Що відбувається при близькосвітлових швидкостях?

У 1887 році американські вчені Альберт Травень-кельсон і Едвард Морлі виконали експеримент, який довів, що швидкість світла постійна для будь-яких спостерігачів. Спираючись на цей експеримент, Альберт Ейнштейн два десятиліття потому у своїй спеціальній теорії відносності постулював, що тільки сам світло може переміщатися зі швидкістю 299 792 кілометра в секунду.

Крім того, відповідно до цієї теорії з тілами, що летять зі швидкістю близькою до швидкості світла, почали б відбуватися дуже дивні речі. Час для тіла, що переміщається на околосветовой швидкості, протікало б більш повільно, ніж для спостерігача на Землі. Довжина такого тіла стала б менше, а його маса – більше. Якби не межа досяжною швидкості, накладений принципом відносності, ракета, що летить зі швидкістю світла, мала б нульову довжину і нескінченну масу, що в принципі неможливо.

Теорія Ейнштейна дає вельми цікаві наслідки для майбутніх космічних мандрівників. Усередині космічного корабля, що летить зі швидкістю, близькою, все б здавалося нормальним. Але для спостерігача на Землі корабель здавався б більш коротким, а його годинник – йдуть більш повільно. Космонавти, які вчиняють за їхніми підрахунками десятирічний політ у космічному просторі, могли б при поверненні на Землю знайти, що там пройшло ціле століття.

Швидкість світла постійна, незалежно від того, стоїть спостерігач (лівий малюнок) або рухається (правий малюнок). Світло завжди поширюється зі свого джерела з однаковою швидкістю.

Коли годинник розходяться в показаннях

При спостереженні із Землі час в ракеті, що летить зі швидкістю, близькою, сповільнюється. Коли на борту ракети пройде 0,7 секунди, на Землі пройде 1 секунда. Якщо на ракеті пройде 2,1 секунди, то на Землі цілих три.

Коротшають ракета

Нерухомий спостерігач зафіксував би зменшення довжини надшвидкісний ракети {верхній малюнок), тому що світло від її двох кінців досягав би спостерігача практично одночасно.

Зв’язок подій у часі

При спостереженні із Землі автомобільна катастрофа і пожежа здаються відбуваються одночасно. З ракети, що рухається з близько-світловою швидкістю в напрямку палаючої будівлі, пожежа здається трапилася перша.

Посилання на основну публікацію