Скорость распространения света в вакууме является постоянной физической величиной. Она постоянна даже для движущихся объектов. Свет от любого наблюдаемого нами объекта всегда приходит к нам с одной и той же скоростью независимо от его собственной скорости.
Скорость света конечна, постоянна и недостижима. Недостижима, как бесконечность и постоянна, как бесконечность. Но конечна. Вот такая математическая головоломка. Один вариант её решения нам известен уже сто лет. Вы уверены, что он правильный? Я нет.
Мы не сомневаемся в том, что скорость света конечна, потому что мы её измерили и продолжаем измерять. Мы анализируем результаты измерений, уточняем в справочниках её среднее значение. Но что мы берём за точку отсчета времени, когда измеряем её? Конечно самих себя, нашу планету – Землю.
Мы давно уже знаем, что мы не центр вселенной в пространстве, но, по отношению ко времени, всё ещё продолжаем считать себя центром мира.
Мы забываем, что если Земля движется в пространстве, то она движется также и во времени.
Я не верю в то, что скорость света непреодолима.
Допустим, космический корабль не может разогнаться относительно Земли быстрее, чем скорость света. Ладно. Что ему мешает, приблизившись к скорости света, изменить точку отсчёта и спокойно разгонятся дальше уже относительно неё?
Можно просто что-нибудь скинуть за борт, скажем радиомаяк. Этот радиомаяк, как точка отсчёта, будет ничем не хуже Земли.
Вы скажете, что он движется. Ну и что? Земля тоже не центр вселенной. Эту операцию корабль может проделать хоть миллион раз. Выходит, что для самого космического корабля преодоление скорости света не вопрос. По большому счёту даже радиомаяки не нужны.
Недостижимость скорости света объясняется тем, что для движущегося космического корабля время замедляется. Но замедляется оно относительно нашего времени – земного. Давайте разберёмся.
Предположим, черепаха проходит 1 метр за 10 секунд. Представьте, что она воспринимает время не так, как мы, а в два раза медленнее. У неё даже есть свои часы, которые идут в два раза медленнее наших. Эти наши 10 секунд для неё превращаются в 5.
С её точки зрения она движется со скоростью не 10 сантиметров в секунду, а в два раза быстрее. Для черепахи в два раза замедлено время, для нас в два раза замедлена её собственная скорость. Простая пропорция.
Теперь обратимся к учебнику.
Собственное время объекта t0, движущегося со скоростью v, замедляется с увеличением скорости относительно нашего времени t по формуле:
Давайте решим с помощью этой формулы простую задачку:
Как замедляется время для ракеты, летящей со скоростью 0,8 c (c – скорость света)? Ответ: t0 = 0,6t.
Такая ракета долетит до Луны примерно за 1,5 секунды. За 10 секунд она пролетит 2,4 миллиона километров.
До того, как мы определили величину замедления времени, мы ничего не знали о скорости ракеты с её собственной точки зрения. Давайте её найдем.
Для нас она пролетает 2,4 миллиона километров за 10 секунд. Эти 10 наших секунд для ракеты равны 6 секундам. Делим 2,4 миллиона на 6, получаем: собственная скорость ракеты равна 4/3 скорости света.
С цифрами не поспоришь, для самой ракеты скорость света превышена.
Ничего удивительного. Ракета, как и в примере с черепахой, идет с большей скоростью, чем посчитали мы. Мы оцениваем её скорость в своих секундах, она – в своих. Для ракеты замедлилось время – для нас её скорость.
Постулату о недостижимости скорости света требуется "маленькая" поправка: он распространяется только на нас, как на наблюдателей, неподвижных относительно Земли. Для нас Земля – точка отсчёта расстояния и скорости. Для ракеты такой точкой отсчёта является она сама.
Давайте, мысленно, дозаправим нашу ракету на ходу и разгоним её до бесконечной скорости (или во много раз больше скорости света). Что мы увидим с Земли?
Вот с тем, что с Земли эту бесконечную скорость мы не увидим, я не спорю. Мы увидим, что она движется практически со скоростью света.
В первом приближении замедление времени для ракеты (по сравнению с земным временем) будет равно отношению c/v, где c – скорость света, v – та "бесконечная" скорость, до которой мы сумели её разогнать.
Вопрос: если v – это скорость нашей ракеты, то что тогда движется со скоростью c – скоростью света? Сам свет? Фотоны? Разве для самого фотона время не замедляется? Он что, особенный? Я не вижу причины считать фотон исключением из правила.
С какой скоростью действительно носятся фотоны? С бесконечной! Именно это обстоятельство делает наблюдаемую нами конечную скорость света такой постоянной и недостижимой.
Скорость света (300 тысяч километров в секунду) для нас недостижима, постоянна и конечна. Недостижима как бесконечность и постоянна как бесконечность. С чем бесконечность ни складывай, она не меняется.
Почему же для нас она конечна?
Говоря о замедлении времени для ракеты, мы берём за точку отсчёта Землю. В свою очередь, она и сама может быть такой же точкой отсчёта для Земли. То, что она движется относительно нас, означает, что мы сами тоже движемся относительно неё, только в другую сторону. Для кого время должно замедляться?
