html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Почему скорость света константа — на пальцах™

Почему скорость света константа — на пальцах™
Эпиграф.
Учительница спрашивает: Дети, что быстрее всего на свете?
Танечка говорит: Быстрее всего слово. Только сказал, уже не вернешь.
Ванечка говорит: Нет, быстрее всего свет. Только нажал на выключатель, а в комнате тут же светло стало.
А Вовочка возражает: Быстрей всего на свете понос. Мне однажды так приспичило, что ни слова сказать не успел, ни свет включить.


Задумывались ли вы когда–нибудь, почему скорость света максимальна, конечна и постоянна в нашей Вселенной? Это весьма интересный вопрос, и сразу, в качестве спойлера, выдам страшную тайну ответа на него — никто точно не знает, почему. Скорость света берется, т.е. мысленно принимается за константу, и на этом постулате, а так же на идее, что все инерциальные системы отсчета равноправны Альберт Эйнштейн построил свою Специальную Теорию Относительности (СТО), которая вот уже сто (каламбур!) лет выводит ученых из себя, позволяя Эйнштейну безнаказанно показывать миру язык и ухмыляться в гробу над размерами свиньи, которую он подложил всему человечеству.

Но почему, собственно, она такая постоянная, такая максимальная и такая конечная ответа так и нет, это лишь аксиома, т.е. принятое на веру утверждение, подтверждаемое наблюдениями и здравым смыслом, но никак ниоткуда логически или математически не выводимое. И вполне вероятно, что не такое уж и верное, однако никто до сих пор не смог его опровергнуть ни каким опытом.

У меня есть свои соображения на этот счет, о них попозже, а пока по простому, на пальцах™ попытаемся ответить хотя бы на одну часть — что значит скорость света "постоянна".

Нет, я не буду грузить вас мысленными экспериментами, что будет если в ракете, летящей со скоростью света, включить фары, одновременны ли события для наблюдателя на этом поезде и у наблюдателя стоящего впереди на рельсах и т.д., сейчас немного не об этом.

Если вы посмотрите в справочнике или википедии, скорость света в вакууме определена как фундаментальная физическая константа, которая точно равна 299 792 458 м/с. Ну, то есть если говорить примерно, то это будет около 300 000 км/с, а вот если прям точно то — 299 792 458 метров в секунду.

Казалось бы, откуда такая точность? Любая математическая или физическая константа, что ни возьми, хоть Пи, хоть основание натурального логарифма е, хоть гравитационная постоянная G, или постоянная Планка h, всегда содержат какие–то цифры после запятой. У Пи этих знаков после запятой на сегодняшний момент известно около 5 триллионов (хотя, как вы помните, какой–бы то ни было физический смысл имеют только первые 39 цифр), гравитационная постоянная сегодня определена как G ~ 6,67384(80) x 10−11, а постоянная Планка h ~ 6.62606957(29)×10−34.

Скорость же света в вакууме составляет ровно 299 792 458 м/с, ни сантиметром больше, ни наносекундой меньше. Хотите узнать, откуда такая точность?

Тогда добро пожаловать в комментарии.
Комментарии:
ПРОДОЛЖЕНИЕ ПОСТА:

Началось все как обычно с древних греков. Науки, как таковой, в современном понимании этого слова, у них не существовало. Философы древней Греции потому и назывались философами, ибо сначала выдумывали какую–то хрень у себя в голове, а потом при помощи логических умозаключений (а иногда и реальных физических опытов) пытались доказать ее или опровергнуть. Однако использование реально существующих физических измерений и феноменов считались у них доказательствами "второго сорта", которые не идут ни в какое сравнение с первосортными логическими выводами получаемыми умозаключениями прямо из головы.

Первым, кто задумался о существовании у света собственной скорости, считают философа Эмпидокла, который заявлял, что свет есть движение, а у движения должна быть скорость. Ему возражал Аристотель, который утверждал, что свет это просто присутствие чего–то в природе, и все. И ничего никуда не движется.
Но это еще что! Эвклид с Птолемеем так те вообще считали, что свет излучается из наших глаз, а потом падает на предметы, и поэтому мы их видим. Короче древние греки тупили как могли, покуда их не завоевали такие же древние римляне.

В средние века большинство ученых продолжали считать, что скорость распространения света бесконечна, среди таковых были, скажем, Декарт, Кеплер и Ферма.

Но некоторые, например Галилей, верили, что у света есть скорость, а значит ее можно измерить. Широко известен опыт Галилея, который зажигал лампу и светил помощнику, находящемуся от Галилея в нескольких километрах. Увидев свет, помощник зажигал свою лампу, и Галилей пытался измерить задержку между данными моментами. Естественно у него ничего не получалось, и в конце концов он вынужден был написать в своих сочинениях, что если у света есть скорость, то она чрезвычайно велика и не поддается измерению человеческими усилиями, а посему можно считать ее бесконечной.

Первое документальное измерение скорости света приписывается датскому астроному Олафу Ремеру в 1676м году. К этому году астрономы, вооруженные подзорными трубами того самого Галилея, вовсю наблюдали за спутниками Юпитера и даже вычислили периоды их вращения. Ученые определили, что ближайший к Юпитеру спутник Ио имеет период вращения примерно 42 часа. Однако Ремер заметил, что иногда Ио появляется из–за Юпитера на 11 минут раньше положенного времени, а иногда на 11 минут позже. Как оказалось, Ио появляется раньше в те периоды, когда Земля, вращаясь вокруг Солнца, приближается к Юпитеру на минимальное расстояние, и отстает на 11 минут тогда, когда Земля находится в противоположном месте орбиты, а значит находится от Юпитера дальше.

image

Тупо поделив диаметр земной орбиты (а он в те времена был уже более–менее известен) на 22 минуты Ремер получил скорость света 220 000 км/с, примерно на треть не досчитавшись до истинного значения.

В 1729м году английский астроном Джеймс Бредли, наблюдая за параллаксом (небольшим отклонением местоположения) звезды Этамин (Гамма Дракона) открыл эффект аберрации света, т.е. изменение положения на небосклоне ближайших к нам звезд из–за движения Земли вокруг Солнца.

image

Из эффекта аберрации света, обнаруженного Бредли, так же можно вывести, что свет имеет конечную скорость распространения, за что Бредли и ухватился, вычислив ее равной примерно 301 000 км/с, что уже в пределах точности 1% от известной сегодня величины.

Затем последовали все уточняющие измерения другими учеными, но так как считалось, что свет есть волна, а волна не может распространяться сама по себе, нужно чтобы что–то "волновалось", возникла идея существования "светоносного эфира", обнаружение которого с треском провалил американский физик Альберт Майкельсон. Никакого светоносного эфира он не обнаружил, но в 1879м году уточнил скорость света до 299 910±50 км/с.

Примерно в это же время Максвелл публикует свою теорию электромагнетизма, а значит скорость света стало возможно не только непосредственно измерять, но и выводить из значений электрической и магнитной проницаемости, что и было сделано уточнив значение скорости света до 299 788 км/с в 1907м году.

Наконец Эйнштейн заявил, что скорость света в вакууме — константа и не зависит вообще ни от чего. Наоборот, все остальное — сложение скоростей и нахождение правильных систем отсчета, эффекты замедления времени и изменения расстояний при движении с большими скоростями и еще множество других релятивистских эффектов зависят от скорости света (потому что она входит во все формулы в качестве константы). Короче, все в мире относительно, а скорость света и есть та величина, относительно которой относительны все остальные вещи в нашем мире. Тут, возможно, следует отдать пальму первенства Лоренцу, но не будем меркантильны, Эйнштейн так Эйнштейн.

Точное определение значения этой константы продолжалось весь 20й век, с каждым десятилетием ученые находили "все больше цифр после запятой" в скорости света, покуда в их головах не начали зарождаться смутные подозрения.

Все более и более точно определяя, сколько метров в вакууме свет проходит за секунду, ученые начали задумываться, а что это мы все в метрах–то меряем? Ведь в конце концов, метр это просто длина какой–то платино–иридиевой палки, которую кто–то забыл в неком музее под Парижем!

А поначалу идея введения стандартного метра казалась великолепной. Чтобы не мучаться с ярдами, футами и прочими косыми саженями, французами в 1791м году было решено принять за стандартную меру длины одну десятимиллионую часть расстояния от Северного Полюса до экватора по меридиану, проходящему через Париж. Измерили это расстояние с точностью, доступной на то время, отлили палку из платино–иридиевого (точнее сначала латунного, потом платиного, а уж потом платино–иридиевого) сплава и положили в эту самую парижскую палату мер и весов, как образец. Чем дальше, тем больше выясняется, что земная поверхность меняется, материки деформируются, меридианы сдвигаются и на одну десятимиллионую часть забили, а стали считать метром именно длину той палку, что лежит в хрустальном гробу парижского "мавзолея".


image


Такое идолопоклонничество не к лицу настоящему ученому, здесь вам не Красная Площадь, и в 1960м году было решено упростить понятие метра до вполне очевидного определения — метр точно равен 1 650 763,73 длин волн, испускаемых переходом электронов между энергетическими уровнями 2p10 и 5d5 невозбужденного изотопа элемента Криптон–86 в вакууме. Ну, куда еще яснее?

Так продолжалось 23 года, при этом скорость света в вакууме измерялась со все возрастающей точностью, покуда в 1983м году наконец даже до самых упертых ретроградов дошло, что скорость света и есть самая что ни на есть точная и идеальная константа, а не какой–то там изотоп криптона. И все было решено перевернуть с ног на голову (точнее, если задуматься, решено было все перевернуть как раз таки назад с головы на ноги), теперь скорость света с — истинная константа, а метр это расстояние, которое проходит свет в вакууме за (1 / 299 792 458) секунды.

Реальное значение скорости света продолжает уточняться и в наши дни, но что интересно — с каждым новым опытом ученые не скорость света уточняют, а истинную длину метра. И чем более точно будет найдена скорость света в ближайшие десятилетия, тем более точный метр мы в итоге получим.
А не наоборот.

Ну, а теперь вернемся к нашим баранам. Почему же скорость света в вакууме нашей Вселенной максимальна, конечна и постоянна? Я это понимаю так.

Всем известно, что скорость звука в металле, да и практически в любом твердом теле гораздо выше скорости звука в воздухе. Проверить это очень легко, стоит приложить ухо к рельсе, и можно будет услышать звуки приближающегося поезда гораздо раньше, чем по воздуху. Почему так? Очевидно, что звук по сути, один и тот же, и скорость его распространения зависит от среды, от конфигурации молекул, из которых эта среда состоит, от ее плотности, от параметров ее кристаллической решетки — короче от текущего состояния того медиума, по которому звук передается.

И хотя от идеи светоносного эфира давно уже отказались, вакуум, по которому происходит распространение электромагнитных волн, это не совсем прям абсолютное ничто, каким бы пустым он нам не казался.

