De ce este viteza degetelor de lumină constantă ™ sly2m

epigraf
Profesorul le cere copiilor, care este mai rapid decât orice altceva?
Tanya spune: Cea mai rapidă cale de la podea. Doar a spus, nu se va întoarce.
Vania spune: Nu, lumina cel mai probabil.






Doar lovit comutatorul, iar camera imediat a devenit palid.
Un mic Johnny răspunde: cel mai rapid din lume si diaree.
Am o dată atât de nerăbdător încât cuvântul
nu au avut timp să spunem, include orice lumină.

V-ați întrebat vreodată de ce viteza maximă a luminii este finit și constantă în universul nostru? Aceasta este o întrebare foarte interesantă, și imediat, ca un spoiler, trădează răspunsul secret teribil pentru ea - nimeni nu știe exact de ce. este luat viteza luminii, adică mental este luat ca o constantă, iar acest postulat, precum și pe ideea că toate sistemele inerțiale sunt bazate pe egalitate de referință Albert Einstein teoria specială a relativității, care este de aproximativ o sută de ani aduce oamenii de știință înșiși, permițând Einstein impunitate arată limba universală și rânjind în mormânt privind dimensiunea porcului, pe care a plantat toată omenirea.

Dar de ce, de fapt, este o constantă, o maximă și un răspuns finit sau nu, aceasta este doar o axiomă, adică, luate la valoarea nominală afirmația, susținută de observația și bunul simț, dar cu siguranță nicăieri dedus în mod logic sau matematic. Și este posibil ca nu un astfel de drept, dar nimeni nu a fost încă în măsură să-l și nici o experiență respinge.

Am propriile mele opinii cu privire la această chestiune, despre ei mai târziu, dar acum pur și simplu, pe degete ™ va încerca să răspundă la cel puțin o parte - ceea ce înseamnă că viteza luminii „constantă“.

Nu, nu am de gând să navă ai crezut experimente care vor fi în cazul în care într-o rachetă care zboară la viteza luminii, porniți luminile, etc. Acum, un pic despre asta.

Dacă te uiți în Wikipedia sau de referință, viteza luminii în vid este definit ca o constantă fizică fundamentală, care este exact egală cu 299792458 m / s. Ei bine, asta este, dacă vorbim despre, aceasta va fi de aproximativ 300 000 km / s, dar dacă directiona exact - 299,792,458 de metri pe secundă.

S-ar părea că în cazul în care o astfel de precizie? Orice constantă matematică sau fizică care să ia, deși Pi, cel puțin baza logaritmului naturale e. Cel puțin G este constanta gravitațională, sau h constanta lui Planck. conțin întotdeauna unele numere de după virgulă. La Pi de zecimale în acest moment există aproximativ 5000000000000 (deși unele fel de sens fizic, așa cum vă amintiți. Au numai primele 39 de cifre), constanta gravitațională G este definit ca astazi

6.67384 (80) -11 x10. și h constanta lui Planck

Viteza luminii în vid este exact 299 792 458 m / s, nanosecundă nici centimetru mai mare sau mai mică. Vrei să știi cum o astfel de precizie?

Apoi, bun venit pe.

Totul a început ca de obicei cu grecii antici. Știința, ca atare, în sensul modern al cuvântului, ei nu există. Filosofii Greciei antice și, prin urmare, numite filosofi, pentru prima inventat niște rahat în cap, și apoi cu ajutorul raționamentului logic (și experimente fizice, uneori reale) au fost încercarea de a dovedi sau infirma aceasta. Cu toate acestea, utilizarea unor fenomene reale și măsurători fizice au fost considerate a avea dovezi de „clasa a doua“, care nu merg la orice comparație cu concluziile logice de primă clasă deducții derivate direct de pe scalp.

Prima persoană să se gândească la existența propriei viteza luminii, în conformitate cu filosoful Empidokla care a spus că lumina este o mișcare, iar mișcarea trebuie să fie viteza. El a obiectat la Aristotel, care a susținut că lumina este pur și simplu prezența a ceva în natură, și toate. Și nimic nu se întâmplă nicăieri. Dar asta! Euclid a Ptolemeu ca și cele în general, a considerat că lumina emisă de ochii noștri, iar apoi cade la elementele, astfel încât să putem să le vedem. Pe scurt, grecii antici tupili cât au putut, atâta timp cât acestea nu au câștigat aceleași romanii antici.

