Зробіть швидкість легкої поїздки по Сонячній системі, починаючи від Сонця
Ми чули це знову і знову. Жоден матеріальний об'єкт теоретично не може подорожувати швидше. Для всіх практичних цілей запалюється лише світло, щоб рухатись зі швидкістю світла.
Рухаючись у такій поспіху, промінь світла може блискавки навколо Землі 8 разів за одну секунду. Поїздка на Місяць займає всього 1,3 секунди. Швидко напевно, але, на жаль, недостатньо швидко. Натисніть на відео, і незабаром ви зрозумієте, що я маю на увазі. Вид починається на Сонце і рухається назовні у Сонячну систему зі швидкістю світла.
Відстань планети в AU Час подорожі ............................................ ........................ Ртуть 0,387 193,0 секунди або 3,2 хвилиниВенера 0,723 360,0 секунди або 6,0 хв. Земля 1 000 499,0 секунди або 8,3 хвилиниМари 1,523 759,9 секунди або 12,6 хв. Юпітер 5,203 2595,0 секунди або 43,2 хвилинизагортання 9,538 4759,0 секунд або 79,3 хвилиниУрана 19,819 9575,0 секунд або 159,6 хвилинНептун 30.058 14998.0 секунд або 4.1 годиниПлуто 39.44 19680.0 секунд або 5.5 годин ..................... ..............................................
Відстані і світловий час до планет і Плутона (від Альфонса Свінехарта)
Ви можете спершу подумати, що швидке переміщення нас поспішає по орбітах восьми планет. Я не повинен був би дивуватися, але я виявив себе вже нетерплячим до часу, коли Меркурій полетів… через 3.2 хвилини. До Землі було ще 5 хвилин, а Юпітеру ще 40! Ось чому відео відключається на Юпітері - ніхто не затримується на появі Плутона через 5 1/2 години.
Як відео набридливо, але ефективно демонструє, ми живемо у Сонячній системі, де кілька планет розділені величезними просторами. Навіть світло не є досить швидким, щоб задовольнити потребу людини у швидкості. Але для того, щоб зробити це в перспективі, найшвидшими поточними людьми створеними об'єктами є NASA Космічний апарат Voyager I, яка нещодавно досягла міжзоряного простору, рухаючись зі швидкістю 38000 миль в секунду (17 км / сек) або майже в 18 000 разів повільніше, ніж швидкість світла.
Давайте вивчимо далі. Будь-який матеріальний об'єкт, наприклад, Skittle, який рухається так швидко, став би нескінченно масовим. Чому? Вам потрібно нескінченна кількість енергії, щоб прискорити Skittle до точної швидкості світла. Оскільки матерія та енергія - це дві грані однієї монети, вся ця енергія створює нескінченно масивний Скелет. Солодка помста, якщо вона коли-небудь була.
Однак ви можете прискорити таблетоподібну цукерку до 99,9999% швидкості світла з обмеженою, якщо неймовірно великою кількістю енергії. Ейнштейн це здорово. Ось дивна річ. Якби ви їхали разом зі швидкістю світла, це виглядало б як цілком нормальний цукерки, але якби ви дивилися на це із зовнішнього світу, цукристе частування було б усім Всесвітом. Обидві точки зору однаково справедливі, і це суть відносно.
Подвійність хвиль-частинок світла
Щоб краще уявити собі день у житті фотона, давайте поїдемо разом Фотони - це частинка світла, яку тривалий час розуміли лише як хвилі електромагнітної енергії. У дивності квантового світу світло є і частинка, і хвиля. З нашої точки зору, фотон виривається зі швидкістю 186 000 миль в секунду, але для самого фотона світ стоїть на місці і час зупиняється. Фотони є скрізь скрізь. Всюдисущий. Час для них не проходить.
У теорії відносності рух чого-небудь визначається повністю з точки зору спостерігача. З точки зору фотона, він знаходиться в спокої. З нашої, вона рухається в часі та просторі. У всіх нас є свій "координатний кадр", так що де б ми не були, ми відпочивали. Це відносність для вас - всі кадри однакові.
Скажімо, ви в літаку. Ця сумна сумка з кренделей, яку вам щойно передали, перебуває в спокої, оскільки вона знаходиться у вашій координатній рамці. Людина поруч з вами також знаходиться в спокої (і, сподіваємось, не хропе). Навіть літак у спокої. За словами Ейнштейна, так само справедливо зображувати світ за вікном літака, що рухається, поки сам літак залишається в спокої. Наступного разу, коли ви летите, закрийте очі, як тільки літак досягне висоти та постійної швидкості. Ви почуєте шум двигунів, але немає способу дізнатися, що ви насправді рухаєтесь.
Відносність також це пророкує об'єкти договору у напрямку їх руху. Як не дивно це звучить, це було підтверджено багатьма експериментами. Чим швидше подорожують речі, тим більше вони стискаються.
Ефект не стає помітним, поки об'єкт не наблизиться до швидкості світла, але сервісні та екіпажні модулі Apollo 10 не досягли швидкості світла 0,0037%. З точки зору когось на землі, модуль довжиною 11,03 метра скоротився приблизно на 7,5 нанометрів, що надзвичайно крихітна, але вимірювана кількість. (Аркуш паперу товщиною 100 000 нанометрів). Аналогічно, відстань скорочується, знижуючись при нулі зі швидкістю світла.
Скорочення довжини виникає тому, що нерухомий спостерігач повільніше бачить швидкий відміток часу подорожнього корабля. Оскільки світло вимірюється в одиницях часу - світлових секундах, світлових роках - для того, щоб вони домовилися про швидкість світла (константа по всесвіту), "правитель" мандрівника повинен бути коротшим. І це дійсно з вашого стаціонарного погляду, якщо ви могли якось зазирнути всередину корабля. Подорожуючи зі швидкістю світла 10%, космічний корабель на 200 футів скорочується до 199 футів. 86,5% - це 100 футів або половина розміру, а 99,99% - лише 3 фути!
Ми далеко подорожували сьогодні - тихо сидимо в своїх системах відліку.