Я понимаю, что аналогия несколько притянута за уши. Именно в качестве доступной аналогии, а ни в коей мере не как прямой переход от одного набора физических законов к другим, я лишь прошу представить, что в четырехмерную метрику пространства–времени, которую мы по доброте душевной называем вакуумом, вшита скорость распространения электромагнитных (и вообще любых, включая глюонные и гравитационные) колебаний, как в рельсу "вшита" скорость звука в стали. Это свойство нашего пространства. Отсюда и пляшем.

P.S. Кстати говоря, "читателям со звездочкой" предлагаю пофантазировать, остается ли скорость света постоянной в "непростом вакууме". Например считается, что при энергиях порядка температуры 1030К, вакуум прекращает просто кипеть виртуальными частицами, а начинает "выкипать", т.е. ткань пространства разваливается на куски, планковские величины размываются и теряют свой физический смысл и т.д. Будет ли скорость света в подобном вакууме все еще равняться c, или это положит начало новой теории "релятивистского вакуума" с поправками вроде лоренцевских коэффициентов при экстремальных скоростях? Не знаю, не знаю, время покажет...
Написал sly2m , 07.09.2013 в 23:11
sly2m: "Короче древние греки тупили как могли, покуда их не завоевали такие же древние римляне." Спешу не согласится.

Как меня учит история, Древние Греки это вообще такая раса эльфов, которые вот так, лежа на диване могли выдать что–то вроде "Знаете, товарищ, а если в закрытый сосуд налить воды, нагреть, присобачить туда какой–нибудь поршень, он будет поступательно двигаться и таким макаром можно будет приводить в движение корабли и поезда. Ну да ладно, передайте мне еще оливок и пойдемте войной на Фракию".
Написал Paang , 07.09.2013 в 23:20
Paang: Но учились науке греки все–таки у египтян
Написал rmnrkk , 08.09.2013 в 23:22
rmnrkk: Вы с Вавилоном не путаете?
Написал kindzarp , 08.09.2013 в 23:38
Paang: "Короче древние греки тупили как могли, покуда их не завоевали такие же древние римляне." Тут мне послышался голос Габидуллина ("Про богов", "Про жрецов", вот это вот всё)

"Тупо поделив диаметр земной орбиты (а он в те времена был уже более–менее известен)". В 17–м веке. КАК? Нет, я серьезно. Без всех этих компьютеров — перо, бумага, телескоп. Вот это настоящие гики.
Написал LazyKarlson , 08.09.2013 в 00:01
Написал Monti , 08.09.2013 в 00:07
sly2m: Читая или смотря такие популярные изложения, я никак не могу отделаться от ощущения, что термин "постоянство скорости света" в них крайне опошлено. Ни систем отсчета, ни понятия идеализации, подобной идеализации, рассмотренной когда–то Галилеем при анализе аристотелевского подхода к движению. В итоге фраза "скорость света постоянна" у всех на слуху, но понимают ее черт–те как.

И почему в названии поста задан один вопрос, а большая часть текста посвящена вопросу другому — почему скорость света выражается сейчас целым числом метров в секунду.
Написал Nadpriplod , 08.09.2013 в 00:05
Nadpriplod: почему в названии поста задан один вопрос, а большая часть текста посвящена вопросу другому? Согласен, есть недосказанность, но как написал автор — "об этом позже". Со своей сторону скажу, что константа, потому что модель СТО так придумана. Можно другую модель построить, где будет по–другому ) Про конечную, максимальную и постоянную — вытекает из модели СТО, а именно — из широкоизвестного уравнения Эйнштейна и формулы энергии кванта. Но как все устроено на самом деле — действительно никто не знает :)
Написал Tazio , 08.09.2013 в 12:06
Tazio: Основная претензия все–таки была в том, что с названием поста по большому счету согласована лишь туманная фраза "Наконец Эйнштейн заявил, что скорость света в вакууме — константа и не зависит вообще ни от чего". То есть если бы пост назывался "Почему скорость света равна ровно 299 792 458 м/c" или что–то вроде этого, то никаких проблем бы не было. А так он как бы приглашает незнакомого с темой читателя узнать одно, а на деле рассказывает о другом. У такого читателя откладывается в памяти связь между названием поста и его содержанием. Особенно меня всегда напрягает фраза "скорость света — константа". Мне кажется, что нет более сбивающего с толку способа высказать идею, скрывающуюся за этими словами. Хуже только "цитаты великих людей" из разряда "Все относительно. Альберт Эйнштейн". Большинство людей в итоге понимают это слово "константа" как синус 30 градусов, например. А после этого поста к этому примешивается еще и ощущение, что все остальное просто взяли и подогнали под какое–то число. Там внизу вроде бы нашелся человек (aa_dav), который попытался устранить эти пробелы.

По поводу уравнения Эйнштейна и формулы энергии кванта — это у вас что–то типа "смешались в кучу люди, кони". Как ниже уже отмечено все вытекает лишь из двух постулатов: 1) распространение принципа относительности Галилея с механических явлений на электромагнитные 2) неизменность значения скорости света, при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой. Что такое инерциальная система, есть ли они и т.п. — это отдельный вопрос. Здесь просто говорится о тех же системах, которые рассматривались в механике и для которых принцип относительности Галилея принято было считать применимым. Второй пункт можно еще так сформулировать — в любой ИСО фронт световой волны точечного источника является сферой.
Если принять только эти два постулата, то можно вывести E=mc^2 и все так называемые релятивистские эффекты, которых можно очень много сформулировать разных. Формулы энергии кванта — это совсем из другой оперы (хотя тоже имеет отношение к Эйнштейну конечно же). Лучший способ познакомится с этими эффектами, на мой взгляд, почитать "Тейлор, Уилер. Физика пространства–времени" и порешать задачи (или почитать их решения).

P.S. Еще есть замечательная популярная книга "А. Эйнштейн, Л. Инфельд. Эволюция физики". Из первых рук, скажем так. Хотя понятно, что писал ее в основном соавтор.
Написал Nadpriplod , 08.09.2013 в 15:14
Nadpriplod: Вам не удалось понять идею принятия константы?
Написал yt369 , 08.09.2013 в 00:07
yt369: Я немножко растерян даже. Не знаю, что вам ответить. Откиньте, пожалуйста, в сторону свое первое впечатление и попробуйте прочитать еще раз второй абзац моего ответа. На этот раз уделите внимание структуре предложения, а также контексту, в который это предложение погружено (контекст = первый абзац). Какой ответ на ваш вопрос подсказывает вам интуиция?
Написал Nadpriplod , 08.09.2013 в 00:51
Nadpriplod: потому что каждый наблюдатель в любой инерциальной системе отсчета согласится, что один и тот же пучок света пройдет фиксированное количество метров, за фиксированное количество секунд. При этом, если эти разные наблюдатели сверят часы, то окажется, что секунды у них тикают с разной скоростью. У одного пройдет больше времени, у другого меньше. А скорость — одна.
Написал Mage , 08.09.2013 в 23:12
Mage: Вы мне сейчас объясняете что–то что ли? Надеюсь под "одним" вы имеете в виду каждого.
Написал Nadpriplod , 09.09.2013 в 00:12
sly2m: "..Так продолжалось 23 года, при этом скорость света в вакууме измерялась со все возрастающей точностью, покуда в 1983м году наконец даже до самых упертых ретроградов дошло.."
Вот дошло бы чуть раньше и была бы скорость света ровно 300000000 м/с
Написал buriman , 08.09.2013 в 10:45
buriman: Вот. И после этого какие–то шлемазлы таки будут нам втирать об абсолютности скорости света.
Написал Schmeisser , 09.09.2013 в 11:43
sly2m: Спасибо за пост, но вот в постскриптуме как–то резанула слух "температура вакуума". На сколько я что–то понимаю, температура это мера кинетической энергии частиц тела (части пространства). Для вакуума это будет, стало быть, сумма кинетической энергии виртуальных частиц, пока они не умерли (или я чего–то не замечаю?). Вопрос: как заставить виртуальные частицы рождаться с большей энергией? С другой стороны Вы пишете, что как раз рочжение ВЧ зависит от температуры вакуума. Не ересь ли это? ))
Написал killallhumans , 08.09.2013 в 00:11
killallhumans: Дадада. Тоже прошу подробнее про температуру вакуума для чайников. Меня вообще давно этот вопрос беспокоит.
Написал eader , 08.09.2013 в 01:08
eader: Сам спросил, сам ответил. Полагаю, имеется в виду следующее (с) Вики:
"Самая высокая теоретически возможная температура — планковская температура. Более высокая температура по современным физическим представлениям не может существовать, так как придание дополнительной энергии сиcтеме, нагретой до такой температуры не увеличивает скорости частиц, а только порождает в столкновениях новые частицы, при этом число частиц в системе растёт и растёт масса системы. Можно считать, что это температура "кипения" физического вакуума. Она примерно равна 1.41679(11)·1032 K (примерно 142 нониллиона K)."
Написал killallhumans , 08.09.2013 в 01:49
sly2m: По Вашему посту и разъяснению Филл может смело рисовать очередной блокбастер.
Спасибо за подачу!
Написал maddjartem , 08.09.2013 в 03:15
sly2m: Вопрос недоверия к метру раскрыт, но как быть с секундой?
Написал Drinker , 08.09.2013 в 09:58
Drinker: С секундой тоже не сложно. Это же и коэффициенты.
Написал sly2m , 08.09.2013 в 11:23
sly2m: Я сегодня хотел лечь спать пораньше. Но благодаря Вам придется задержаться )
Написал mischael13 , 07.09.2013 в 23:53
sly2m: Отличный текст, но вставлю две копейки оффтопом. То, что мы слышим поезд по рельсе раньше, чем по воздуху, доказывает только то, что звук в металле, по сравнению с воздухом, распространяется дальше, а не быстрее.
Написал donda , 08.09.2013 в 01:56
donda: И дальше и быстрей. Скорость звука в стали в 5 раз выше скорости звука в воздухе.
Написал sly2m , 08.09.2013 в 02:20
sly2m: Разумеется, но этот конкретный опыт с рельсами говорит только о дальности.
Написал donda , 08.09.2013 в 02:31
sly2m: скорость света в стальном пространстве в... выше скорости света в воздухе
Написал cyruss , 09.09.2013 в 09:56
sly2m: А откуда понятие "непростого вакуума"? Насколько я понимаю, при около–планковской температуре энергия частиц согласно ОТО будет сильно искривлять пространство–время, но КТП в целом должна продолжать работать. И только при достижении планковской температуры получается деление на ноль сингулярность, где нужна новая физика.
Написал Mage , 08.09.2013 в 02:02
Mage: Нет никакого понятия "непростого вакуума". Я это сам выдумал, когда пост писал. Просто задумался, должно ли наше псевдо–риманово пространство оставаться оным при подобных температурах? Ой, не факт, не факт.