In Evul Mediu, cei mai mulți oameni de știință au continuat să creadă că viteza luminii este infinită, printre cei care au fost, să zicem, Descartes, Kepler și Fermat.

Dar unii, cum ar fi Galileo, credea că lumea are viteza, și, astfel, acesta poate fi măsurat. Cunoscut experienta galilean care se aprinde o lampă și o intensitate asistent cuprinde Galileo câțiva kilometri. Văzând lumina, un asistent lampă aprinsă, și Galileo a încercat să măsoare intervalul dintre aceste momente. Desigur, nu a funcționat, iar în cele din urmă el a fost forțat să scrie în scrierile sale că, dacă lumina este viteza, este extrem de mare și nu poate fi măsurată prin efort uman și, prin urmare, acesta poate fi considerat infinit.

Prima măsurătoare documentată a vitezei luminii este atribuită astronomul danez Olaf Roemer în anul 1676m. Până în acest an, astronomii înarmați cu telescoape că Galileo însuși, nu au fost observate la toate lunile lui Jupiter, și chiar calcula perioada de rotație. Oamenii de știință au stabilit că cel mai apropiat de Jupiter prin satelit Io are o perioadă de rotație de aproximativ 42 de ore. Cu toate acestea, Roemer a observat că, uneori, apare Io datorită lui Jupiter pe 11 minute inainte de timp, și, uneori, 11 minute mai târziu. După cum sa dovedit, Io apare mai devreme în perioadele când Pământul se rotește în jurul Soarelui, Jupiter este aproape de distanța minimă, și se află în spatele la 11 minute, când Pământul se află la polul opus al orbitei, și, prin urmare, este de la Jupiter.

Nested împărțind orbita diametrul pământului (și în acele zile era deja mai mult sau mai puțin cunoscute) timp de 22 minute, viteza luminii primite Roemer 220,000 km / s, aproximativ o treime nu sunt luate în calcul la valoarea reală.

La 1729m, astronomul engleza Dzheyms Bredli, uitam de paralaxa (locația unei deviații mici) a stelei Gamma Draconis (Dragon Gamma) a descoperit efectul aberația luminii. și anume schimbarea poziției pe cer de stelele cele mai apropiate de noi din cauza mișcării Pământului în jurul Soarelui.

Aberației de lumină. Bradley detectat, astfel încât este posibil să se deducă faptul că lumina are o viteză de propagare finit, pentru care Bradley și înțeles prin calcularea acestuia egală cu aproximativ 301,000 km / s, care este deja în precizia de 1% din valoarea cunoscută astăzi.

Aproximativ în același timp, Maxwell a publicat teoria sa de electromagnetism, și, prin urmare, viteza luminii a devenit posibilă nu numai pentru a măsura în mod direct, dar, de asemenea, să se retragă din valorile permeabilității electrice si magnetice, care a fost realizat prin adăugarea valorii vitezei luminii la 299 788 km / s la 1907m an.

În cele din urmă, Einstein a susținut că viteza luminii în vid - o constantă și nu depinde deloc pe nimic. Dimpotrivă, toate celelalte - ratele de adiție și de a găsi sistemele de referință corecte, precum și efectele dilatarea timpului se schimbă distantele la deplasarea cu viteze mari și multe alte efecte relativiste depind de viteza luminii (deoarece este inclusă în toate formulele ca o constantă). Pe scurt, totul în lume este relativă, iar viteza luminii și este cantitatea, în raport cu care toate celelalte lucruri sunt relative în lumea noastră. Ar trebui să dea, probabil, palma Lorentz, dar să nu mercantil, așa că Einstein Einstein.

Definiția exactă a valorii acestei constante este continuat pe tot parcursul secolului 20, cu fiecare deceniu, oamenii de știință au descoperit mai multe cifre după virgulă în viteza luminii, atâta timp cât mintea lor nu sunt suspiciuni vagi au început să apară.

Mai mult și mai precis a determina cât de multe de metri într-o lumina călătorește vid într-un al doilea, oamenii de știință au început să se întrebe ce este suntem cu toții în metri, apoi măsurăm? La urma urmei, este doar un metru lungime de unele platină-iridiu lipi că cineva a uitat într-un anumit muzeu lângă Paris!

