Защо Има Значение Скоростта На Светлината

{h1}

Съобщението, че учените в лабораторията на церн може да са ускорили субатомните частици, наречени неутрино над скоростта на светлината, има отражение върху умовете при теорията на айнщайн за специална относителност.

Когато миналата седмица физиците обявиха, че са открили субатомни частици, наречени неутрино, които изглежда пътуват по-бързо от скоростта на светлината, изглежда, че това е изключение от космическото ограничение на скоростта, определено от специалната теория на относителността на Алберт Айнщайн.

Теорията на Айнщайн, която той предложи през 1905 г., описва относителността на движението, по-специално движението на всичко, което се движи с или близо до скоростта на светлината. По онова време хората вярвали, че светлинните вълни, точно както звуковите вълни, океанските вълни или ударните вълни, трябва да пътуват през медиум. Но вместо въздух, вода или земя, те вярваха, че светлинните вълни пътуват през вещество, наречено етер, по-малко осезаемо от въздуха, което прониква във Вселената.

Учените предположиха, че законите на физиката ще бъдат различни за обект в покой по отношение на етера и с правилните експерименти би било възможно да се разбере какво наистина е в покой, според Питър Галисън, професор по физика и история на науката в Харвардския университет. [Усукана физика: 7 умопомрачителни констатации]

"Айнщайн се отърва от това", каза Галисън. „Няма физически свойства, които са в съответствие с твърдението„ Наистина съм в покой “. Точно за това е специалната относителност. "

С други думи, свойствата на физиката са еднакви за мен независимо дали карам колелото си или седя на паркова пейка. Специалната относителност обаче не се отнася за ускорението. Айнщайн ще се справи с това по-късно в своята обща теория на относителността.

Специалната относителност се основава и на второ предположение, което придава на светлината скорост - 186 000 мили в секунда (300 милиона метра в секунда) - във вакуум специален статус. Айнщайн постулира, че светлината винаги пътува със същата скорост за всеки наблюдател, независимо от скоростта на наблюдателя, обясни Галисън.

Така че, ако имате достатъчно бърза кола, на теория бихте могли да наваксате куршум. Но никога не бихте могли да наваксате или дори да намалите видимата скорост на светлинен пулс, независимо дали карате към него или далеч от него.

Крайни ограничения на скоростта

Според теорията на Айнщайн скоростта на светлината се превръща в своеобразна крайна граница на скоростта. Всъщност обектите с маса, били те автомобили или неутрино, не могат да достигнат скоростта на светлината, тъй като според теорията те ще се нуждаят от безкрайна енергия.

Изглежда, че някои експерименти играят със скоростта на светлината, но тези ефекти са илюзорни, според Галисън. Светлината, пътуваща през различни среди, например охладен натриев газ, значително забавя, но това е така, защото светлината се отскача между атомите в средата. Но между взаимодействията с атомите, той все още пътува със скорост 186 000 мили в секунда (300 милиона метра в секунда), каза той.

Твърденията, че е възможно да се изтласква светлина над 186 000 мили в секунда (300 милиона метра в секунда), са също толкова илюзорни, каза Галисън.

Галисън използва хипотетично, за да обясни защо. Ако светете лазерен показалец на повърхността на Луната и плъзгате китката си, за да преминете по повърхността, няма ли това да означава, че ярката точка пресича повърхността на Луната по-бързо от скоростта на светлината? Не, тъй като всъщност нищо не пресича повърхността на Луната - точката не е действителен обект, а просто серия от фотони в лазерния лъч, удрящ повърхността.

„В продължение на 100 години хората използват тези и по-сложни парадокси, за да се опитат да кажат:„ Ами няма ли този начин да надвишава скоростта на светлината? “, Каза Галисън. „Обикновено се оказва, че включват ускоряващо движение, нещо, което всъщност не е обект“ - като светлото петно ​​на лазерния показалец - „или безкрайна енергия“. С други думи, мами.

В лабораторията изследователите могат да създадат впечатление, че изпращат светлина по-бързо от ограничението на скоростта, като настройват скоростта, с която вълновите гребени на светлината се разпространяват в пространството. Това обаче не увеличава скоростта, с която пътува действителната електромагнитна информация - това се предава от общата форма на амплитудата на вълната.

Теория облечена в желязо?

Откакто Айнщайн въведе специална относителност, теорията и специалният статус, който тя придава на скоростта на светлината, се появиха облечени в желязо.

Досега това е така. Учените, работещи върху експеримента OPERA в лаборатория CERN в Швейцария, излъчваха неутринос на 454 мили (730 километра) под земята до Италия и изчислиха колко бързо те направиха пътуването. Шокиращо, изглежда, неутрино победи светлинната скорост с 60 милиарда от секундата. Изходът изглежда лети в лицето на последните 106 години физика.

"Нашето разбиране изобщо не се е развило. Правим изключително прецизни тестове за специална относителност още от първите дни", казва Бен Монреал, доцент по физика в Калифорнийския университет в Санта Барбара. "Специалната относителност преминава тестове с летящи цветове вече повече от 100 години. Ето защо този резултат е толкова изненадващ и неочакван."

Ако констатацията на експеримента OPERA изчезне, последиците са много по-извиващи ума. При специална относителност, ако нещо се движи по-бързо от скоростта на светлината, тя върви назад във времето. Подобно предложение би могло да пречи на основното правило, което предизвиква предшестващ ефект, наречено причинност.

"Причината, поради която много физици са много непоколебими от тези твърдения, е, че това може да направи самата причинно-следствена връзка много проблемна", каза Галисън. С други думи, това повдига перспективата за пътуване във времето.

Има и друг проблем. Айнщайн въведе скоростта на светлината като математическа константа, ° С, Ако неутрино наистина може да надвиши скоростта на светлината, тогава ° С губи своя специален статус, което поражда множество други проблеми другаде във физиката, където ° С е използван при изчисления, като известната формула E = mc ^ 2. [Изкривена физика: 10 ефекта на по-бързото откриване на светлина]

"Поради всички тези причини хората ще се нуждаят от допълнителни доказателства, за да стигнат до заключението, че това ще се задържи", каза Галисън.

Можете да следвате WordsSideKick.comписателката Уийн Пари от Twitter @Wynne_Parry. Следете WordsSideKick.com за най-новите научни новини и открития в Twitter @wordssidekick и на Facebook.


Видео Добавка: Когиталност - всичко, което Е! (български научно-езотеричен филм).




Изследване


Какво Е Целулит?
Какво Е Целулит?

Канада Дърпа Семейства На Дипломати От Куба Заради Мистериозната Болест
Канада Дърпа Семейства На Дипломати От Куба Заради Мистериозната Болест

Наука Новини


"Пееща Змия" Е Разпаднала: Истинският Глас Зад Легендата Е Открит

Пот Геном Гнезда Светлина Върху Одомашняване На Коноп
Пот Геном Гнезда Светлина Върху Одомашняване На Коноп

Ключови Факти За Еднополовия Брак На Върховния Съд
Ключови Факти За Еднополовия Брак На Върховния Съд

Щастливо Изненадани! Хората Използват Повече Изражения На Лицето, Отколкото Мисълта
Щастливо Изненадани! Хората Използват Повече Изражения На Лицето, Отколкото Мисълта

Противозачатъчните Хапчета Могат Да Направят Дамските Яйца Да Изглеждат Стари
Противозачатъчните Хапчета Могат Да Направят Дамските Яйца Да Изглеждат Стари


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com