Но да, это лишь головоломка для разминки мозгов "читателям со звездочкой". К посту она не имеет прямого отношения.
Написал sly2m , 08.09.2013 в 10:16
sly2m: всё ещё торт, спасибо
Написал Insomn1ac , 08.09.2013 в 06:53
Insomn1ac: Боюсь вас разочаровывать, может быть даже зря это делаю, но это — прямая копипаста с несуществующего.
Изначально данный пост публиковался мною на научной подлепре почти год назад. Но я планирую эксклюзивы на пальцах™ для d3 тоже.
Написал sly2m , 08.09.2013 в 09:28
О константах, которые есть в нашей Вселенной, наиболее доступным языком, как мне кажется, изложил Айзек Азимов в своей книге "Сами Боги". После прочтения этой книги, у меня возникла аналогия, что Бог (высший разум, нечто, бородатый дядька — каждый пусть выбирает сам) при создании Вселенной использовал обычный микшер, где каждый ползунок отвечает за какую–то свою определенную характеристику. Скорость света — это один ползунок, гравитационная постоянная — другой, а масса протона — третий. Ну и так далее.

image
Написал mischael13 , 08.09.2013 в 00:17
mischael13: Не трогай ничего!
Написал yt369 , 08.09.2013 в 00:23
yt369: Поздно )

image
Написал mischael13 , 08.09.2013 в 00:54
mischael13: такой фигней я еще в 80–х игрался, англ булавка, макаешь ушко в спиртовую канифоль и под луч лазера, все в динамике. (одного цвета правда) с интерференцией, а тут рисунок без интерференции.
Написал garis , 08.09.2013 в 11:13
yt369: там давно все программно.
Написал Samara , 08.09.2013 в 00:31
mischael13: Мне кажется, что не стоит картину мира брать из беллетристики.
Написал Bromka , 08.09.2013 в 00:27
Bromka: Ну это отчасти беллетристика. Подобную аналогию также можно услышать в теории Мультивселенной, где, гипотетически, при формировании бесчисленного множества Вселенных, каждая новая Вселенная получает рандомный набор характеристик, который и формирует ее будущий облик.
Написал mischael13 , 08.09.2013 в 00:31
Вы можете себе представить вселенную с π = 4?
Написал desertfury , 08.09.2013 в 00:57
mischael13: А пока настраивал — метался между ними со скоростью... тьфуты.
Написал megaslowpoke , 08.09.2013 в 00:24
mischael13: Мне встречался космологический симулятор где можно меняя величины фундаментальных постоянных (а–ля масса электрона) получать разные Вселенные. Но к сожалению ссылка утеряна.
Написал NNDMT , 08.09.2013 в 07:56
NNDMT: А я где–то читал (ссылку забыл, с сожалению), что, если любую фундаментальную константу изменить на ±5%, то наша Вселенная просто не сможет существовать...
Написал Fahrenheit , 08.09.2013 в 20:11
Попробую свою точку зрения изложить.

Во первых — сама теория относительности и все её фишки возникли и развились именно благодаря вопросам которые поднял электромагнетизм, т.е. в т.ч. вопрос о скорости распространения света, т.к. свет — эл–маг волна.
В предположении что пространство является неким проводником эл–маг излучения, ровно как рельса для звука — возникла идея о светоносном эфире.
Уравнения Максвелла (электромагнетизма) описывали ситуацию именно таким образом (свет как волна электрических и магнитных гребней эл–маг волны) что сразу же напрашивалась именно эфирная трактовка.
Можно провест и следующую аналогию — вот есть поверхность воды (пространство, вернее эфир) — и на нём есть волны.
Теперь, внимание.
Пункт 1: Относительность.
Далеко не Эйнштейн придумал принцип относительности, это сделали Галилей (мысленный опыт с кораблем) и Ньютон (записавший законы механики в инвариантном виде). В чём заключается идея относительности: в том что относительно физических законов все инерциальные системы отсчета равноправны и все законы в них записываются в одинаковом виде, отличаются только числа которые в законы подставляются (координаты и скорости) при смене системы отсчета. Так например несмотря на то что наша планета несется в пространстве с гигантскими скоростями, но яблоки падают вертикально вниз, их не "сносит" вбок никакая сила, т.е. грубо говоря то что падает вниз по вертикали в одной системе отсчета (на берегу) будет так же падать по вертикали в другой системе отсчета (в трюме плывущего корабля, с какой бы скоростью корабль не плыл относительно берега). Действительно даже в летящем очень быстро самолёте кидая яблоко вниз мы увидим (в системе отсчета самолёта) что яблоко падает строго вертикально, не отклоняясь от вертикали ни на градус, несмотря на то что самолёт летит очень быстро. Т.е. находясь в равномерно–прямолинено летящем самолёте и проводя в нём опыты мы бы находили их результаты в точности такими же как если бы стояли на "неподвижной" земле. Переходя из системы отсчета в другую систему отсчета мы просто прибавляем скорости и наблюдаем с земли что яблоко летит в летящем самолёте под углом к вертикали, потому что у него есть горизонтальная составляющая скорости (от самолёта) — таким образом наблюдения в разных ИСО (инерциальная система отсчета) самосогласованы. Тем не менее законы в них действуют абсолютно идиентичные И главное: НЕЛЬЗЯ отличить физическими экспериментами одну систему отсчета от другой (т.е. нет такой системы отсчета где яблоко свободно отпущенное падало бы не вертикально — какая бы скорость у них не была, главное чтобы равномерная и прямолинейная (что и называется инерциальностью).
Пункт 2. Уравнения Максвелла
Уравнения Максвелла (многократно подтвержденные экспериментально) утверждали, что свет — это волна и можно так описать суть: _изменение_ электрического поля порождает магнитное поле, а _изменение_ магнитного поля порождает электрическое поле. Именно поэтому гребень световой эл–маг волны "погасая" (изменяясь) порождает гребень магнитный, сплетенный в свою очередь с электрическим, который опять таки нарождаясь и угасая порождает последующие гребни волн — света.
Но возникала странная физическая картинка, противоречащая принципу относительности — если лететь вслед за гребнями эл–маг волн с той же скоростью с которой они распространяются, то _изменение_ поля в вашей системе отсчёта отсутсвовало! А мы помним — только _изменение_ поля порождает следующий цикл биения эл–маг волны, следовательно находясь в системе отсчёта двигающейся вслед за светом с его скоростью уже нельзя было пользоваться формулой Максвелла собственно — ИЗМЕНЕНИЙ поля нет, но само поле почему то есть! Очень странно! Ведь то что тем же законом нельзя пользоваться в какой то системе отсчета, по сравнению с другой — это как раз грубое противоречие Галилеевскому принципу относительности.
Вспомним аналогию с водной гладью и волной на ней.
Представим что мы отправили по водной глади путешествовать волну, а сами сели на лодку и плывём рядом с ней той же скоростью.
Что мы увидим? Действительно странную картинку — относительно лодки (её ИСО) рядом в воде просто стоит (помним что система отсчёта у нас связана с лодкой и в ней координаты гребня волны не меняются, т.е. покоится она) нарушая все законы возвышение воды в воде и не падает! Рассуждая с позиций относительности о неизменности законов в разных ИСО мы могли бы сделать вывод что можно взять просто тазик с водой, и каким то образом создать в нём статичное возвышение воды, которое не будет падать! Но мы прекрасно знаем что это не так — любое неподвижное возвышение воды необратимо падает в поле тяжести не в силах сохранить свою форму.
Какой из этого можно сделать вывод? Вывод простой — волна воды сохраняет форму именно благодаря своему движению в слое жидкости, нельзя в такой трактовке воспользоваться принципом относительности. Уравнения движения волны в воде справедливы в системе отсчета неподвижной воды, а при переходе в другую систему отсчета их надо дополнять новыми членами, связанными с тем что сама ИСО в которой производятся вычисления движется относительно воды.
Таким образом всё срастается, но происходит важный вывод: есть выделенная (уникальная) система отсчета — связанная с неподвижной водой, и она "справедливее" (проще) всех остальных. Следовательно НЕ ВСЕ системы отсчета равноправны, т.е. несправедливо принцип относительности Галилея и Ньютона.
Именно такое рассуждение было проведено применительно к уравнениям Максвелла (по той же причине) и естественно породило идею о светоносном эфире. Собственно в одно время из–за "очевидности" в идее эфира мало кто сомневался.
Однако т.к. наша планета земля и вообще солнечная система бороздит космические просторы (а следовательно эфир) с умопомрачительной скоростью, то значит свет (как и водяную волну) должно "сносить течением" относительно нашей лодки, что легко зафиксировать в эксперименте — просто пуская волну против движения лодки и по движению лодки и измеряя запаздывание — практически не сомневаясь в результате (что запаздывание будет) Майкельсон строит экспериментальную установку и... запаздывания не обнаруживает.
И вот тут приходит Эйнштейн и разводит свой матан, а потом приходит Минковский и даёт геометрическую трактовку что под этим матаном кроется в физическом смысле, что
Т.е. Минковский как раз объясняет вопрос которым задался топиккастер, о чём я напишу в следующем посте под этим.
Написал aa_dav , 08.09.2013 в 11:48
P.S. Продолжение.

