Pradėkite nuo Saulės šviesos greičiu per Saulės sistemą
Girdėjome tai ne kartą. Joks materialus objektas teoriškai negali keliauti greičiau. Visiems praktiniams tikslams šviesos pakanka tik tam, kad būtų galima važiuoti šviesos greičiu.
Judant tokiam skubėjimui, šviesos spindulys gali suktis aplink Žemę 8 kartus tik per vieną sekundę. Kelionė į Mėnulį trunka vos 1,3 sekundės. Tikrai greitas, bet, deja, nepakankamai greitas. Paspauskite vaizdo įrašą ir greitai sužinosite, ką turiu galvoje. Vaizdas prasideda nuo Saulės ir šviesos greičiu į išorę patenka į Saulės sistemą.
Planetos atstumas AS Kelionės laikas ............................................ ........................ Merkurijus 0,387 193,0 sekundės arba 3,2 minutėsVenus 0,723 360,0 sekundės arba 6,0 minutės 1,000 499,0 sekundės arba 8,3 minutėsMar 1,523 759,9 sekundės arba 12,6 minutėsJupiteris 5,203 2595,0 sek. Arba 43,2 min., Pasuk 9,538 4759,0 sek. Arba 79,3 min. ..............................................
Atstumai ir šviesos laikai iki planetų ir Plutono (iš Alphonse Swinehart)
Pirmiausia galite pagalvoti, kad judėdami taip greitai, skubėdami pateksime per aštuonių planetų orbitas. Nebūčiau turėjęs stebėtis, bet pasijutau jau nekantrus, kai Merkurijus skrido ... po 3,2 min. Iki Žemės liko dar 5 minutės, o Jupiterio - dar 40! Štai kodėl vaizdo įrašas nutrūksta ties Jupiteriu - niekas neprisilies prie Plutono pasirodymo praėjus 5 1/2 valandos.
Kaip vaizdo įrašas varginančiai, bet efektyviai parodo, mes gyvename Saulės sistemoje, kur kelias planetas skiria didžiulės erdvės. Net ir šviesa nėra pakankamai greita, kad patenkintų žmogaus greitio poreikį. Tačiau norint pažvelgti į perspektyvą, greičiausias šiuo metu žmogaus sukurtas objektas yra NASA „Voyager I“ erdvėlaivis, kuris neseniai pasiekė tarpžvaigždinę erdvę, važiuodamas 38 000 mylių per valandą (17 km / sek.) arba beveik 18 000 kartų lėčiau nei šviesos greičiu.
Panagrinėkime toliau. Bet koks materialus objektas, pavyzdžiui, Skittle, greitai judantis, taps be galo masyvus. Kodėl? Jums prireiks begalinio energijos kiekio, kad pagreitintumėte Skittles iki tikslaus šviesos greičio. Kadangi materija ir energija yra du tos pačios monetos veidai, visa ta energija sukuria be galo masyvų Skittle. Saldus kerštas, jei kada nors buvo.
Tačiau galite padidinti tablečių tipo saldainius iki 99,9999% šviesos greičio, turėdami ribotą, jei neįtikėtinai daug energijos. Einšteinui šaunu su tuo. Štai keisčiausias dalykas. Jei keliautumėte šviesos greičiu, jis atrodytų kaip visiškai normalus saldainių gabalas, tačiau jei į jį žvelgtumėte iš išorinio pasaulio, saldus traktatas būtų visa visata. Abu požiūriai yra vienodai pagrįsti, ir tai yra santykinai esmė.
Šviesos bangos dalelių dvilypumas
Norėdami geriau įsivaizduoti dieną fotono gyvenime, eikime pasivažinėti. Fotonai yra šviesos dalelių forma, kuri ilgą laiką buvo suprantama tik kaip bangos elektromagnetinės energijos. Kvantiniame pasaulyje keista, šviesa yra tiek dalelė, tiek banga. Žiūrint iš mūsų perspektyvos, fotono riksmas skrieja 186 000 mylių per sekundę greičiu, tačiau pačiam fotonui pasaulis stovi vietoje ir laikas sustoja. Fotonai yra visur iš karto. Visapusiškas. Jiems nepraeis laikas.
Reliatyvumo teorijoje bet ko judėjimas yra visiškai apibrėžtas stebėtojo požiūriu. Žiūrint iš fotono perspektyvos, jis ramybėje. Žvelgiant iš mūsų, jis juda per laiką ir erdvę. Visi turime savo „koordinačių rėmus“, todėl visur, kur esame, esame pailsėję. Tai yra reliatyvumas jums - visi kadrai galioja vienodai.
Tarkime, kad esate lėktuve. Ta liūdna kliūtis, kurią ką tik perdavei, yra ramybėje, nes ji yra tavo koordinačių rėmelyje. Šalia esantis žmogus taip pat ilsisi (ir, tikiuosi, ne knarkimas). Net lėktuvas ilsisi. Anot Einšteino, lygiai taip pat teisinga vaizduoti pasaulį už lėktuvo lango judant, kol pati plokštuma lieka ramybėje. Kai kitą kartą skrisite, užmerkite akis, kai lėktuvas pasieks aukštį ir pastovų greitį. Išgirsite variklių triukšmą, tačiau nėra jokios galimybės žinoti, ar tikrai judate.
Santykis tai taip pat numato objektų sutartis jų judėjimo kryptimi. Kaip bebūtų keista, tai buvo patikrinta daugybe eksperimentų. Kuo greičiau daiktai keliauja, tuo labiau jie susitraukia.
Poveikis netaps pastebimas tol, kol objektas priartės prie šviesos greičio, tačiau „Apollo 10“ techninės priežiūros ir įgulos moduliai šviesos greičiu pasiekė 0,0037%. Žmogaus žvilgsniu 11,03 m ilgio modulis susitraukė maždaug 7,5 nanometrų - nepaprastai mažas, bet išmatuojamas kiekis. (Popieriaus lapas yra 100 000 nanometrų storio). Lygiai taip pat mažėja atstumai, žemu greičiu skriejant nuliui.
Ilgis susitraukia, nes nejudantis stebėtojas mato greitojo kosminio laivo keliautojo laiką žymint lėčiau. Kadangi šviesa matuojama laiko vienetais - šviesos sekundėmis, šviesos metais - tam, kad jie du susitartų dėl šviesos greičio (konstanta visoje visatoje), keliautojo „valdovas“ turi būti trumpesnis. Ir iš jūsų nejudančios perspektyvos tikrai yra, jei galėtumėte kažkaip pažvelgti į laivo vidų. Plaukdamas 10% šviesos greičiu, 200 pėdų erdvėlaivis susitraukia iki 199 pėdų. Esant 86,5%, jis yra 100 pėdų arba perpus mažesnis, o 99,99% - tik 3 pėdos!
Šiandien mes nukeliavome toli, tyliai sėdėdami savo orientyrų rėmuose.
