Теперь Кью работает в режиме чтения

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

Как учёные обнаружили, что скорость света — предел?

ФизикаНаука
Валерия Кутыгина
  ·   · 262,0 K
Философия. Психология. История  · 3 дек 2021  · proza.ru/avtor/mariagruz2020
"Скорость ~ с в е т а ~ предел", или, иначе, принцип инвариантности скорости света следует из принципа относительности. Звучит он так: все физические законы инвариантны относительно выбора инерциальной системы отсчёта. Если проще: максимальная скорость распространения взаимодействия сигнала, называемая скоростью света, должна быть одинаковой во всех инерциальных системах отсчёта. Если совсем просто - это принцип, взятый за точку отсчета, поскольку ничто не доказывает обратного.
В 1905 г. Альберт Эйнштейн в своей работе «К электродинамике движущихся тел», опираясь на мысленные эксперименты, выводит преобразования между движущимися и покоящимися инерциальными системами отсчета. И тем самым постулирует принцип относительности и инвариантность скорости света в инерциальных системах отсчета.
Тем не менее этот принцип не везде принципиален. Сверхсветовое движение существует.
Что такое - сверхсветовое движение? Несмотря на то, что скорость света в вакууме является максимальной, а энергия частицы положительной массы стремится к бесконечности при приближении её скорости к скорости света, объекты, движение которых не связано с переносом информации (например, фаза колебаний в волне) могут иметь бОльшую скорость - вообще сколько угодно большую.
Например, фазовая скорость электромагнитных волн также может быть выше. Берем плазму - у нее показатель преломления меньше единицы. Фазовая скорость таких волн - не более чем математической величина, характеризующей фазу чисто монохроматической волны вдоль некоторого направления.
Также существуют гипотезы, согласно которым скорость света в вакууме не является постоянной, и её значение может изменяться с течением времени. В этой гипотезе предполагается, что в начальные этапы жизни нашей Вселенной значение постоянной было значительно больше, чем сейчас. Соответственно, раньше вещество могло двигаться со скоростью, значительно превосходящей современную скорость света. Например, гипотетические частицы тахионы - частицы с мнимой массой. Если они существуют то могут двигаться быстрее света.
А также сверхбрадион или супербрадионы - гипотетическая элементарная частица, которая может двигаться со сверхсветовой скоростью. Чудесно то, что в отличие от тахионов, они могут иметь положительные значения массы и энергии. Согласно автору гипотезы, Гонсалесу-Местресу, сверхбрадионы могут быть основными составляющими материи на планковском пределе и за ним.
Правда, пока еще не обнаружено явлений, которые подтверждали бы существование сверхбрадионов. Однако если все-таки сверхбрадионы существуют, то они могут спонтанно излучать обычные частицы, становясь источниками сверхэнергичных космических лучей. Во всяком случае сверхбрадионы могут прояснить теорию инфляции, тёмной материи и тёмной энергии.
А 23 сентября 2011 года ЦЕРН объявила: эмпирически подтверждено что субатомная частица нейтрино может двигаться со скоростью, превышающей скорость света на 25 ppm. Впрочем, проверка опыта в 2012 г. не была удачной. Работа над скоростью света и ее преодолением продолжается.
1 эксперт согласен
Valery Timin
подтверждает
5 дек 2021
Мне понравился Ваш ответ. Но есть некоторые моменты, которые требуют уточнения. Например, Вы пишете "Также... Читать дальше
Valery Timin, спасибо большое за поддержку и, в целом, одобрение моего небольшого экскурса в "Эйнштейновы дебри". Я не физик, могла что-то не до конца понять. Благодарю Вас за уточнение.
Теория относительности ,верна в одном случае это на Земле она относительна только земли ,и никто не доказать не может ,это только теория,в чем величие этого не понятно ,наверное просто описание факта но не доказательства его,Свет это в нашем понимании самый быстрый это потомучто мы его видим и можем заменить скорость ,но наверное существует нечто большее и быстрое чем свет .
Физик Дмитрий Кравченко здесь на Кью в ответна вопрос "Есть ли практическое подтверждение теории относительности Эйнштейна?. · 12 окт. сего года ответил:
"Есть. Известный пример -- спутники GPS. Эти спутники -- это летающие часы. Поскольку время на них течёт иначе, чем на Земле, то эти часы приходится "подкручивать", чтобы они показывали наше время, а не своё. Величина этого подкручивания находится в согласии с теорией относительности".
Поскольку законы природы распространяются не только на одну Землю, но также действуют вообще везде во всей вселенной (вселенных), то, следовательно, кое-что в общем по СТО доказывается в масштабе бОльшем, чем Земля.
Физик Victor Krutiansk тоже в том же формате приводит следующие доводы (убойные эксперименты) в пользу Эйнштейна:
"Это детектируемая разница хода часов в разных гравитационных полях (подтверждение ОТО). Как уже отметили, впервые это серьезно сказалось на GPS, да так что без коррекции по ТО система выдает ошибку ~3км. В дальнейшем с помощью атомных часов продемонстрировали изменение хода времени на земле на разнице высот 20(!) см, в настоящее время рекорд - 1 мм. В серьёз идут работы по использованию замедления времени для геологических применений гравиметрии (читай поиск нефти)