Теперь собственно вопрос — почему вообще в теории Эйнштейна, который сделал не что иное как попытку волновые уравнения Максвела привязать к концепции относительности Галилея, так, чтобы они ей полностью удовлетворяли сразу и ровно в той форме что они были у Максвелла (т.е. вообще без доработок Эйнштейн постулировал что уравнения Максвелла справедливы в неизменной форме во всех ИСО).
Первое следствие: по уравнениям Максвелла скорость распространения света диктовалась грубо говоря одной константой — свойством среды (как и для волн в воде), но т.к. гипотетически во всех ИСО эта среда совершенно одинакова, то и константа эта тоже одинакова и если не изменять форму уравнений Максвелла следовал странный вывод: во всех ИСО скорость света диктуется лишь одной глобальной константой и ни на чём больше не завязана, т.е. она ОДИНАКОВА во всех ИСО, даже если эти ИСО движутся относительно друг друга. Т.е. один и тот же пучок света улетает от земли со скоростью 300ккм/с, но и в ракете улетающей от земли вслед за пучком со скоростью, допустим, 100ккм/с будут наблюдать что этот же пучок света улетает от них (именно от ракеты) тоже со скоростью 300ккм/с.
Очень странный вывод. Из него собственно всё и выводится, все эти трюки и перетрубации с временем и пространством.
В чём же его физический смысл?
Вот на этот вопрос сам Эйнштейн долго не мог ответа. "Так надо" и всё. Формулы превосходно описывали электромагнетизм и обновленную механику (сняв кучу вопросов до того лютовавших), но в чём их физический смысл было непонятно.
Так вот, потом пришел математик Минковский и вложил в это всё физический смысл.
Причём что характерно — как ГЕОМЕТР, т.е. смысл был ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ.
Довольно часто можно встретить мысль что Общая Теория Относительности (ОТО) является геометрической теорией гравитации — что действительно правда. ОТО объясняет гравитацию геометрическими свойствами (криволинейностью) пространства–времени. Там это, если разбираться, действительно хорошо видно и заметно.
При этом нигде я не видел столь же верного утверждения, что и Специальная Теория Относительности (СТО) ТОЖЕ является объяснением с позиций ГЕОМЕТРИИ. Несмотря на то что в ней пространство–время плоское — но само пространство–время неэвклидово, вернее псевдоевклидово, ОТКУДА ВСЁ И ПОЛУЧАЕТСЯ.
Т.е. верно более общное утверждение: и СТО и ОТО на физическом уровне являются теориями под которыми кроется и благодаря чему всё происходит — иная ГЕОМЕТРИЯ пространства–времени, нежели до них было принято считать. В таком виде я эту мысль нигде не видел, хотя на мой взгляд она очевидна. Но так принято говорить только об ОТО.
Ну так вот — в чём же суть?
Для того чтобы понять надо прибегнуть к одному инструменту, который называется пространственно–временные диаграммы (ПВД) — это на самом деле просто — просто графики положений тел в пространстве с течением времени. Например рисуем по горизонтали ось X (пространства), а по вертикали — ось t (времени). И откладываем на этом графике положение тел во времени. Будут получаться линии, которые принято называть "мировыми линиями". Например неподвижный столб на дороге в расстоянии 10 м от начала координат будет изображен вертикальной линией от точки 10 м по оси X и вертикально вверх (по времени). Едущая машина — наклонной линией, и тем более наклонной, чем быстрее её скорость. Двигающиеся равномерно–прямолинейно объекты будут иметь мировые линии в точности — прямые линии. Двигающиеся с ускорениями тела — кривые линии. И так далее.
Так вот — в классической (Ньютоновской) физике (механике) пространство и время на этом графике (ПВД) являются эвклидовыми — они плоские, а главное — расстояние от точки до точки измеряется формулой x^2+y^2=S^2. Тут интересно заметить следующую ведь — расстояние в пространстве — вещь понятная — это дистанция. Расстояние по времени — тоже вещь понятная — это промежуток времени. Но на ПВД можно взять дистанцию от точки до точки (такие точки называются событиями — т.е. точка в пространстве в некоторый момент времени составная величина — (x,y,z,t) для 3–х мерного пространства и времени) разобщенные и по времени и по пространству.
Тут интересный момент — это можно сделать, но в классической физике большого смысла в такой величине нет. О ней можно сказать только что это некая "суммарная" характеристика удалённости событий друг от друга как по расстоянию так и по времени. Формула для одномерной по пространству ПВД пример вид x^2+t^2=S^2. Вот это суммарное по времени и по пространству расстояние S называется интервалом. В евклидовых ПВД (классическая Ньютоновская физика) об интервале можно сказать только следующее: для любых величин x и t он всегда будет положительным либо нулём. Всё.
Так вот, если теперь взять формулы Эйнштейна и попытаться переложить их на ПВД, то оказывается, что... (что собственно Минковский и показал), график теперь представляет собой ПСЕВДОЕВКЛИДОВЫЙ график с метрикой (–1;+1). Псевдоевклидовость означает что это уже не обычная геометрия, а некая особенная. Особенностью СТО–шного ПВД является то что расстояние (интервал) между двумя точками (событиями) выражается формулой: x^2–t^2=S^2. Вместо плюса перед временем стоит минус!
Это очень интересное пространство (а точнее — пространство–время), ибо величина S теперь при определенных сочетаниях x и t может стать величиной... корень из отрицательного числа!
Кроме того — интервал может быть равен строго 0 для любого количества даже удаленных дистанционно (на плоскости графика) точек! если x=t, то x^2–t^2=0.
Линии соответствующие x^2–t^2=0 называются светоподобными конусами кажется, и отчерчивают на графике при нормализации пространственных и временных единиц измерения диагонали под 45 градусов к осям. Они в точности соответствуют максимально возможной скорости перемещения в пространстве — действительно под углом 45 градусов еще можно двигаться, но если построить более крутую кривую, то в ней выскочит корень из –1! Запрещено! Запрещено самой геометрией пространства–времени! Нельзя двигаться быстрее!
Вот именно потому что пространство–время всовокупе образуют псевдоевклидовую геометрию метрики (+1;+1;+1;–1) (x,y,z,t) вот именно поэтому появляется максимально возможная скорость — это свойство самой геометрии. Двигаться быстрее — нарываться на корень из –1.
Тут можно еще заметить, что переход из одной системы отсчета в другую в классической физике на ПВД изображается как эээ, ромбовидный наклон, не знаю как точно описать — думаю сами поймете, всего изображенного на графике, то в Эйнштейновских ПВД ему соответствует гиперболический поворот, страшная тоже математическая штука, но в нём прекрасно видно как ПЕРЕМЕШИВАЮТСЯ пространственные и временные координаты, что отсутсвовало в классической физике (ПВД).
Ну вот теперь я думаю дал ответ на вопрос топиккастера.
Написал aa_dav , 08.09.2013 в 12:34
aa_dav:
Вопрос. Основа метрического пространства в этой модели — непрерывность. Что мешает существованию дискретной метрики, особенно на малых масштабах, порядка элементарных частиц и планковской длины.
Написал shadows_and_dust , 08.09.2013 в 14:45
P.P.S. Еще несколько замечаний.

Псевдоевклидово пространство штука интересная, за счёт того что расстояние между точками измеряется по "модифицированной" по сравнению с классической декартовой формой через минус при одной из осей (в физике — времени), то например окружность по определению как множество точек равноудаленных от данной в псевдоевклидовой плоскости выглядит уже далеко не как круг, а как две расходящиеся в бесконечность гиперболы. Просто как фактик как может выглядеть псевдоэвклидова геометрия.

Скорость света в такой псеводевклидщине становится, как я уже выше сказал, не какой то физической величиной, а просто свойством геометрии — предельно возможный угол наклона мировой линии когда еще не вылазит корень из минус единицы. В этом смысле интересны "нормализованные" координаты, это такие когда за одну единицу времени можно максимально быстро преодолеть ровно 1 единицу пространства. Тогда угол светоподобной линии на ПВД становится ровно 45 градусов. По идее скорость света становится равна просто 1, а все остальные возможные скорости по модулю меняются ровно от 0 до 1. Тогда действительно все формулы ТО упрощаются на коэфициент c и становятся более простыми и симметричными.
Т.е. ~300 тысяч километров в секунду — просто условность опять таки, и действительно прав топиккастер в первопосте что меряя скорость света ныне фактически ученые меряют длину метра — а еще более глубинно — просто устанавливают всё более точно степень соизмерения между метрикой пространства–времени и размерами реальных тел.
Написал aa_dav , 08.09.2013 в 13:58
aa_dav: Извините за глупый вопрос — а почему нельзя, чтобы вылазил корень из отрицательной величины? Что будет, если вылезет?
Написала tanypredator , 10.09.2013 в 12:32
tanypredator: скажем так — если мы рассуждаем в рамках школьной арифметики, то это просто запрещенная операции, как и деление на 0. Её просто нельзя делать. Просто нельзя и всё.
В принципе можно пойти выше арифметики в область комплексных чисел и там такая операция вполне законна и даёт нам собственно мнимую часть комплексного числа. Однако вопрос всё равно остаётся — а в чём физический смысл сего комплексного числа? А ни в чём, если разбираться по существу, можно припомнить тахионы — но это чисто гипотетические объекты, никто их никогда не наблюдал.
Написал aa_dav , 10.09.2013 в 13:07
aa_dav: Мне очень импонирует как легко к этому подводят Тейлор и Уилер в учебнике "Физика пространства–времени" и как понятен переход к измерению времени в единицах длины и наоборот, а измерение энергии в единицах массы.
Написал Daf , 08.09.2013 в 16:00
Я в комментариях, но до сих пор не знаю, откуда такая точность.
Спасибо, к слову, за отличный пост.
Написал Unsere , 07.09.2013 в 23:13
Unsere: По–простому: Мы не знаем какова скорость света на самом деле, поэтому решили, что то расстояние, которое свет проходит за 9 192 631 770 переходов между сверхтонкими уровнями F = 4, M = 0 и F = 3, M = 0 основного состояния 2S1/2 атома цезия–133, не возмущённого внешними полями, т.е. за "секунду", будет ровно в 299 792 458 раз больше той металлической штуки, которую мы будем называть "метром".
Написал yt369 , 07.09.2013 в 23:48
yt369: ага, ок, соглашусь, ежели что.
Написал Unsere , 08.09.2013 в 00:15
У меня возник вопрос по физическому смыслу числа Пи.
По ссылке так написано что данная 39 знаков позволяют считать с погрешностью до диаметра атома водорода.
Но вот что интересно: если мы знаем что есть постоянная планка — как самое минимальное расстояние, то получается в природе не существует никаких окружностей, только многоугольники? Или по–другому Пи уже "не работает" на сверхмалых расстояниях? (или самое вероятное — я что–то упустил)
Написал x5robot , 08.09.2013 в 13:29
500x375 px

x5robot: "если мы знаем что есть постоянная планка — как самое минимальное расстояние"
Написал Yellow_Sky , 08.09.2013 в 13:52
Yellow_Sky: простите. Планковская длина конечно же.
Написал x5robot , 08.09.2013 в 15:32
5robot: Почему многоугольники? Если уж представлять, то сферы с размытой (на планковскую величину) границей.
Написал barkalov , 08.09.2013 в 14:01
x5robot: планковская длина это расстояние, при котором перестают работать известные нам законы. Это не говорит о том, что это минимальная возможная длина (некий квант длины), а о текущей ограниченности наших знаний. Некоторые эксперименты по исследованию мощных гамма–вспышек показали, что пространство–время на около–планковских длинах имеет скорее гладкую структуру.
Написал Mage , 08.09.2013 в 16:51
Знаете, я вот немного на другую тему задвину. Я тут гуглил некоторые моменты о виртуальных частицах и понял почему такие посты безумно популярны и почему в них так много глупых вопросов. Информации на русском языке о таких вещах практически нету.
Написал fiodor8 , 08.09.2013 в 01:02
Субатомарные частицы могут двигаться быстрее скорости света

В исследовательском центре Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) получили крайне неожиданные результаты, которые привели физиков в замешательство: похоже, что субатомные частицы могут двигаться со скоростью, превышающей скорость света.
Написал messir13 , 08.09.2013 в 10:30
messir13: Тахион заходит в бар. Бармен говорит: "Таких как ты тут не обслуживают!" Тахион отвечает: "А завтра обслуживали".
Написал kindzarp , 08.09.2013 в 11:19
kindzarp: —Что будете пить? — спрашивает бармен. Тахион заходит в бар.
Написал sly2m , 08.09.2013 в 11:40
sly2m: Или так.
Написал kindzarp , 08.09.2013 в 11:57
messir13: (напомню, что вы говорили о нейтрино) у вас устарелые данные. Уже давно эти самые исследователи нашли ошибку — неверно измеряли время.
Написал wealth , 08.09.2013 в 11:06
wealth: Прикинь как он расстроится, когда узнает, что виртуальные частицы могут двигаться быстрей скорости света. И что это не какие–то там "результаты экспериментов на ОPERA", а конкретная нобелевка 58го года.
Написал sly2m , 08.09.2013 в 11:31
Не хочу расстраивать автора поста, но аксиома — теорема не нуждающаяся в доказательствах, что то вроде общеизвестного факта типа: между двумя точками можно провести прямую и только одну. А вот принятое на веру утверждение — догмат.
Написал Strapinka , 08.09.2013 в 06:59
Strapinka: Аксиома — это исходный пункт теории, ее изначальное ограничение. Та печка, от которой танцуют.
В экспериментальных науках за аксиомы принято принимать экспериментально–проверяемые факты. Которые всегда можно проверить, чтобы доказать, насколько теория, корректно построенная на данной аксиоматике –непритворечива.

