Home ⇒ 👍Різне ⇒ Що відбувається при близькосвітлових швидкостях?

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.

(2 votes, average: 3.50 out of 5)

Опис руху при різних швидкостях тіл Хоча механіка Ньютона заснована на міцному фундаменті експериментальних фактів, однак всі вони відносяться до повільним рухам макроскопічних тел. Макроскопическими називають звичайні тіла, що оточують нас, тобто тіла, що складаються з величезної кількості молекул або атомів. Під повільними або нерелятівістского рухами розуміють руху, швидкості яких малі порівняно зі швидкістю світла у вакуумі с = 300 000 […]...

Рекорди швидкості Найшвидший звір – гепард (рис. 9.4, а): він може бігти зі швидкістю до 110 км / год, але недовго – всього 1 хв. Найшвидша птиця – сокіл-сапсан (рис. 9.4, б): він пікірує (летить вниз) зі швидкістю 300 км / год. Людині важко змагатися у швидкості зі звірами і птахами: швидкість спортсменів в бігу на короткі […]...

Відносність маси Теорія відносності доводить також, що і маса тіла, з точки зору рухається щодо неї спостерігача, здається більшою, ніж для спостерігача, нерухомого щодо неї. Таку збільшену масу називають релятивістської (від лат. Relativus – відносний). На противагу їй масу, виміряну відносно нерухомого спостерігача, називають масою спокою. Оскільки всі елементарні частинки рухаються, як правило, з дуже великою швидкістю, […]...

Що таке і як відбувається фототропізм у рослин? Ви розмістили своє улюблене рослина на сонячному підвіконні. Незабаром стало помітно, що воно нахилилося до вікна, замість того щоб рости прямо вгору. Що ж змушує рослини рости в сторону? Що таке фототропізм? Явище, яке ви спостерігаєте, називається фототропізм. Для кращого розуміння значення цього терміна, зверніть увагу, що префікс “фото” означає “світло”, а суфікс “тропізм” означає […]...

Ракети Розглянемо спрощену модель ракети. Вона складається з двох частин – оболонки і знаходиться в ній палива. При згорянні палива усередині оболонки утворюється газ. Цей газ має величезні температуру і тиск, тому він з великою швидкістю виривається з спеціального отвору в оболонці – сопла ракети, відштовхуючи оболонку в протилежному напрямку. Перед польотом ракета покоїться відносно Землі, […]...

Фрідмановська модель Всесвіту Для того, щоб зрозуміти, як розширення Всесвіту відбуватиметься в далекому майбутньому, розглянемо наступний приклад. З поверхні планети радіуса r і маси M запущена ракета з початковою швидкістю v. Тяжіння до планети гальмує рух ракети. Якщо швидкість ракети менше швидкості втечі (другої космічної швидкості), рівної То в деякий момент часу сила тяжіння зупинить ракету, після чого […]...

Космічні швидкості Перша космічна швидкість – швидкість, яку необхідно повідомити тілу, щоб воно рухалося навколо Землі по круговій орбіті з постійною швидкістю під дією сили тяжіння, тобто стало штучним супутником. Ця швидкість визначається з урахуванням швидкості рівномірного руху по колу і закону всесвітнього тяжіння. Супутником Землі може стати тіло будь-якої маси, аби йому була повідомлена достатня швидкість. […]...

Рух штучних супутників Для того щоб тіло стало штучним супутником, його треба підняти на деяку висоту (вивести на орбіту) і повідомити йому горизонтальну відносно поверхні Землі швидкість (рис. 1). Для запуску використовують ракети. Після виведення на орбіту ракета розганяє супутник до необхідної швидкості, після цього супутник відділяється від ракети-носія і продовжує свій рух по орбіті тільки під дією […]...

Як відбувається міграція тварин? Міграція – пересування тварин з одного місця проживання в інше, викликане зміною пори року або іншими причинами. Що таке міграція? Щороку багато тварин долають сотні, а іноді і тисячі кілометрів, рятуючись від зимових холодів і від нестачі їжі, прагнучи до місць своєї зимівлі, в теплі краї. Перед початком зими тварини мігрують в одному напрямку, перед […]...

