выбрать эксперта