Догмат — это аксиома, которая не является экспериментально проверяемой, поэтому теории, построенные корректно на догматах не обязаны являться адекватными окуржающему миру. Хотя в логике известно, что на основе неверных предпосылок при помощи некорректных заключений можно построить теорию, объясняющую мир. Это мы наблюдаем на каждом шагу.
Написал shadows_and_dust , 08.09.2013 в 10:16
Strapinka: Не совсем. Я все равно склоняюсь к своей трактовке. Аксиома это общепризнаный факт да. Но вся фишка в том, что не доказанный изначально. А значит в принципе — не обязательно верный. К примеру, между двумя точками можно провести бесконечное количество несовпадающих прямых. Доказано Лобачевским.

И то, что эта аксиома была принята на веру в течении двух тысяч лет, не помешало ей потерпеть крах в 19м веке.
Написал sly2m , 08.09.2013 в 09:31
sly2m: Выходит, что в учебниках геометрий за 7 класс врут и только врут.
Написал Strapinka , 09.09.2013 в 16:47
Strapinka: Недоговаривают, это точно.
Написал sly2m , 09.09.2013 в 17:29
Прошу прощения, но как прочитал эпиграф сразу вспомнилось:
Урок закона Божьего в школе.
Священник — детям: — Что всего быстрее на свете?
Дети в задумчивости, Вовочка тянет руку: — Хуй, батюшка! Священник: –?! Озорно, обоснуй, однако.
Вовочка: — Не успел подумать — уже встает.
Священник: — Богохульно, но верно. А что всего тяжелее на свете? Вовочка: — Хуй, батюшка!
Священник: — Озорно, обоснуй!
Вовочка: — Если не встает, так никакими силами не поднимешь! Священник: — Богохульно, но верно. А что всего... (Вовочка аж прыгает от желания ответить) Остепенись! Этак ты мне всю Божью науку к хуям сведешь!
Написал Omegium , 08.09.2013 в 10:26
у меня вопрос:
скорость всех фотонов одинакова или это их средняя скорость по больнице?
Написал Iowa , 08.09.2013 в 00:50
Iowa: В вакууме у всех одинакова.
Написал fiodor8 , 08.09.2013 в 01:02
fiodor8: а если они двигаются рядом с источником сильной гравитации, то они лишь отклюняются, но не притормаживают?
Написал Ochsel , 08.09.2013 в 03:58
Ochsel: Фотоны не имеют массы, на них гравитация не действует, свет всегда распространяется по прямой. Однако, источник сильной гравитации искажает само пространство, в котором двигаются фотоны, это и приводит к эффекту гравитационной линзы.
Написал Yellow_Sky , 08.09.2013 в 04:12
Вопрос: у нас есть два фотона, один пустился в путь с одной стороны солнца, другой с противоположной, летят себе в разные стороны и не парятся ни о чем. Какова будет скорость первого фотона, относительно второго?
Написал N3661 , 08.09.2013 в 10:48
N3661: вот такая — с
Написал wealth , 08.09.2013 в 11:08
wealth: Вы делаете меня грустить.
Написал N3661 , 08.09.2013 в 11:20
N3661: c
Написал barkalov , 08.09.2013 в 11:10
N3661: Хочешь мозг взорвать? Спроси, с какой скоростью эти фотоны удаляются друг от друга? ;)
Написал sly2m , 08.09.2013 в 11:35
sly2m: Ну я тут щас покопал эту тему, по идее как ни странно удаляются они со скоростью не превышающей скорость света друг от друга, и насколько я понял в этом виновато время, которое замедляется при движении на таких скоростях. Или нет. Спасибо, теперь у меня красивый узор из мозгов на обоях.
Написал N3661 , 08.09.2013 в 12:43
N3661: СТО не запрещает наблюдать относительную скорость объектов, превышающую скорость света. Речь всегда должна идти об определенной системе отсчета и скорости относительно ее начала, скажем так. Если ты наблюдатель и покоишься относительно солнца, то удаляются они друг от друга со скоростью 2c (при этом каждый из них имеет скорость c конечно же). Но если ты "сидишь на фотоне", то "твой" фотон имеет скорость равную нулю, а второй фотон удаляется от тебя со скоростью c.
Написал Nadpriplod , 08.09.2013 в 16:01
Со школы помню как нам дали формулу на физике, где в случае, если скорость света больше константы, то уравнение чуть ли не делит на ноль(не помню что именно за уравнение было). И меня это очень возмутило. Как так говорят что ничего не может быть быстрее — это невозможно. Не помню уже что отвечала учитель на мои возмущения. Но осадок, как говорится, остался.

Так вот, а что если разогнать частицу до скорости близкой к скорости света и сделать так, чтобы она испустила фотон. Фотон относительно этой частицы будет двигаться оооччеенььь меедлееннноо? Или относительно нас он станет почти 2c?
Написал kitzu , 08.09.2013 в 00:40
Не то уравнение используете. С преобразованием Лоренца получится c, а не 2c.
Написал desertfury , 08.09.2013 в 01:04
desertfury: я стараюсь никаких уравнений не использовать:) Еще в школе мне отбили желание изучать физику, когда на мои вопросы вроде: "А как может время замедляться?!" Мне отвечали — да элементарно — вот как:148x56 px
Написал kitzu , 08.09.2013 в 06:35
kitzu: ну вот вы собственно и ответили на свой вопрос про с и 2с. Относительно друг друга частица и фотон будут двигаться со скоростью с, но их время будет замедляться по сравнению с временем внешнего наблюдателя, значит он увидит фотон движущимся со скоростью с, а не 2с
Написал mrvn , 08.09.2013 в 11:50
kitzu: Что для нас, что для неё фотон будет двигаться со скоростью света. Собственно постулат инвариантности скорости света. А вот со всем остальным будут всякие весёлые приколюхи.
Написал fiodor8 , 08.09.2013 в 01:04
fiodor8: как так? Я запутался. Мы же живем в физическом мире...

Предположим я — гаишник в одномерном вакууме, стою с радаром на дороге.
Вы едете по дороге в машине A со скоростью N м/с.
И за X метров до меня вы высовываете руку с камнем из машины
И кидаете камень B в мою сторону, сообщая ему ускорение M м/с.
Камень пролетает мимо радара.
Какую скорость камня покажет радар?
Написал kitzu , 08.09.2013 в 06:32
kitzu: допустим, скорость камня Х. Нет, мало — пускай Y. Вспомним, что такое скорость — это расстояние пройденное за единицу времени. У нас есть три разных системы отсчета: гаишник, машина и камень. Замеряем сверхточными часами, сколько времени прошло между броском камня из машины и попаданием в несчастного гаишника. В каждой системе время будет разное. Разность между интервалом времени для статичного наблюдателя и для движущегося как раз и описывается формулой выше.
Написал Mage , 08.09.2013 в 06:58
Вся физика построена на трех допущениях, которые высосаны из пальца:
1) А=А
2) существует прямая
3) время есть вектор.

Про невозможность бесконечной скорости в рамках этих постулатов говорил г–н Спиноза в своей Этике: "тело с бесконечной скоростью существует в точке пространства бесконечно малое время, то есть не существует" (не дословно, но смысл такой). Поэтому вопрос только в том, меняется ли скорость света от скорости источника. Для волны такого вопроса возникать не должно, скорость волны определяется свойствами среды, в которой она распространяется, а не скоростью источника. Скоростью источника определяется место возникновения волны. Волна от камня упавшего в воду распространяется с той же скоростью, с какой распространяется волна от катамарана формулы 1.

На деле, все эти рассуждения, — суть ограниченность воображения.
Написал DSSh , 08.09.2013 в 07:08
DSSh: что такое A=A я даже боюсь спрашивать, допущение страшное. А вот насчет 2) и 3) откуда вы взяли существование таких допущений?
Написал Mage , 08.09.2013 в 07:12
Mage: А=А — основной постулат аристотелевой логики, верно только для символьных выражений, для которых... это постулируется. (–:
Прямая — неопределяемое понятие с вариациями на тему: от линии проведенной по линейке, через ось симметрии, к пути распространения неведомой фигни, которую называют фотоном.
Время, суть мера движения, которую очень удобно откладывать на графике в виде оси, что вызывает у части сапиенсов желание говорить о 4–м измерении и строить всякие забавные модельки.
Как–то так.
Написал DSSh , 09.09.2013 в 07:57
DSSh: и какие же разделы физики построены на данных вами определениях?
Написал Mage , 09.09.2013 в 18:43
Эх. Так хотелось узнать о том, почему же скорость света такая какая есть (а так же почему возрастает энтропия, отчего существует инерция, и каков же главный вопрос жизни, вселенной и всего такого), а узнал то, что еще в школе говорили в мохнатом холодном году.
Написал Bromka , 08.09.2013 в 00:03
Bromka: Энтропия возрастает чисто статистически. У беспорядка больше шансов, чем у упорядоченности. Сильно больше.

Почему скорость света константа — я ж вроде целый пост этому вопросу посвятил. Почему она именно такая константа, а не другая — ответ скорее всего кроется в параметрах инфляции на первых йотосекундах жизни нашей Вселенной, ну там напряженность инфлатонного поля, величина космологической постоянной — вот это все. Но это лишь общими словами, точно покуда сказать трудно.

Инерция существует в нашем мире, потому что все в мире относительно. За базар отвечает Галилей, Эйнштейн на подхвате.

Ну, а главный вопрос жизни, Вселенной и всего такого конечно же "Сколько путей должен каждый пройти?". Ну, в самом деле, не "Желтое и Опасное" же!
Написал sly2m , 08.09.2013 в 10:26
sly2m: Энтропия возрастает чисто статистически. У беспорядка больше шансов, чем у упорядоченности. Сильно больше.

