Одним из самых фундаментальных постулатов современной физики является постулат о том, что скорость света является максимально возможной скоростью передачи взаимодействий и информации в природе. При этом скорость света не зависит ни от скорости источника излучения, ни от скорости наблюдателя. Никакое материальное тело не может двигаться со скоростью выше скорости света.
Постулат – это утверждение, принимаемое без доказательств, и служащее основой для построения какой-либо научной теории. Все постулаты основываются либо на интуитивно понятном представлении о неком явлении, либо на совокупности имеющихся экспериментальных данных. К сожалению, о свете так сказать нельзя. До сих пор остаются загадкой и как природа света, так и особенности его распространения и взаимодействия с веществом. Поэтому данный постулат вызывает много вопросов и нуждается в некоторых пояснениях.
Основной вопрос заключаются в том, что природа света отличается от природы вещества . Свет связан с электромагнетизмом. Вещество связано с гравитацией. Известно, что электромагнитные поля не взаимодействуют с гравитационными полями. В силу чего же скорость перемещения в пространстве квантов света и материальных тел ограничивается одним значением – скоростью света? Это принципиальный вопрос .
Несомненно, что свойства света существенно различаются со свойствами вещества. В этой публикации рассмотрю только одну общую характеристику – энергию . Вещество и свет объединяет одно – обладание энергией. В публикации «Часть 2.3. Что такое Материя ?» я отмечал, что энергия, являясь эквивалентом массы, связана с искривлением пространства. В этом смысле свет также является материальным объектом, характеризующимся энергией, импульсом и массой. Поэтому вполне разумно допустить, что кванты света также искривляют пространство , как и обычное вещество. Именно в этом, с моей точки зрения, кроется общий предел скорости перемещения в пространстве.
В предыдущих публикациях я отмечал, что пространство следует рассматривать как физическую среду, характеризующуюся определенными свойствами. Поскольку пространство способно искривляться, то важнейшей его характеристикой является упругость. В этом смысле свойства пространства близки к свойствам твёрдого тела. Гравитация есть результат искривления пространства. При этом такое искривление рассматривается как поперечная деформация . Для наглядности часто приводят искривление двумерной плоскости. В этом случае можно говорить о поперечном искривлении плоскости пространства. Перемещение тела в пространстве сопровождается смещением упругой деформации пространства. При перемещении тела, точки пространства испытывают поперечную деформацию. Логично допустить, что процесс этой деформации имеет предельную скорость, которая ограничивает скорость перемещения тела. Поэтому скорость перемещения тела в пространстве ограничена благодаря определенному значению упругости пространства.
Из теории Максвелла известно, что свет является поперечной волной. Но это не только электромагнитная волна. Поскольку свет обладает энергией, аналогом которой является масса, то это приводит к тому, что при распространении света происходит также поперечная деформация пространства. Следовательно, при движении в пространстве частицы света искривляют пространство, что приводит к ограничению их скорости распространения. При этом предел скорости распространения света обусловлен теми же причинами, что и предел скорости движения материальных тел. Поэтому значение скорости света совпадает с предельным значением скорости движения тел в пространстве.
Известно, что в твердых телах помимо поперечных волн могут распространяться продольные волны . При этом скорость распространения продольных волн значительно выше скорости поперечных волн. В пространстве может наблюдаться аналогичная картина. Как было сказано ранее, поперечные колебания пространства определяют скорость перемещения тел и излучения, а продольные колебания отвечают за передачу гравитационного взаимодействия. Поэтому в природе возможна передача взаимодействий и информации со скоростью выше скорости света .
В теории Ньютона гравитационные взаимодействия передаются мгновенно. В теории относительности скорость гравитационного взаимодействия равна скорости света. Но этот вывод не следует ни из какого положения теории. Просто в ОТО нет других скоростей. В своё время Лаплас, анализируя движение планет в Солнечной системе, написал:
Сообщается ли притяжение от одного тела к другому мгновенно? Время передачи, если бы оно было для нас заметно, обнаружилось бы преимущественно вековым ускорением в движении Луны. Я предлагал это средство для объяснения ускорения, замеченного в упомянутом движении, и нашёл, что для удовлетворения наблюдениям должно приписать притягательной силе скорость в семь миллионов раз большую, чем скорость светового луча. А так как ныне причина векового уравнения — Луны хорошо известна, то мы можем утверждать, что притяжение передаётся со скоростью, по крайней мере в пятьдесят миллионов раз превосходящей скорость света. Поэтому, не опасаясь какой либо заметной погрешности, мы можем принимать передачу тяготения за мгновенную.
— П. С. Лаплас, Изложение системы Мира, Париж, 1797
https://ru.wikipedia.org/wiki/Скорость_гравитации
То есть при описании гравитационных взаимодействий следует применять значение пространственных координат не видимого положения объектов, а координаты реального положения в пространстве. Например, для определения того, как Юпитер притягивает Землю, необходимо применять координаты той точки пространства, которую занимает Юпитер в настоящее время, а не координаты видимого с Земли положения Юпитера. Именно на это обращал внимание Лаплас.
Являются ли такие выводы неожиданными? Нет. Мы хорошо знаем, что звук распространяется в атмосфере с ограниченной скоростью. Существует звуковой барьер. Но это не запрещает передачу информации со скоростью выше скорости звука. Ни к каким парадоксам это не приводит, причинно-следственные отношения не нарушаются. Аналогичная картина наблюдается в пространстве.
Скорость перемещения материальных тел в пространстве ограничена скоростью света. Это обусловлено скоростью распространения поперечных колебаний пространства. При этом скорость передачи гравитационных взаимодействий имеет существенно более высокое значение. Это обусловлено скоростью продольных колебаний пространства.
Ни к каким теоретическим противоречиям это не приводит. Но помогает прояснить и объяснить некоторые фундаментальные понятия и явления. При этом уже не кажется неуместным вопрос о том, могут ли материальные тела перемещаться со сверхсветовой скоростью?