Швидкість світла Швидкістю світла називають швидкість, з якою відбувається поширення електромагнітних хвиль (в тому числі і світла у вакуумі. На даний момент швидкість світла є максимально можливою з практично досяжних швидкостей. Швидкість світла чисельно дорівнює 299 792 458 м/с, хоча зазвичай для спрощення при розрахунках використовують 300 000 000 м/с. Позначається швидкість світла малою латинською літерою “с”. […]...

Випромінювання Черенкова Черенковське випромінювання виникає, коли заряджена частинка (наприклад, електрон) пролітає крізь прозору середу (наприклад, скло або воду) зі швидкістю, що перевищує швидкість світла в цьому середовищі. Один з найбільш звичайних прикладів такого випромінювання дають ядерні реактори, які часто занурені в басейн з охолоджувальною рідиною. Активна зона реактора оточена моторошнуватим синім світінням, викликаним черенковське випромінюванням народжених в […]...

Як вимірюють швидкість світла? У 1676 датський астроном Оле Ремер зробив перший грубу оцінку швидкості світла. Ремер зауважив слабке розбіжність в тривалості затемнень супутників Юпітера і зробив висновок, що рух Землі, або наближається до Юпітера, або віддаляється від нього, змінювало відстань, яку доводилося проходити світлу, відбитому від супутників. Вимірявши величину цієї розбіжності, Ремер підрахував, що швидкість світла становить 219911 […]...

Як відбувається зміна пір року? При русі Землі навколо Сонця через нахилу її осі у віддалених від екватора районах змінюються пори року. Що таке пори року? Пори року, або сезони, позначаються на всьому нашому житті. Від них залежать і терміни сівби та збору врожаю, і то, який одяг ми носимо, що їмо, скільки енергії витрачаємо на обігрів і освітлення житла, […]...

Відносність часу Разом з відносністю одночасності стали відносними та інші фізичні поняття. Час стало відносним, оскільки немає можливості встановити, скільки його пройшло між одними і тими ж подіями. Для того щоб розібратися в цьому, уявимо собі пасажира, який направляє на дзеркальна стеля промінь від ліхтарика. Відбившись від стелі, цей промінь повернеться вниз в ту ж точку, з […]...

Швидкість Землі Швидкість Землі по своїй орбіті досить велика – 30 км / с, що становить 1/10000 частина швидкості світла. Можна провести цікавий досвід, використовуючи величезну швидкість Землі при її русі по орбіті. Швидкість Землі по своїй орбіті досить велика – 30 км/с Якщо рухатися у напрямку до джерела світла, можна взяти світловий сигнал швидше, ніж при […]...

Повідомлення на тему “Реактивний рух” Реактивний рух – це спосіб застосування закону збереження імпульсу на практиці. Реактивним називається вид руху тіла з відділенням від нього частини, що летить з певною швидкістю. Такий вид руху спостерігається не тільки в повсякденному житті, техніці, але і в природі. У побуті реактивне рух можна спостерігати, якщо надути повітряну кульку, а потім відпустити його. При […]...

Доповідь “Реактивний рух” Вивчення фізичних законів для людини необхідно з точки зору їх практичного використання. Закон збереження імпульсу: для системи, що складається з будь-якого числа тіл, сумарний імпульс залишається постійним при відсутності зовнішніх сил. Цей закон є одним з фундаментальних і не має винятків. Реактивний рух – приклад прояву цього закону в дію. Дуже часто ми можемо спостерігати […]...

Спеціальна теорія відносності: визначення Теорія відносності була запропонована Альбертом Ейнштейном в 1905 р., в її основі лежить положення, що параметри руху одного тіла можна визначити тільки щодо параметрів руху іншого тіла. Поява теорії відносності привело до появи поняття чотиривимірного просторово-часового континууму, в якому три просторових вимірювання і час розглядаються на однаковій основі, тобто вони є нерозривно пов’язаними. У спеціальній […]...