Угу. "Chaos is found in greatest abundance wherever order is being sought. It always defeats order, because it is better organized." Terry Pratchett Парадоксальная мысль.
Как с этим согласуется теория о том что из неорганики появились одноклеточные, потом из одноклеточных развился человек? Ответ сегодняшней науки на вопрос происхождения разумной жизни — Хаос–отец помноженный на Время–мать родили дочку–Эволюцию. Эволюция то и давай создавать из ничего все. Древнегреческие философы бы засмеяли, у них в мифологии и то больше смысла было.
Написал drshade , 08.09.2013 в 15:05
drshade: Я думаю, что вам была бы интересна книга П. Эткинс "Порядок и беспорядок в природе". Одна из лучших и интереснейших популярных книг, которые я читал. Прелесть таких популярных книг в том, что там думать надо, а уровень изложения более близок к реальной науке. Просто в последнее время такого рода книги стали слишком "домохозяечными". Это с одной стороны хорошо само по себе, но на фоне их успеха популярная литература для более искушенного читателя затерялась немного.
Написал Nadpriplod , 08.09.2013 в 16:37
Bromka: Забыли: откуда берется пыль и куда деваются деньги?
Написал MakMurphy , 08.09.2013 в 10:13
Альберт Майкельсон... в 1879м году уточнил скорость света до 299 910±50 км/с. Но она оказалась равна 299 792, 458 км/с, т.е. Майкельсон ошибся при определении погрешности? откуда взялось именно ±50 км/с?
В разных источниках встречал эту его оценку, но нигде не обращали внимание на неверно определенную погрешность. А ведь это как–то весьма странно, определяя погрешность, в каком–то смысле опасней ошибаться чем при измерении самой величины.
Написал Deni7 , 08.09.2013 в 00:04
Deni7: ну как бы величина ошибки неразрывно связана с доверительным интервалом. Если Майкельсон приводит стандартную ошибку, то +–50 значит что "с вероятностью 68% истинное значение скорости света лежит в интервале 299910+–50 км/с", ну итд. Ничего страшного в этом нет, главное указывать помимо ошибки доверительный интервал тоже (я уверен что в оригинальной статье он есть и все сделано правильно).
Написал karr , 08.09.2013 в 01:15
karr: Нет уж, позвольте. Что значит фраза "с вероятностью 68% истинное значение скорости света лежит в интервале 299910+–50 км/с"? По сути это значит, что с вероятностью 32% она лежит ВНЕ этого интервала. То есть может быть и на 100км/с и на 200км/с или даже на тысячу–другую км/с больше или меньше? Что это за измерения? Исходя из такой интерпретации погрешности мы могли–бы сказать "скорость света с ненулевой вероятностью равна 210 000 км/с."

Когда даются такие оценки измерений 299 910±50 км/с — это должно означать, что скорость света лежит ИМЕННО В ЭТОМ ИНТЕРВАЛЕ, никак не может быть больше 299 910+50 км/с, и меньше 299 910–50 км/с. То есть это оценки какой–то величины "сверху" и "снизу". Тот же Галилей, после своего измерения скорости света, мог бы сказать, что оценил скорость света "снизу" — она не может быть меньше допустим 100 км/с.
Написал Deni7 , 08.09.2013 в 10:30
Deni7: Не все измерения (эксперименты) могут точно ограничивать искомую величину.
В тех экспериментах, где используется стохастика и статистика (а это почти всегда в физике) вводится понятие сигма

Учёные рады бы ограничить, да нельзя.
image
Написал barkalov , 08.09.2013 в 11:08
Deni7: Вот так и работает физика, безотносительно этих цифр. Абсолютно точно измерить не получится, Планк против.
Написал kindzarp , 08.09.2013 в 11:07
Спасибо. Вот бы все учебники были написаны так доходчив и таким языком. А то физика как–то мимо меня прошла. Или я мимо неё.
Написала Незнайка , 08.09.2013 в 00:41
Есть такой вид скорости (скорость измения момента), как СРАЗУ.
Допустим, распадается фотон не электрон и позитрон. У фотона спин 0. У распавшихся частиц 1/2 (положительный и отрицательный). Ну а поскольку по закону сохранения момента количества движения сумма всегда должна быть 0, то куда бы вы не поместили эту пару в сумме всегда должен быть 0. Повернул электрон, СРАЗУ должен повернуться позитрон, хотя бы и отъехавший на пару миллионов километров. Чудеса?
Написал alec_ilic , 08.09.2013 в 01:19
alec_ilic: о, у нас на работе такая скорость в разработке на заказ используется
Написал Shir_man , 08.09.2013 в 14:53
alec_ilic: Никаких чудес. Просто они знают, как им надо распадаться.
Каждая частица во Вселенной знает, как надо себя вести в разных ситуациях.
Лет через 100 (не раньше) ученые выяснят, что внутри у каждой частицы есть эдакая ДНК (только намного меньше), которая рулит ею.

Если что — запомните мой комментарий, я первый догадался.
Написал council39 , 08.09.2013 в 01:45
council39: Это струны, на современной физической фене
Написал littlekorvin , 08.09.2013 в 18:59
Больше скорости света может двигаться солнечный лучик, отраженный на Земле и попавший на Луну, например. Вращая зеркальце в руке, можно заставить зайчик двигаться с каким угодно ускорением выше скорости света — зависит все только от расстояния между зеркалом и отражающим предметом.

Но беда в том, что это полносью бесмысленно, так как такой отраженный луч не может перенести информации. Т.е., как быстрее бы не двигалось отражение луча, сам луч света, несущий информацию, не сможет передавать ее быстрее скорости света

Путано как–то объяснил, надеюсь меня поправят
Написала mex , 08.09.2013 в 01:31
mex: световое пятно это не физический объект. Фотон попавший на один участок Луны и фотон на другом участке — разные объекты.
Написал Mage , 08.09.2013 в 02:22
mex: Есть ещё много других видов сверхсветового движения, как реального, так и гипотетического.
Написал Yellow_Sky , 08.09.2013 в 01:45
mex: все проще... (попытаюсь быть близким по доступности образов к посту, но не сегодня)... зеркало у вас в руке и скорость света плюс угол вращения... — допустим скорость вращения зеркала = скорость света... за время поворота зеркала вокруг оси "зайчик" (равно) отражение, независимо от расстояния преодолеет многократно большее расстояние за то же время.

*второй абзац...увы, но не правы. Перенос информации относительно чего?
Написал beast , 08.09.2013 в 01:41
mex: А если дергать зеркалом туда–сюда, передавая нолики и единички, или азбуку Морзе? Попадает зайчик в приемник — единичка, нету зайчика — нолики.
Я придумал сверхсветовую скорость передачи данных?
Написал AnTredov , 08.09.2013 в 14:43
Написал agent009 , 08.09.2013 в 02:16
agent009: А вы за слабый, или за сильный?
Написал den44x , 08.09.2013 в 03:14
den44x: А Хокинг за какой?
Написал sly2m , 08.09.2013 в 03:42
sly2m: Да кто ж его поймёт.
Написал den44x , 08.09.2013 в 03:50
Великолепный пост, браво!

Однако, вы не упомянули еще одну маленькую деталь по поводу скорости света.
Дело в том, что свет — это еще и электромагнитное излучение. Оно, это самое излучение, можно представить себе как две синхронизированные волны — электрическое излучение и магнитное излучение, векторы напряженности которых всегда перпендикулярны друг другу.
Так вот. Это излучение изначально, исторически, изучалось порознь — сначала электрические поля, закон Кулона, вот это всё. И так уж получилось, что в законе Кулона (который очень и очень напоминает закон Ньютона) используется замечательная константа — Epsilon_0, электрическая проницаемость вакуума. У нее есть совершенно точное, рассчитываемое значение.
В расчетах же магнитного поля всплыла другая константа — Mu_0, магнитная проницаемость вакуума. Тоже с точным и однозначным значением.

А потом великий ученый Максвелл свёл существующие теории электромагнетизма в одну всеобъемлющую систему уравнений, с помощью которых можно описать (в определенных пределах, конечно) поведение любого электромагнитного излучения, в том числе и света. И оказалось, что согласно этим уравнениям, две известные ранее константы самым что ни на есть непосредственным образом связаны со скоростью света в вакууме, и позволяют в точности ее вычислить.
Формула же для этого вычисления оказалась очень простая:
image
Написал UndeadBane , 08.09.2013 в 05:02
UndeadBane: Все верно. Но скорость света и скорость распространения электро–магнитных колебаний не одно и то же. Хоть и совпадают как численно, так и по первому уровню лексического смысла. Но если копнуть глубже, скорость света это ведь не только некая буквальная "скорость света" (хоть и это тоже), но и, что гораздо важнее, это скорость перемещения безмассовых частиц. Ну, частиц, у которых масса покоя равна нулю.

Скажу больше — это единственная скорость, которую в принципе могут иметь безмассовые частицы. А это совсем не одно и то же, что можно вытащить из простого перемножения электрической и магнитной проницаемости вакуума. Там поглубже зарубы.

Т.е. почему скорость распространения электро–магнитных колебаний не превышает, а численно равна скорости света это понятно. А вот почему наоборот — не совсем.
Написал sly2m , 08.09.2013 в 10:58
sly2m: Я ж специально написал — в определенных пределах, не залезая в рамки квантовой механики. Да и работы, касающиеся безмассовых частиц появились несколько позднее. То, что для связывания макро — и микротеорий накручено сейчас очень и очень многое — безусловно так, я лишь указал на забавное соотношение выясненных, хм, поправочных коэффициентов.
"Дяденька, я же не настоящий сварщик", я и в квантовой механике–то ориентируюсь почти исключително с точки зрения квантовых вычислений и кубитов.
Написал UndeadBane , 09.09.2013 в 02:30
UndeadBane: не может одна формула заменить тысячу строк текста, не верю.
Кстати, ответив, почему скорость света такая, как есть (3x108), вам надо объяснить, почему мпв и дпв такие, какие они есть для вакуума.

Ну, и в догонку, если уж опираться на Максвелла, надо объяснить, почему
1) свет в вакууме удовлетворяет линейным уравнениям Максвела и не зависит от интенсивности, т.е. почему мощные световые пучки распространяются с той–же скоростью, что и слабые, хотя в обычных средах это не всегда так.
2) почему у магнитной и диэлектрической константы отсутствует пространственно–временная дисперсия (то–есть, почему скорость света обязана быть постоянной в любой точке вакуума и не зависит от цвета света), хотя в остальных средах это не так — вспомните призму ньютона.
3) почему у вакуума диэлектрическая и магнитная постоянные скалярные, а не тензорные, как должны быть в общем виде (то–есть, почему в вакууме нет двойного лучепреломления, как в исландском шпате, например)

В общем, ни автор, ни Максвелл, ни вы толком на вопрос о скорости света (?почему?) не ответили, просто по–другому поименовали константы, а Максвелл еще и предложил набор эмпирических уравнений.
Написал shadows_and_dust , 08.09.2013 в 06:28
shadows_and_dust: вы уж простите, но я тут прокомментирую лишь то, в чем разбираюсь:
У вас шляпа слетела.
Написал Dmitry_N , 08.09.2013 в 09:05
shadows_and_dust: Все верно. На вопрос почему скорость света такая, а не другая я не ответил. Я отвечал на вопрос — почему она константа. И совсем чуть–чуть затронул аспект, почему она максимальна. Если совсем просто, в двух словах буквально — метрика у нас такая.
Написал sly2m , 08.09.2013 в 10:47
sly2m:
Фокус в том, что вы не можете сказать — константа она или не константа. Я где–то даже читал, что при согласованном изменении нескольких мировых констант (заряда электрона, постоянной Планка и скорости света) таком, что постоянная тонкой струкутры не меняется, невозможно найти никакие изменения в физических законах, тем более — меняется скорость света со временем или нет.
Вы просто сказали, что экспериментальные измерения показывают, что скорость света в физических законах можно считать константой. Почему она — константа, вы не объяснили.
Кстати, существуют теории переменной скорости света, которые даже чего–то там объясняют, даже в википедии про это написано.
Это тоже самое, что теория относительности — двигаясь равномерно по прямой, вы не можете сказать — двигаетесь вы или стоите, все физические законы для вас будут работать абсолютно одинаково. Поэтому мы легко можем говорить в таком случае — мы покоимся, и забить на то, что это может быть не так.