LIGO/гравитационные волны - ещё какое подтверждение ото, включая подтверждение скорости грав. волн.
Ускорители - ну тут всё понятно - там хорошо известно соотношение скорости и энергии частиц и конечно подтверждается СТО.
Астрономические наблюдения (грав. линзирование и прочее)
Космические лучи: наблюдается намного более длинное время жизни быстро летящих частиц в системе отсчёта земли, чем время жизни в собственной системе отсчёта тех же частиц".
Более подробную полемику смотрите здесь:
От себя добавлю: полностью согласна с изложенными доводами, фактами и аргументами. Да, технически мы не дорасли до полного подтверждения ТО. Но здесь старина Альберт был прав несомненно.
Эйнштейн не совсем Бог и конечно ошибался, но серьезно ошибся лишь однажды: когда отказался принять квантовый индетерминизм Гейзенберга и Бора. Тогда в сердцах он сказал свою знаменитую фразу "Бог не играет в кости!" (Бог не бросает кости). И придумал тот самый мысленный эксперимент, который в дальнейшем стал реальным, и в науке известен под названием "Эксперимент с двумя щелями".
Насколько я знаю (хотя я не физик по образованию, но моя наука - философия требует быть в курсе всех этих событий хотя бы "слегонца"), и само экспериментирование, и дискуссии в отношении всех разновидностей двущелевых экспериментов и их результатов, продолжаются.
Предела в скорости нет
Взаимно, одинокий волк. 
Я точно знаю, что скорость перемещение предмета может быть такой, какая будет необходима. Я не шучу, именно такая,какая будет необходима.
Со скоростью Света господа учёные перегнули на все сто процентов. Хотя бы потому, что учёные не дали четкое разъяснение смыслу и значению слову Свет.
Что есть Свет? Свет есть источник Света или нечто другое?
Физики от безделья начали философствовать. Современное философствование не дает знаний,а дает сплошную муть сознанию.
Свет есть среда бытия материального Мира.
@Александр Кудрявцев, вот определение из справочной литературы, составленной физиками:
Свет — в физической оптике электромагнитное излучение, воспринимаемое человеческим глазом. В качестве коротковолновой границы спектрального диапазона, занимаемого светом, принят участок с длинами волн в вакууме 380−400 нм (750−790 ТГц), а в качестве длинноволновой границы — участок 760−780 нм (385−395 ТГц).
В широком смысле, используемом вне физической оптики, светом часто называют любое оптическое излучение, то есть такое электромагнитное излучение, длины волн которого лежат в диапазоне с приблизительными границами от единиц нанометров до десятых долей миллиметра. В этом случае в понятие «свет» помимо видимого излучения включаются как инфракрасное, так и ультрафиолетовое излучения.
Свет может рассматриваться либо как электромагнитная волна, скорость распространения в вакууме которой постоянна, либо как поток фотонов - частиц, обладающих определённой энергией, импульсом, собственным моментом импульса и нулевой массой (или, как говорили ранее, нулевой массой покоя).
Одной из субъективных характеристик света, воспринимаемой человеком в виде осознанного зрительного ощущения, является его цвет, который для монохроматического излучения определяется главным образом частотой света, а для сложного излучения — его спектральным составом.
Свет может распространяться даже в отсутствие вещества, то есть в вакууме. При этом наличие вещества влияет на скорость распространения света.
Скорость света в вакууме равна 299 792 458 м/с (точно). В отличие от скорости звука. Скорость звука, измеряемая в Махах -1 мах - это одна скорость звука, равная 330 м/с => 2,5 маха - это 835 м/с. Для понимания числа Маха очень упрощённо можно сказать, что численное выражение числа Маха зависит, прежде всего, от высоты полёта (чем больше высота, тем ниже скорость звука и выше число Маха.
Вот примерно что определяют физики в отношении света, звука и их скоростей.
Можно в это верить или не верить. Можно считать что Земля плоская и стоит на двух черепахах и пяти слонах. Природе и науке до всяческих разнообразных мнений нет никакого дела. Просто каждый занимается своим делом. Ученые делают это в основном хорошо, пусть даже и небогато.
Ну по такой же теории Фотоны способны развивать максимальную скорость, потому что они не имеют веса. Хотя фотоны это и есть свет
@Владимир Дмитриев, а еще там есть дуализм. И, еще по одной версии, могут быть скорости, выше скорости света. Но это связано с неприятным явлением - таким, как фазовый переход. Это когда огромные пространства и системы одномоментно меняют свои состояния. К примеру, Большой взрыв считается таковым - там процессы в до/планковское время, судя по всему, проходили со скоростью, превышающей скорость света. 
Математик. Преподаватель математики.  · 6 июн 2020
Перечитал кучу ерунды от предыдущих авторов. Прежде чем отвечать на такие вопросы, нужно хорошо разобраться в СТО (специальная теория относительности) и, во всяком случае, не путать её с ОТО (общая теория относительности). Оба... Читать далее
1 эксперт согласен
Micron_у Umbarov_у. Попробуем разобраться с ерундой в вашем исполнении. Первое. "СТО фактически является новой... Читать дальше
Все слышали про общую теорию относительности, и все примерно представляют себе ее тезисы. Вспомним один из них. Время относительно. Это буквально означает, что если двигаться мимо совершенно точных и исправных часов (с любой... Читать далее

