|
Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://www.schools.keldysh.ru/co1678/Project/project86/cube/fari.htm
Дата изменения: Tue Mar 1 08:56:57 2005 Дата индексирования: Sat Dec 22 03:16:36 2007 Кодировка: Windows-1251 Поисковые слова: п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п р п р п р п р п р п р п р п р п р п р п р п р п |
Я лечу со скоростью света и включаю фары! Что я буду наблюдать?
К сожалению подобные вопросы о наблюдениях при скорости света не имеют ответов. Двигаться со скоростью света нельзя, так что вопрос гипотетический. А на гипотетические вопросы определенно ответить нельзя. Только безмассовые частицы, типа фотонов, могут двигаться со скоростью света. Если же к скорости света приближается предмет с ненулевой массой, то количество энергии, нужное, чтобы его ускорять и дальше, неограниченно возрастает, так что для достижения скорости свет а потребуется бесконечно много энергии.
Иногда люди продолжают настаивать: как будет выглядеть мир в системе отсчета фотона? Что наблюдает фотон? Сокращается ли вселенная до двумерной плоскости при скорости света? Останавливается ли время для фотона?.. Однако, нет возможности придать этим вопросам настоящий смысл, так как любая попытка сделать это приведет к парадоксам и противоречиям. Не существует инерциальных систем отсчета, в которых фотон покоится, так что безнадежно пытаться представить, что оттуда можно увидеть. Фотоны ничего не наблюдают. Нет смысла утверждать, что время останавливается, если двигаться со скоростью света. И это никакой не провал теории относительности. Из таких вопросов не следует противоречий. В них просто нет смысла.
Несмотря на вышеприведенные ответы, не следует прекращать задавать вопросы подобного рода! Они относятся к вопросам, которые сам себе задавал Эйнштейн начиная с 16-летнего возраста и вплоть до открытия им специальной относительности двадцать лет спустя. Эйнштейн писал о своих мыслях в 1896 г.:
Если я преследую луч света со скоростью c (скорость света в вакууме), то я должен наблюдать такой луч, как застывшую в пространстве электромагнитную волну. Однако, согласно уравнениям Максвелла, застывших электромагнитных волн не бывает. С самого начала мне было интуитивно понятно, что с точки зрения такого наблюдателя, все должно происходить по тем же законам, что и с точки зрения наблюдателя, покоящегося относительно Земли. В противном случае, у движущегося наблюдателя была бы возможность определить, что он находится в состоянии равномерного движения. Можно заметить, что в этом вопросе уже содержится зародыш теории относительности. Сегодня все, конечно, знают, что все попытки прояснить этот парадокс обречены на провал, так как в них будет использован абсолютный характер времени, то есть, одновременности, скрытно присутствующий в нашем подсознании. Настоящий путь решения этой задачи состоит в осознании скрытой аксиомы и последующем понимании, что она неверна.
В 1905-м он понял, как это может быть так, что свет будет двигаться с одной и той же скоростью, как бы вы его ни преследовали. События, которые являются одновременными в одной системе отсчета, в другой системе отсчета, движущейся относительно первой, произойдут в разное время. Пространство и время нельзя рассматривать, как абсолют. На основе подобных соображений, Эйнштейн развил специальную теорию относительности, которая с тех пор выдержала множество экспериментальных проверок.
На вопросы об относительных скоростях можно ответить при помощи формулы вычитания скоростей v = (w - u)/(1 - wu/c 2 ). Если Вы летите со скоростью u относительно меня и Вы измеряете скорость дивжения света в том же направлении (в моей системе w = c), формула дает скорость света v в Вашей системе, равной v = (c-u)/(1 - u/c) . Для любой скорости u, меньшей c, это выражение равно c, так что скорость света та же и для Вас. А при u = c формула дает ноль, деленный на ноль, что бессмысленно.
Если Вы хотите узнать, что будет, если Вы летите со скоростью, очень близкой к скорости света, то ответ дать можно. Внутри своего корабля Вы не увидите никаких необычных явлений. Вы можете посмотреться в зеркало, которое несется вместе с кораблем, и увидите обычное свое отражение. Если же Вы выглянете в окно, то тогда другое дело. Свет от Ваших фар все равно будет двигаться со скоростью света в Вашей системе отсчета. Он будет отражаться от находящихся впереди препятствий и возвращаться назад. Все предметы будут проноситься мимо Вас назад с околосветовой скоростью, так что отраженный от них свет будет испытывать , из-за эффекта Доплера, смещение в сторону очень высоких частот, вплоть до ультрафиолетовых и дальше. Если у Вас будет подходящий фотоаппарат, то Вы сможете сделать снимок. Проносящиеся предметы будут сокращены по длине, но из-за различных времен прохождения световых лучей, и из-за аберрации, на фотографии окажутся предметы, повернутые боком.).