Що відбувається під час посухи Посуха – це непередбачуване природне явище, під час якого не буває дощів. Повітря стає сухим, збільшується випаровування вологи з поверхні грунту, водойми стають дрібніше, рослини і дерева в’януть і засихають. Все це невід’ємні ознаки посухи. Що викликає посуху? Засуха пов’язана з приходом антициклону. Антициклон – це область з підвищеним тиском повітря, для неї характерна відсутність […]...

Принцип відносності Галілея – коротко Принцип відносності Галілея (1564-1642) говорить: У інерційних системах відліку всі процеси протікають однаково, якщо система нерухома або рухається рівномірно і прямолінійно. В даному випадку мова йде виключно про механічних процесах. Що це означає? Це означає, що якщо ми, наприклад, будемо плисти на рівномірно і прямолінійно рухається поромі через туман, ми не зможемо визначити, рухається паром […]...

Як відбувається поділ клітини? Клітка – основна структурна одиниця всіх живих організмів. Одні істоти складаються лише з однієї клітини, а інші (в тому числі і людина) – з мільярдів клітин. Що таке клітина? Кожна жива істота складається з крихітних часток, які називаються клітинами. Це основні будівельні цеглинки організму. У кожної клітини є своє призначення, але функціонує вона спільно з […]...

Кінематика космічних рухів Ми бачили, що для опису руху точки необхідно вимірювати довжину шляху, пройденого точкою за її траєкторії, і “прив’язувати” кожне положення точки на траєкторії до відповідного моменту часу. При вивченні руху космічного корабля і взагалі космічних тіл – планет, Місяця, зірок – не може бути, звичайно, мови про безпосередній розмітці траєкторії. Єдиний спосіб вимірювання відстані до […]...

Дисперсія світла – коротко Отже, в чому полягає явище дисперсії світла? У минулій статті ми розглянули закон заломлення світла. Тоді ми не замислювалися, а точніше – не згадували про те, що світло (електромагнітна хвиля) має певну довжину. Давайте згадаємо: Світло – електромагнітна хвиля. Видиме світло – це хвилі, що мають довжину в інтервалі від 380 до 770 нанометрів. Так […]...

Тахіони Тахіони – гіпотетичні субатомні частинки, що летять швидше за швидкість світла. “Хоча більшість сучасних фізиків оцінюють ймовірність існування тахіон лише трохи більше ймовірності існування єдинорогів, – пише фізик Нік Херберт, – дослідження властивостей цих гіпотетичних частинок не було повністю даремним”. Оскільки ці частки можуть подорожувати в минуле, професор-електронник Пол Наїн гумористично зауважує: “Якщо коли-небудь тахіони […]...

Де відбувається підготовчий етап енергетичного обміну? Енергетичний обмін – це розщеплення органічних сполук до більш простих з виділенням енергії, яка запасається в АТФ. Виділяють три етапи енергетичного обміну – підготовчий, безкисневому і кисневий. На підготовчому етапі відбувається розщеплення надійшли з їжею біополімерів (білків, жирів і вуглеводів) до мономерів (амінокислот, жирних кислот, глюкози). При цьому енергія ще не запасається в АТФ, а […]...

Вимірювання швидкості світла Переважна більшість античних вчених вважали, що швидкість світла нескінченна. Надалі це положення стали брати під сумнів. Вперше питання про вимірювання швидкості світла поставив Галілей, однак існуючі тоді способи вимірювання та їх точність не дозволяли перевірити його припущення за допомогою експерименту. Багато вчених того часу, такі як Декарт і Кеплер, продовжували наполягати на нескінченній швидкості поширення […]...

Чому електроенергетика відноситься до “авангардної трійки” галузей промисловості? Електроенергетика є найбільш важливою галуззю, що пояснюється такими перевагами електроенергії перед енергією інших видів, як відносна легкість передачі на великі відстані, розподілу між споживачами, а також перетворення в інші види енергії (механічну, теплову, хімічну, світлову та ін.). Відмінною рисою електричної енергії є практична одночасність її генерування і споживання, так як електричний струм поширюється по мережах […]...