Есть факты, которые наблюдатель не может проверить, находясь внутри системы, только снаружи.
Поэтому говорить о постоянстве скорости света, мне кажется, не очень корректно. Корректнее говорить — для нас ее можно считать постоянной с большой степенью точности, нашу модель мирв это не изменит.
Написал shadows_and_dust , 08.09.2013 в 11:49
UndeadBane: (занудствуя) стоит заметить, что это все в системе СИ (жутко неудобной во многих физических задачах, включая ЭМ). На самом деле Epsilon_0 определяется именно из той формулы, что вы написали. Mu_0 записывается как 4*пи*10^{–7} СИ единиц. Иными словами, в этой формуле скорость света определяет все остальное, а не наоборот, как вы написали.
Написал wealth , 08.09.2013 в 10:57
wealth: (занудствуя) исторически, поправочный коэффициент к закону Кулона был первым, следом был закон Био–Саварра–Лапласа, а уже потом система уравнений Максвелла, которая, всё же, не определила одно из другого. Просто получилось как раз так, что из этих уравнений выводится данное соотношение.
Про то, что Epsilon_0 как понятие было определно уже после публикации уравнений Максвелла спорить не буду, так как не владею тут полнотой информации.
Написал UndeadBane , 09.09.2013 в 02:39
UndeadBane: исторически тут значение не имеет. Физического смысла ни в Epsilon_0 ни в Mu_0 нет.
Написал wealth , 09.09.2013 в 07:43
Но почему, собственно, она такая постоянная, такая максимальная и такая конечная ответа так и нет, это лишь аксиома, т.е. принятое на веру утверждение, подтверждаемое наблюдениями и здравым смыслом, но никак ниоткуда логически или математически не выводимое.

По данному тезису есть что сказать, прежде чем соизволю высказать решительный протест?
Как мне представляется, человек читавший внимательно школьный учебник физики не стал бы такого писать.
Написал sok69 , 08.09.2013 в 00:49
sok69: в чем Вы не согласны? Где противоречие?
Написал jeejay , 08.09.2013 в 02:52
jeejay: Это не противоречие, простите, а хрень какая то. Дядечка с языком на картинке в начале поста построил теорию на основании экспереминтального факта, а не потому, что ему захотелось.
Написал sok69 , 08.09.2013 в 03:00
sok69: Как раз этот дядечка построил теорию в голове, прямо как древние греки. Однажды ему не понравилось, что уравнения Максвелла и ньютоновская механика не дружат, и всё заверте... Дальше вы знаете.
Написал kindzarp , 08.09.2013 в 09:16
Я гуманитарий до мозга костей, но мне это интересно. Осознавая свое профанство в данном вопросе, я все же хотел бы спросить, может кто–то так же обрисует понятными словами: где–то, когда–то, краем уха я слышал что–то о скорости гравитации, будто бы она быстрее скорости света. Что это за зверь такой — скорость гравитации, а то вики толком мне не ответила.
Написал Wulfgar , 08.09.2013 в 02:09
Wulfgar: считается, что гравитационное взамодействие распостраняется со скоростью света. Сами гравитационные волны достоверно пока не зарегестированы, но НАСА собирается запустить в космос проект LISA — несколько спутников–интерферометров для проведения исследований.
Написал Mage , 08.09.2013 в 02:15
Wulfgar: Если подружить между собой постоянную Планка, гравитационную постоянную и скорость света, то физикам станет совсем скучно.
Написал kindzarp , 08.09.2013 в 09:28
Wulfgar: Скорость света — скорость распространения электро–магнитных волн в пространстве. Скорость гравитации — скорость распространения гравитационных волн в пространстве. Все просто. И да, согласно Эйнштейну они равны.
Написал sly2m , 08.09.2013 в 10:41
sly2m: но вот в чём загвоздка ребят — свет до Земли идёт восемь минут. Представьте что одновременно с исходящим солнечным фотоном мы убираем силу гравитации Солнце–Земля, и тогда как фотон света ещё только будет к нам лететь, сила притяжения Солнца мгновенно исчезнет и Земля сойдет с орбиты.
я смотрел Дискавери
Написал kamerad_ , 08.09.2013 в 12:32
Вот непонятно, зачем вставлена эта фраза: «Тут, возможно, следует отдать пальму первенства Лоренцу, но не будем меркантильны, Эйнштейн так Эйнштейн.», когда Лоренц до этого ни разу не упоминается. Кроме того, прилагательное «меркантильный» значит «мелочно–расчетливый, торгашеский» и нифига тут не подходит, нужно было написать «придирчивы».

Я к тому, что популяризация физики — это вам не анекдоты травить, нужно прилагать больше усилий. Средний читатель мало что вынесет из публикации.

Самые лучшие популяриные книги по физике, который я прочел, были написаны нобелевскими лауреатами или исследователями, больше всего мне нравились итальянцы. Вы в них можете чарпать вдохновение. Чтобы спасти вас от искушения, сообщаю, что и на областной олимпиаде по физике мне приходилось получать дипломы.

Ничего личного, просто призыв поднять качество, а не копипастить ЖЖ годичной давности.
Написал KaplanDiego , 08.09.2013 в 09:24
KaplanDiego: Да просто разговор зашел. Думаю, что будут и эксклюзивы для d3. Хотя не все еще загашники опустошены, много чего в ЖЖ не публиковалось и за несуществующие пределы не выносилось.
Написал sly2m , 08.09.2013 в 09:37
Отличный пост, спасибо! С удовольствием прочитал!

Смутила только немного последняя метафора про "как в рельсу "вшита" скорость звука в стали".

Имхо, какое–либо сравнение со звуком может сбить читателя, так как, например, поезд, едущий слишком быстро, может быть быстрее шума, который издает, даже в системе отсчета, связанной с поездом. А вот свет его фар в этой же системе отсчета улетит вперед все с той же скоростью "с".
Т.е. именно этим свет отличается от всех других волн — движущийся источник любой волны, кроме света, всегда потенциально может ее (фронт волны) обогнать.
Написал Gressus , 08.09.2013 в 13:34
Gressus: есть такое явление как эффект Черенкова, когда в среде фронт волны может рапостраняться быстрее скорости света (в данной среде).
Написал Mage , 08.09.2013 в 17:46
Gressus: Вероятно все зависит от сопротивления среды
Написал demmsnt , 08.09.2013 в 17:39
Если кто–то уже спрашивал, то не бейте меня больно, а просто поделитесь ссылкой — два поста, тыщи комментариев, не мудрено и заблудиться. И все же.

Если мы теперь метр считаем от скорости света, то почему б не принять ее за 300 тысяч? Ровное и круглое число — удобство, красота и легкость. А идеальный метр сильно не изменится.
Написал greatwyvern , 09.09.2013 в 12:56
greatwyvern: Поздняк, теперь остается только сожалеть.
Написал Daf , 09.09.2013 в 13:03
greatwyvern: А толку то? Скорость света никогда не входит одна ни в какую формулу. Ну, кроме формулы скорости света, соответственно. Там обязательно другие переменные или константы участвуют, а они–то всякие хитрые, с неизвестным количеством символов после запятой...

А в научной среде чаще всего не парятся и принимают скорость света равной единице. Так гораздо удобней работать.
Написал sly2m , 09.09.2013 в 17:31
sly2m: в топике ж написано, что метр сейчас выводится из скорости света. Так почему б не рассчитывать длину метра, исходя из круглого числа. Это ж красиво, удобно и всякое такое (как я уже писал).
Написал greatwyvern , 09.09.2013 в 17:55
greatwyvern: А почему бы в сутках не сделать 100 часов вместо 24х. Реально удобней же!
Написал sly2m , 09.09.2013 в 18:00
То–то у меня никогда не сходятся квадратные метры моей квартиры, измеренные в БТИ (рулеткой 53 года) и моей лазерной рулеткой. Метры–то разные! У меня на солнечном свете, а у них на парижском меридиане.
Написал Mnemon , 09.09.2013 в 18:13
Человек мог видеть себя же самого в кресле, с которого он давно встал.
«Светопреставление» — фантастический рассказ известного русского советского писателя–фантаста Александра Беляева.
И тут все действительно обосрались, и Вовочка с своим поносом тут ни причём.
Написал Silvio_Berlusconi , 07.09.2013 в 23:21
Прямо–таки окунулся в "Химию и Жизнь" 70–х.
Написал Аист , 07.09.2013 в 23:54
Раз уж все такие умные, то кто–нибудь может объяснить принцип причинности и как сверхсветовое движение его нарушает? А то неоднократное чтение различных трактовок мне так и не помогло, к сожалению.
Написал Bromka , 08.09.2013 в 01:18
Bromka: объяснить не могу, но попробуйте узнать у Р. Пенроуза "Новый ум короля", приблизительно со 160 стр.
Написал alec_ilic , 08.09.2013 в 01:44
Bromka: задайте вопрос по–проще, ниже пытался объяснить на ходу некое противоречие и доступность в сверхсветовых скорости, но сомневаюсь, что вышло "доступно". Могу попробовать языком "топикстартера"...
Написал beast , 08.09.2013 в 01:51
Bromka: По всем этим темам рекомендую «Беседы о Теории Относительности» Синга. У меня уже слишком поздний вечер чтобы адекватно пересказывать его объяснения, лучше сами прочитайте.
Написал fiodor8 , 08.09.2013 в 01:58
Без эталонной меры времени из скорости света меру длины не сделать.

Вся красота определения эталона метра через скорость света
выглядит не очень выразительно, если учесть, что
секунда — какое–то сугубо условное количество периодов излучения
между наугад выбранными уровнями в атоме почему–то цезия–133 (а почему цезия?).
Написал Red_Ant , 08.09.2013 в 01:38
Red_Ant: Да, хошь не хошь, а предется к планковским величинам переходить. Через них можно что угодно выразить. И секунду и метр и килограмм и их производные.
Написал sly2m , 08.09.2013 в 01:46
Но почему, собственно, она такая постоянная, такая максимальная и такая конечная ответа так и нет, это лишь аксиома, т.е. принятое на веру утверждение, подтверждаемое наблюдениями и здравым смыслом, но никак ниоткуда логически или математически не выводимое. И вполне вероятно, что не такое уж и верное, однако никто до сих пор не смог его опровергнуть ни каким опытом.

Если бы скорость распространения взаимодействий была бесконечной, то не соблюдался бы принцип причинности и понятий пространства и времени существовать бы не могло. И далее применяем антропный принцип.
Написал Mage , 08.09.2013 в 02:58
Mage: > Если бы скорость распространения взаимодействий была бесконечной, то не соблюдался бы принцип причинности...

Тут можно поспорить.

> не соблюдался бы принцип причинности и понятий пространства и времени существовать бы не могло.