То, что замедление времени будет обоюдным, я даже не допускаю. Не могут же часы на ракете идти одновременно и медленнее, и быстрее земных часов.
Замедляться во времени должен кто-то один. Во сколько раз один замедлится во времени, во столько же раз другой будет относительно него ускорен. Как выбрать? Бросим монетку?
Зайдём с другой стороны. Собственная скорость фотона бесконечна. Определённо она значительно превосходит скорость движения самой Земли, какая бы та ни была. Именно это обстоятельство является условием выбора.
Замедляется во времени тот, кто быстрее. Может ли разогнавшийся относительно нас космический корабль быть медленнее Земли? Чему тогда равна её скорость?
Земля – не центр вселенной. Она просто наша точка отсчёта. Её можно и поменять – взглянуть со стороны. Земля движется относительно Солнца, Солнце относительно центра Млечного Пути. Мы, вместе с нашей Галактикой, движемся в пространстве. Движемся с какой-то конкретной скоростью и в каком-то конкретном направлении. Мы движемся относительно самого пространства, относительно каждой неподвижной в нём точки. С какой скоростью?
Представить себе неподвижную в пространстве точку несложно. Но этого недостаточно. Нам ещё нужна точка неподвижная во времени.
Что является неподвижным во времени? Для ответа на этот вопрос нам необходимо ответить на другой: как связано пространство и время?
Не надо изобретать велосипед. Нам известна эта связь между расстоянием и временем. Она выражается простой формулой: s = vt.
Нулевая скорость обеспечивает неподвижность в пространстве. Переворачиваем формулу: t = s/v.
Бесконечная скорость – это неподвижность во времени.
Вот в чём сложность. Нельзя быть одновременно неподвижным в пространстве и во времени. Эти неподвижные во времени точки носятся по пространству с бешеной скоростью во всех направлениях.
Точка во времени – бесконечный луч в пространстве. Они сшивают пространство нитками времени. Их бесчисленное множество и называются они фотоны.
Вот и попробуйте после этого нарисовать единую временную карту мира.
Мы измеряем скорость света. Мы видим, что она конечна. С нашей точки зрения фотон движется во времени по формуле t = s/c, где s – пройденное расстояние; c – скорость света. С точки зрения самого фотона он в этом времени неподвижен. Кто прав?
Мы, в отличие от фотона, считать себя неподвижными во времени не можем. Прав фотон. Это не он движется во времени относительно нас, а мы относительно него, по той же самой формуле.
Мы приписали фотону своё собственное движение во времени относительно него. Измеряя скорость света, на самом деле мы измеряем нашу собственную скорость.
Это наша скорость в пространстве равна 300 тысяч километров в секунду. Говоря о нашей скорости, я имею в виду не только саму Землю, но, как минимум, всю нашу Галактику.
Даже орбитальная скорость Солнца в ней не сравнима с этой скоростью (меньше 0,1%). Мы не замечаем этого движения, точно так же, как не чувствуем ни вращения Земли, ни её движения вокруг Солнца.
Почему время замедляется или ускоряется?
Время замедляется совсем не для того, чтобы обеспечить постоянство скорости света. Постоянство скорости света обеспечивается постоянством скорости нашего собственного движения.
В тоже время скорость нашего движения (скорость света) для нас самих не существует, поэтому мы приписываем её не себе, а фотону. Бесконечная скорость фотона для нас замедляется до конечной скорости света.
Это видимое (наблюдаемое) замедление скорости фотона не является следствием замедления времени для него. Как раз наоборот, оно является причиной нашего ускорения относительно него во времени. Мы ускоряемся во времени относительно фотона в бесконечное число раз. Первопричина этому – движение.
Кто медленнее движется, для того быстрее идёт время, и наоборот.
Может ли космический корабль быть медленнее Земли? Конечно. Взяв старт с Земли, он уже имеет начальную скорость в пространстве, равную скорости света, она же скорость нашей Галактики – нашего маленького кусочка огромного мира.
Эту скорость можно как увеличить, так и погасить. Если корабль будет увеличивать эту скорость, то его время относительно нашего будет замедляться, если уменьшать, то наоборот – ускоряться.
Скорость движения во времени обратно пропорциональна скорости движения в пространстве.
Всё в мире 3х измерений-относительно! Есть цивилизация,обитающая и использующая не много ни мало-49 измерений! Умножьте Законы Эйнштейна как минимум на7,и вы поймёте,как ещё слаба наша наука от 49 мерной.Нужен хороший комп,для проработки всех законов вселенной по 49 измерениям.
И ещё в догонку о скорости света. Если допустить, что у нас есть техническая возможность двигаться с большими скоростями, относительно нашей системы отсчёта свет от того же солнышка всё-равно будет двигаться со скоростью 300000 километров в секунду, ведь скорость света не зависит от относительных скоростей систем отсчёта. А значит, сколько бы мы не старались, достичь скорости света невозможно.