Як відбувається фагоцитоз? Щоб здійснити процес фагоцитозу, клітини повинні виконати кілька послідовних дій. Майте на увазі, що різні типи клітин виконують фагоцитоз по різному. Вірус і клітина повинні вступити в контакт один з одним. Іноді імунна клітина випадково потрапляє в вірус в кровотоці. В інших випадках клітини переміщаються за допомогою процесу, званого “хемотаксис”. Хемотаксис означає рух мікроорганізму або […]...

Що таке веселка: визначення Веселка – атмосферний оптичне явище, що спостерігається зазвичай після дощу. Має вигляд дуги складеної з кольорів спектру – червоного, помаранчевого, жовтого, зеленого, блакитного, синього і фіолетового. Веселка виникає через заломлення (зміни кута) сонячного світла в крапельках води, що знаходяться в повітрі. Справа в тому, що краплі відхиляють світло різних кольорів під різними кутами. Для спостереження […]...

Що відбувається в церкві під час православного богослужіння? Ти, напевно, бачив, як проходить богослужіння в церкві. Все виглядає дуже красиво й урочисто. Співає хор, перед блискучим золотом і вогнями іконостасом знаходяться священнослужителі в розшитих вбраннях. Але що вони роблять? Чому люди, які зібралися в церкві, то встають на коліна, то хрестяться, то співають разом з хором? Щоб зрозуміти, який сенс у богослужіння, перенесемося […]...

Як відбувається видобуток глини Виявити глину нескладно, в природних умовах це часто зустрічається порода, економічно – це недороге природне сировину. Неглибоко під чорноземом розташовуються пласти глини з прошарками піску. Але при видобутку спочатку вона має велику питому вагу і її затратно перевозити, тому заводи з переробки зазвичай будують поруч з кар’єрами. Треба враховувати і те, що окремі різновиди глин […]...

Коли відбувається дія у п’єсі “Наталка Полтавка” І. Котляревського? Іван Котляревський Час дії у п’єсі не означений ні самим автором, ні жодним із персонажів. Здавалося б, це не так уже й важливо. Але сучасники І. Котляревського – і відомі, й маловідомі драматурги – чи то в ремарці, чи в репліках персонажів вважали за потрібне наголосити на цьому. “Яке тепер латання? Неділька свята, забув єси, […]...

Твір “Як відбувається становлення характеру людини?” Характер кожної людини формується вже з самого народження. З найперших місяців свого життя людині дуже важливо спілкуватися з оточуючими його людьми. Своєю поведінкою і вчинками дитина починає наслідувати своєму найближчому оточенню. З 2 до 10 років діти дуже сильно схильні до будь-якого впливу з боку, вони легко переймають новий досвід, дорослі сильно впливають на дитину […]...

Таємниці світла Майже всі свої знання про Всесвіт вчені отримують шляхом спостереження за світлом і подальшого аналізу принесеної їм інформації. Проте ще зовсім недавно про сам світлі люди практично нічого не знали. У сімнадцятому столітті з’явилися дві суперечать теорії про природу світла. Корпускулярна теорія, висунута Ісааком Ньютоном, стверджувала, що світло складається з найдрібніших частинок, названих Ньютоном корпускулами. […]...

Як у бактерій і грибів відбувається обмін речовин Зміст Без них мікроорганізми приречені Допомога в розкладанні целюлози Чим же ферменти можуть бути корисні людині? Завдяки хімічним реакціям, що відбуваються всередині клітин, живі мікроорганізми можуть ефективно функціонувати. Процес обміну речовин багато в чому залежить від наявності ферментів. Вони займають першорядне місце в процесі росту, розмноження, харчування й дихання бактерій і грибів. Звичайно, вчені дали […]...

Закон додавання швидкостей Хай є дві системи відліку. Одна з них пов’язана з нерухомим тілом відліку O. Цю систему відліку позначимо K і будемо називати нерухомою. Друга система відліку, що позначається K ‘, пов’язана з тілом відліку O’, яке рухається відносно тіла O зі швидкістю і. Цю систему відліку називаємо рухомій. Додатково припускаємо, що координатні осі системи K […]...