И тут, кстати, тоже. :)
Написал sly2m , 08.09.2013 в 10:43
sly2m: а вот давай :) Принцип причинности как раз вытекает из разделения событий пространственно–временным интервалом.
Написал Mage , 08.09.2013 в 16:47
Скорость света в разной среде различна. (для разных длин вол тоже различна в разных средах, на разности хода работают призмы, дисперсия)
Кстати, почему скорость звука в среде тоже постоянна?
(но для разных материалов различна, но таки — постоянна)
Написал garis , 08.09.2013 в 10:54
garis: Более того, конденсат Бозе–Эйнштейна из фотонов получен три года назад.
Написал kindzarp , 08.09.2013 в 11:24
kindzarp: А чего б не получить–то. Фотоны то, не бозоны? Куда им деваться!
Написал sly2m , 08.09.2013 в 11:42
sly2m: Фотон ведь тоже бозон, только стабильный и без меча.
Написал kindzarp , 08.09.2013 в 12:21
garis: Это не скорость света различна. Описание распространения света в среде с помощью уравнений Максвелла со всякими там диэлектрическими проницаемостями (соответственно с отличной от "c" фазовой или групповой скоростью) не является описанием на фундаментальном уровне. Это некое усреднение, которое можно для наглядности интерпретировать как распространение света с какой–то скоростью, отличной от обсуждаемой здесь.

Для начала, это классическая волновая теория. Здесь процесс рассматривается примерно как падение волны в воде на камушки (атомы среды), которые в свою очередь создают вторичные волны, от них расходящиеся. Все это в итоге складывается от большого количества таких камушков и получается некая усредненная картина.
Для того, чтобы узнать откуда берется "изменение скорости света" в среде с этой точки зрения можно найти соответствующую главу в 3–м кажется томе Феймановских лекций по физике. Очень четко и красиво, как и всегда у Фейнмана.

Если вспомнить о квантовой природе света, то там вообще фотон попавший в среду и вылетевший из нее — совершенно разные как бы. Грубо говоря, он поглощается атомом, а затем испускается новый, он снова поглощается, испускается новый и т.п. В промежутках между этим у него вполне конкретная скорость. Та самая. Но это совсем на пальцах. Это уже квантовая теория и тут сложнее все. В том числе и для меня.
Написал Nadpriplod , 08.09.2013 в 16:17
А вот мне всегда было интересно откуда такая уверенность, что скорость света и вчера и сегодня была одиаковая? Тоесть из принципа Бритвы Оккама это так, но нет никаких гарантий, что вчера метр был длинее и скорость была больше (или ниже). Где гарантия, что фотон летит с одинаковой скорость, а не как тень самолета над горной местностью? при прекции сверху кажется, что тень летит равномерно, а сбоку уже не так.
Написал demmsnt , 08.09.2013 в 17:38
demmsnt: Может потому что если считать скорость света постоянной вчера и сегодня, то это работает и позволяет предсказывать то, что будет завтра? А если по–другому, то фигня какая–то получается.
Написал kindzarp , 08.09.2013 в 17:47
kindzarp: Это почему не позволяет?
Написал demmsnt , 08.09.2013 в 17:57
demmsnt: Где я писал, что что–то что–то не позволяет?
Написал kindzarp , 08.09.2013 в 17:58
demmsnt: чтобы предложить некую новую теорию, нужно чтобы она лучше объясняла какие то наблюдаемые факты. Гипотеза переменной скорости света этому требованию не соответствует.
Написал Mage , 08.09.2013 в 18:02
kindzarp: Говорят, что сразу после Большого Взрыва скорость света была значительно больше современной.
Написал Yellow_Sky , 08.09.2013 в 18:18
Yellow_Sky: Говорят, что сразу после Большого Взрыва вообще фигня невообразимая творилась. А потом бац! И мы можем общаться. Спустя немного миллиардов лет всего.
Написал kindzarp , 08.09.2013 в 18:35
Постоянство скорости света получается из уравнений Максвелла, которые в свою очередь получаются из совокупности опытных наблюдений. (Кому интересно, почитайте фейнмановские лекции, все понятно расписано)
Если вы предположите, что все же возможно двигаться быстрее скорости света, то будет парадокс причинности: вы сможете отправить сигнал к себе в прошлое.
http://en.wikibooks.org/wiki/Special_Relativity/Faster_than_light_signals,_causality_and_Special_Relativity
здесь разобран случай мгновенной передачи сигналов
http://cyber–ek.ru/science/FTL–causality.html
здесь разобран случай скорости передачи конечной, но выше скорости с
И не надо разводить демагогию и тем более прикладывать уши к рельсам...
Написал MasterSplinter , 10.09.2013 в 15:33
MasterSplinter: Кстати, а с как быть со скоростью передачи состояния между двумя запутанными частицами?
Написал kitzu , 10.09.2013 в 15:43
kitzu: запутанные частицы эта уже другая тема. Могу объяснить. Скажем вы запутываете 2 частицы и разносите их на расстояние (одна у нас в Москве, другая в Лондоне). Спин каждой из них нам неизвестен. Мы проводим измерение в Москве — спин +1/2. Проводим измерение в Лондоне — –1/2!. Причем это "схлопывание" спина действительно переносится быстрее скорости света. Но парадокса (или противоречия с СТО) тут нет.
Представим что у нас есть прибор, который работает на принципе запутанности. И мы сидим в Лондоне и нажимаем на кнопку. Что мы увидим? Либо +1/2 либо –1/2.
Однако мы не знаем, "схлопнулась" ли частица в Москве. То есть мы не знаем +1/2 это потому что в Москве –1/2, или у нас +1/2, потому что это просто результат "схлопывания" уже в Лондоне. Информацию передать быстрее скорости света не удасться.
Явление тем не менее все равно чрезвычайно любопытное.
Написал MasterSplinter , 10.09.2013 в 15:53
Может мы подождем денек и переварим напряженный вакуум и трагедии в черных дырах?
Написал Paang , 07.09.2013 в 23:08
Paang: Но анекдот — хороший: всей семьей хохотали!
Написал Vovka__ , 07.09.2013 в 23:10
Отличный пост, спасибо.
Написал Megavolt_XXX , 07.09.2013 в 23:30
Вопрос такой: Если скорость света постоянна, то можно ли считать таким состояние вакуума и справедливо ли на этом основании давать общее определение энергии и её взаимодействию с объектами, которые этому состоянию не соответствуют?
Написал grivois , 08.09.2013 в 05:09
Сорри, но с рельсой и звуком поезда — вы ошиблись, по–моему. То, что "приложив ухо" мы услышим, а по воздуху не услышим — говорит не о скорости звука, а о среде/материале, через который передаются звуковые волны. Не более того.
Написал bossanova , 08.09.2013 в 03:57
bossanova: И что же нам говорит среда/материал?
Написал den44x , 08.09.2013 в 04:00
bossanova: Я говорю, что по рельсе мы услышим раньше, чем по воздуху.
Написал sly2m , 08.09.2013 в 04:02
sly2m: Совершенно верно, только пример с "приложив ухо" совершенно не это иллюстрирует.
Написал bossanova , 08.09.2013 в 10:23
bossanova: И это тоже.
Написал sly2m , 08.09.2013 в 11:25
image

image
Написал aregjan , 08.09.2013 в 09:12
Как по мне — несколько сложный слог. Ты бы мог своими словами намного лучше сказать.
Написал tortuga , 08.09.2013 в 02:18
Жили были три друга. Энштейн, Мессинг и Фрейд. Друг без дружки никуда. Мессинг и Фрейд признанные мошенники. А Энштейн с ними просто дружил.
Написал ingnews , 08.09.2013 в 10:08
"Эйнштейн ухмыляется в гробу..."
Понятно что поэтический троп, но это повод написать про то что скорее всего в действительности происходило бы в гробу если бы Эйнштейна не кремировали. В гробу были бы просто остатки веществ, те атомы, которыми в последние годы и дни жизни пользовалось тело Эйнштейна чтобы существовать, чтобы состоять из атомов и производить обмен веществ. Образцы его ДНК тоже скорее всего были бы там, т.е. намного больше информации чем просто труха. Если бы тело превратилось в мумию, а головной мозг сохранил бы свою структуру, то, возможно, оттуда удалось бы вытянуть воспоминания знания и даже личность Эйнштейна. Разумеется периодически ухмыляться чему–то конкретному такая мумия не могла бы, только если постоянно и всему подряд.
Написал B0gger , 08.09.2013 в 10:49
А как скорость света связана с инфляцией пространства? Если диаметр вселенной 60 миллиардов световых лет, а возраст — около 13 миллиардов лет, то скокрость инфляции уже явно перевалила за скорость света. Выходит, крайние противоположные точки вселенной сейчас разбегаются друг от друга быстрее скорости света. Эта ведь какая–то ужасная непонятная фигня
Написал goldeneye , 08.09.2013 в 11:13
goldeneye: Нет. Все так и есть. Прикинь?
Написал sly2m , 08.09.2013 в 11:37
.... с про соня прочел — почему скоро света конец....
Написал ola1972 , 08.09.2013 в 11:18
"Скорость же света в вакууме составляет ровно 299 792 458 м/с, ни сантиметром больше, ни наносекундой меньше. Хотите узнать, откуда такая точность? "

Точность или число целое, не дробное?
Написал garis , 08.09.2013 в 12:01
А вот в эффекте Шарнхорста скорость света в вакууме может быть больше скорости света в вакууме. Аж на 10E–36 отличие!
Написал Virca , 08.09.2013 в 13:03
ни каким
ни каким
ни каким
ни каким
ни каким

image
Написал the_scratch , 08.09.2013 в 13:40
the_scratch: Кстати, интересно. Как он относился к Grammar нацистам?
Написал the_scratch , 08.09.2013 в 13:42
Вот и до dirtyпедии эволюционировали.
Написал DonHleb , 08.09.2013 в 14:37
> Но почему, собственно, она такая постоянная, такая
> максимальная и такая конечная ответа так и нет, это лишь
> аксиома, т.е. принятое на веру утверждение, подтверждаемое
> наблюдениями и здравым смыслом, но никак ниоткуда
> логически или математически не выводимое.
Не совсем так. Если бы скорость света в разных системах отсчёта отличалась, то можно было бы найти такую систему отсчёта, в которой эта скорость максимальна (или наоборот, минимальна). Дальше мы бы приняли эту систему отсчёта за Абсолютную и Неподвижную. Именно такую систему пытались найти Майкельсон и Морли (или, если формулировать иначе, они пытались найти скорость движения Земли относительно неподвижного эфира). Но, вопреки их ожиданиям, оказалось, что скорость света во всех инерциальных системах отсчёта одинакова. Или, если формулировать иначе, все инерциальные системы отсчёта оказались равноправными.
Написал sergey_cheban , 08.09.2013 в 15:15
А что если скорость света не может быть бесконечной потому, что не может быть компьютера с бесконечной тактовой частотой процессора, на котором "крутится" наша вселенная? Таким образом, скорость света ограничена лагом матрицы.
Написал andreybig , 08.09.2013 в 05:31
Paang: вы с постами про кураж–бамбей попутали.
бывает.
Написал Prosto_Ivan , 07.09.2013 в 23:54
Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с d3.ru

8

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • d3.ru
          • домен cosmos.d3.ru
          • домен d3.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции