olegchagin

Category:

Почему скорость света константа на пальцах™

Эпиграф.
Учительница спрашивает: Дети, что быстрее всего на свете?
Танечка говорит: Быстрее всего слово. Только сказал, уже не вернешь.
Ванечка говорит: Нет, быстрее всего свет. Только нажал на выключатель, а в комнате тут же светло стало.
А Вовочка возражает: Быстрей всего на свете понос. Мне однажды так приспичило, что ни слова сказать не успел, ни свет включить.

Задумывались ли вы когда–нибудь, почему скорость света максимальна, конечна и постоянна в нашей Вселенной? Это весьма интересный вопрос, и сразу, в качестве спойлера, выдам страшную тайну ответа на него — никто точно не знает, почему. Скорость света берется, т.е. мысленно принимается за константу, и на этом постулате, а так же на идее, что все инерциальные системы отсчета равноправны Альберт Эйнштейн построил свою Специальную Теорию Относительности (СТО), которая вот уже сто (каламбур!) лет выводит ученых из себя, позволяя Эйнштейну безнаказанно показывать миру язык и ухмыляться в гробу над размерами свиньи, которую он подложил всему человечеству.

Но почему, собственно, она такая постоянная, такая максимальная и такая конечная ответа так и нет, это лишь аксиома, т.е. принятое на веру утверждение, подтверждаемое наблюдениями и здравым смыслом, но никак ниоткуда логически или математически не выводимое. И вполне вероятно, что не такое уж и верное, однако никто до сих пор не смог его опровергнуть ни каким опытом.

У меня есть свои соображения на этот счет, о них попозже, а пока по простому, на пальцах™ попытаемся ответить хотя бы на одну часть — что значит скорость света "постоянна".

Нет, я не буду грузить вас мысленными экспериментами, что будет если в ракете, летящей со скоростью света, включить фары, одновременны ли события для наблюдателя на этом поезде и у наблюдателя стоящего впереди на рельсах и т.д., сейчас немного не об этом.

Если вы посмотрите в справочнике или википедии, скорость света в вакууме определена как фундаментальная физическая константа, которая точно равна 299 792 458 м/с. Ну, то есть если говорить примерно, то это будет около 300 000 км/с, а вот если прям точно то — 299 792 458 метров в секунду.

Казалось бы, откуда такая точность? Любая математическая или физическая константа, что ни возьми, хоть Пи, хоть основание натурального логарифма е, хоть гравитационная постоянная G, или постоянная Планка h, всегда содержат какие–то цифры после запятой. У Пи этих знаков после запятой на сегодняшний момент известно около 5 триллионов (хотя, как вы помните, какой–бы то ни было физический смысл имеют только первые 39 цифр), гравитационная постоянная сегодня определена как G ~ 6,67384(80) x 10−11, а постоянная Планка h ~ 6.62606957(29)×10−34.

Скорость же света в вакууме составляет ровно 299 792 458 м/с, ни сантиметром больше, ни наносекундой меньше. Хотите узнать, откуда такая точность?

Собственно, вот все посты на пальцах™, которые @sly2m опубликовал на dirty.

  1. Про космос, Excel и баскетбол на пальцах™ [3 января 2013]
  2. Излучение Хокинга на пальцах™ [7 Сентября 2013]
  3. Почему скорость света константа на пальцах™ [7 Сентября 2013]
  4. Общая Теория Относительности на пальцах™ [9 Сентября 2013]
  5. Специальная Теория Относительности на пальцах™ [11 Сентября 2013]
  6. Почему у нашего пространства три измерения на пальцах™ [17 Сентября 2013]
  7. Почему стекло прозрачное на пальцах™ [22 Сентября 2013]
  8. Сколько вселенных поместится на 16ти гигабайтную флешку на пальцах™ [26 Сентября 2013]
  9. Характер физических законов на пальцах™ — (1/3) — В поисках абсолюта [1 Ноября 2013]
  10. Характер физических законов на пальцах™ — (2/3) — От относительности к случайности [1 Ноября 2013]
  11. Характер физических законов на пальцах™ — (3/3) — Проверяя непроверяемое [1 Ноября 2013]
  12. Как Стивен Хокинг черные дыры отменял на пальцах™ [24 Января 2014]
  13. Инфляционная модель Вселенной на пальцах™ [24 Июня 2014]
  14. Голографическая Вселенная на пальцах™ [9 Сентября 2014]
  15. Ложный вакуум на пальцах™ [12 Сентября 2014]
  16. Число Грэма на пальцах™ [11 Января 2015]
  17. Гравитационные волны на пальцах™ [21 Мая 2015]
  18. Элементарные частицы на пальцах™ [14 Октября 2015]
  19. Нобелевская премия 2015 на пальцах™ [22 Октября 2015]
  20. Почему время течет вперед на пальцах™ [10 Марта 2016]
  21. Об истинных размерах чёрных дыр на пальцах™ [9 Июня 2016]
  22. Темная материя на пальцах­™ [28 Ноября 2016]
  23. Генератор Пенроуза на пальцах­™ [07 Марта 2018]
  24. Горизонты восприятия на пальцах™ [24 Июля 2018]

https://www.youtube.com/watch?v=DZ6U1XBLCiA&feature=share

Comments for this post were locked by the author