Și la început ideea de a introduce un metru standard, părea mare. Pentru a nu suferi de pe șantierele, picioarele și alte stânjeni oblice, francezii în 1791m, sa decis să adopte măsura standard pentru lungimea unui zece milioane de distanța de la Polul Nord la ecuator de-a lungul meridianului care trece prin Paris. Am masurat distanta cu o precizie care este disponibilă în acel moment, a aruncat o bucată de platină-iridiu (mai precis, mai întâi alamă, apoi platină, și apoi platină-iridiu), din aliaj și au pus în această Cameră foarte pariziană de Măsuri și Greutăți, ca un exemplu. Cît e mai departe, cu atât mai mult se dovedește că schimbările de suprafață Pământului, continente deformeze, meridiane si sa mutat la o parte de zece milioane de scor, și a început să ia în considerare contorul este lungimea stick-ul, care se află într-un sicriu de cristal din Paris „mausoleu“.

O astfel de idolatrie nu este să se confrunte cu un adevărat om de știință, atunci nu Piața Roșie, și 1960m, sa decis să simplifice conceptul de metru pentru a determina destul de evident (!) - contorul este exact egală cu 1 650 763.73 lungimi de undă emise de tranziția de electroni între nivelele de energie 2p10 și 5d5 element de izotop neexcitat kripton-86 în vid. Ei bine, mult mai clar?

Acest lucru a continuat timp de 23 de ani, cu viteza luminii în vid a fost măsurat cu creșterea precizie, în timp ce în 1983m, ultimul chiar reacționarii mai dură a dat seama că viteza luminii este cel mai că nici nu este o constantă precisă și ideală, mai degrabă decât un fel de kripton izotop. Și sa decis să se întoarcă cu susul în jos (de fapt, dacă mă gândesc, sa decis totul să se întoarcă la fel partea din spate dreapta sus), acum viteza luminii - o adevărată constantă, iar m este distanța pe care lumina are într-un vid în (1 / 299,792,458) secunde.

Valoarea reală a vitezei luminii continuă să fie rafinat, iar astăzi, dar ceea ce este interesant - cu fiecare experiență oamenii de știință nu specifică viteza luminii, iar lungimea reală a unui metru. Cu cât este mai precis viteza luminii se găsește în următoarele câteva decenii, contorul mai precis, în cele din urmă am obținut.

Ei bine, acum să ne întoarcem la oile noastre. De ce este viteza luminii în vid a universului nostru este maximă, finit și constantă? Înțeleg asta.

Toată lumea știe că viteza sunetului în metal, și în aproape orice corp solid este mult mai mare decât viteza sunetului în aer. Check out foarte ușor acest lucru, este necesar pentru a pune urechea la o cale ferată și puteți auzi sunetul trenului care se apropie mult mai devreme decât în ​​aer. De ce? Este evident că sunetul esențial aceeași, iar rata de propagare depinde de mediul, configurația moleculei care mediul constă, pe de densitatea sa, asupra parametrilor rețelelor cristaline - mai scurtă decât starea actuală a mediului prin care sunetul transmise.

Și, deși ideea de eter luminifer a fost mult timp abandonată, în vid, pentru care există propagarea undelor electromagnetice, nu este nimic absolut destul de drept, indiferent cât de gol se părea că nu suntem.

Am înțeles că analogie este oarecum exagerată, bine, pentru că pe degetele de la aceeași ™! Este analogie ca accesibil, dar în nici un caz mai puțin, nu ca o tranziție directă de la un set de legi fizice altora, eu întreb doar imagina că, în patru dimensiuni metrice spațiu-timp, vom bunatate apel vid care închide viteza de propagare a electromagnetice (și în general, orice, inclusiv gluoni și vibrațiile gravitaționale) în sectorul feroviar „cusută“ viteza sunetului din oțel. Prin urmare, am dans.

UPD: Apropo, „cititorii cu un asterisc“ ofertă de vis, este dacă „vidul neliniștită“ viteza constanta luminii. De exemplu, se crede că, la o temperatură de aproximativ 30 K Energy 10, vid încetează să fiarbă particule virtuale, și începe să „fierbe“, adică tesatura spațiu se destramă, valorile Planck sunt erodate și își pierd semnificația lor fizică etc. Va o astfel de viteză de lumină în vid este încă egal cu c. sau acesta este începutul unei noi teorii a „vid relativiste“, astfel cum a fost modificată, cum ar fi factorii Lorentz la viteze extreme? Nu știu, nu știu, timpul va spune.