Эм.. а ответ на вопрос?

пользователь TheQuestion.  · 22 окт 2017
На вопрос никто не ответил, я отвечу коряво, а кто-то может быть потом напишет как надо ) IRINA GEORGIEVSKAYA > Эм.. а ответ на вопрос? Как её стали измерять АЛЕКСАНДР ХОМКОЛОВ ответил, можно почитать ещё тут https://ru.wikipedi... Читать далее
Буду рад новым друзьям  · 24 янв 2021
ответ на вопрос прост: Ученые не знают какова предельная скорость чего либо во вселенной. Но предельная скорость света и других явлений - радиации, электричества и прочего основанного на фотонах (частицах света), является... Читать далее
Пенсионер. Нахожусь на отдыхе. Увлечений нет...  · 21 окт 2020
Фотон представляет из себя вихрь в виде бублика (тора). Стенки бублика вращаются протягивая сквозь пространство тора окружающую материю. Так как окружающая материя имеет различную плотность то и фотоны в ней имеют различную... Читать далее

Энергия фотонов вычисляется по формуле Планка E=hn где h постоянная Планка n частота излучения

Физик альтернативщик  · 3 июл 2020

Длина волны равна периоду! Но при этом надо четко знать что это величина окружности. Если бы величина метра была другой(а не часть Парижского меридиана), то и коэффициент пересчета был бы не 300000000 а другой.

Я уже ответил на этот вопрос, сейчас повторю. Ограничения на скорость света вытекают чисто математически из условия существования корня в записи преобразования Лоренца (ПЛ). Если убрать из "теории" ПЛ, то исчезают ограничения... Читать далее
От лукавого все эти расчёты. Представьте себе некий объект в далёком космосе на задворках вселенной куда не... Читать дальше
ОПИСАНИЕ ПРОФИЛЯ  · 24 июн 2020
это только в теории. в реале предела для скорости света и вообще чего-либо не существует. это было только в воспаленном воображении единственного эйнштейна. все ему вдруг поверили не проверив. а пространство искажаться тоже не... Читать далее
Инженер электронщик и программист  · 21 июн 2020

Обнаружили что что-то с опытом не сходится, если принять скорость света за бесконечность, и пришлось начать копать в чем дело. Вот и обнаружили. Вот.

Никак не соглашусь с Вами. Скорость света была измерена еще в 17 веке.