Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Физики утверждают, что скорость света — это максимальная скорость, а космологи — что нет. Кто-то врет, или есть более общая теория, которая их примиряет?

ФизикаНаука
Анонимный вопрос
  ·   · 46,2 K

Это описывает общая теория относительности. Космологи (а также астрофизики), конечно, тоже физики =) Но от всех остальных они отличаются тем, что постоянно работают в общей теории относительности, которая и описывает то самое сверхсветовое движение. Остальным обычно хватает более узкой специальной (нем. spezielle — частная) теории относительности, которая не описывает гравитации, и поэтому там сверхсветового движения нет.

Что запрещает специальная теория относительности? Движение материальных объектов со скоростью больше скорости света. Тут все слова важны:

Движение материальных объектов — при этом, скажем, расстояние между двумя объектами в системе третьего может увеличиваться быстрее скорости света. В специальной теории относительности такая скорость не равна скорости одного из объектов в системе отсчёта другого. (Первая получается простым сложением, как и положено геометрически, а вторая — по релятивистской «формуле сложения скоростей».)

Движение материальных объектов — при этом, например, тень или солнечный зайчик могут двигаться быстрее скорости света, как это и предписывает геометрическая оптика.

[Комар на Земле движется со скоростью 5 мм/сек — тень комара на Луне движется со скоростью 12.7 км/сек.] Иллюстрация: Prof Gregory J Gbur / skullsinthestars.com

Другое дело, что свет распространяется не мгновенно, и поэтому положение тени будет соответствовать чуть более раннему положению объекта.

Есть ещё запрет на передачу информации быстрее скорости света, но нам он сейчас не нужен.

Что к этому добавляет общая теория относительности? Расширение Вселенной. Запрет на сверхсветовое движение, который мы только что разобрали, по-прежнему выполняется — но только в малом.

Что это значит? Представьте себе, что вы муравей и живёте на воздушном шарике. У вас есть муравьиный дом, муравьиная работа и максимальная муравьиная скорость. Если вы идёте с работы домой, то ваше расстояние от работы не может увеличиваться быстрее, чем ваша максимальная скорость.

А теперь представьте, что шарик начали надувать. Тогда вы можете даже стоять, а расстояние до работы всё равно будет увеличиваться; а уж если пойти, то оно может увеличиваться даже быстрее вашей максимальной скорости. Правда, если шарик надувают совсем быстро, то и до дома вы не дойдёте, как бы ни бежали.

Почти буквально то же самое происходит при расширении Вселенной, только максимальная скорость ограничена не вами, а физическими законами, на месте двумерной поверхности шарика оказывается наше трёхмерное пространство, и у нас нет возможности посмотреть на происходящее снаружи (может, никакого «снаружи» и нет).

Мечты об окончательной теории. То, что всех примиряет общая теория относительности, на самом деле не совсем правда. Заметная часть физиков работает не с классическими объектами (как в моём описании), а с квантовыми. Их можно поселить в общую теорию относительности, но в таком гибриде ужа с ежом будут логические противоречия — их не видно во всех реальных физических экспериментах, но чтобы их исправить, нужно саму гравитацию описать квантовым образом, а этого мы не умеем. (Если бы эти противоречия было видно, построить квантовую теорию гравитации было бы гораздо проще!)

Я имею склонность к инакомыслию и опыт его применения. Очень положительный. И вижу тогда не то, что видят другие... Читать дальше
программист, интересны квантовая механика, теория...  · 2 июн 2020

скорость света - максимальная скорость распространения сигналов. А просто под "скоростью" можно понять что угодно, хоть скорость движения солнечного зайчика по стене.

Бывший учитель физики. Сейчас занимаюсь...  · 28 июл 2020  · restokaramel.ru
Скорость света считается максимально возможной. Будет ли это мнение пересмотрено - вполне возможно. Так же как механика Ньютона сменилась релятивистсткой теорией, ни как не отменяя ее, а лишь обозначив границы. В масштабах... Читать далее
Андрей Михайлович.Перейти на repetitorfizika.ru
1 эксперт согласен
Не очень эмоциональный. Люблю точные науки.  · 11 июл 2020
> а космологи — что нет Какие такие космологи это утверждают? Скорость света - важный элемент в астрофизике и космологии, без него никак. Другое дело, что вы могли слышать о том, что вселенная расширяется быстрее скорости... Читать далее
Всегда было интересно, когда кто-то утверждает, что видел объект, находяйщийся от нас на расстоянии, допустим 1... Читать дальше
Работал СНС в прикладной науке. Сейчас пенсионер...  · 23 нояб 2020
Теория относительности это аксиоматическая наука в которой свойства света являются аксиомой, а не теоремой. Аксиомы в аксиоматических науках не обсуждаются. они не подлежат сомнениям. Никто же не пытается опровергнуть геометрию... Читать далее
Работал СНС в прикладной науке. Сейчас пенсионер...  · 24 мая 2021

Если признать, что пространство нашей Вселенной расширяется, то из этого следует, что скорость удаления галактик друг от друга ничем не ограничена.

Комментарий был удалён за нарушение правил
программист  · 20 янв 2021
Дело всё в косноязычии употребляемых там научных жаргонов, применяемых в смежных, но разных областях. На самом деле, речь идёт - о совершенно разных величинах, которые определяются совершенно по-разному, и друг к другу... Читать далее
Представитель бозона Хиггса в РФ   · 18 сент 2020
Термин "скорость света" вводит в заблуждение, поскольку ошибочно воспринимается как синоним понятия "скорость материального тела". В самом деле, под скоростью мы понимаем прохождение определенного расстояния за единицу времени... Читать далее
Борис Васильевич инж. физик, учился МФТИ. Автор...  · 19 июл 2020
plahov@chtc.ru Мне неизвестно о какой либо теории, способной примирить точки зрения Эйнштейновской команды релятивистов и космологов. Однако мной в работе Б.В. Плахов <<Эфир и фундаментальные преобразования>> 2015 доказано... Читать далее

Физик - это научный работник в области физики. Вы - не физик, вы - трепло.

Я биолог (1993г.), верующий, увлекаюсь космологи...  · 3 авг 2020
Это результат исключительной гениальности Альберта Эйнштейна, который находясь в компании таких колоссов, как физик Гендрик Лоренц и математик Анри Пуанкаре, единственный имел репутационную смелость... Читать далее
Скорость света локальная величина, а космологическое расширение - нелокальная характеристика. Не надо их... Читать дальше
Я биолог (1993г.), верующий, увлекаюсь космологи...  · 10 сент 2020
Никто не врёт: I) физики правы, утверждая, что никакая информация не может передаваться быстрее скорости света, попросту, такое явление в природе не открыто, сохранялась слабая интрига касательно скорости ра... Читать далее