Это большой адронный коллайдер, самый мощный ускоритель элементарных частиц в мире на данный момент. Он разгоняет пучки протонов до 299 792 455 м/с. Чудовищная скорость, не правда ли ? Однако данный показатель несколько ниже скорости света, которая составляет 299 792 458 м/с. Казалось бы, разница составляет 3 м/с. Почему бы не поднять мощность, чтобы превысить скорость света ?
Увы, это невозможно даже теоретически. Ни один материальный объект не может двигаться быстрее скорости света в вакууме. Это - закон, и ни в одном эксперименте, отклонений от него не обнаружено
Так почему же во вселенной существует ограничение на скорость ?
Объяснение есть. Для начала нужно отметить, что, согласно теории относительности, при увеличении скорости растёт и масса. На малых скоростях это не заметно, но при приближении к скорости света она увеличивается до бесконечности. Разгоняться будет всё сложнее и сложнее.
Однако теорией относительности объяснение не ограничивается. Почему же фотоны, не имеющие массы, тоже никогда не превышают скорости света.
Оказывается дело в другом - в устройстве пространства и времени.
Отталкиваться следует от того, что мы живем в четырехмерном мире. Помимо длины, высоты и ширины, существует четвертая координата - время.
Поскольку мы живем в четырехмерном мире, получается, скорость также должна быть четырехмерной. Скорость в данном случае называют "4-скорость". Она состоит из скорости движения в пространстве и скорости движения во времени.
Скорость в пространстве может быть нулевой. Мы же можем просто зависнуть в космосе и никуда не двигаться. А вот скорость во времени - величина постоянная, поскольку остановить время мы не в силах.
Однако согласно теории относительности, мы можем замедлить время, увеличивая нашу скорость в пространстве. То есть, чем быстрее мы двигаемся - тем медленнее идёт время.
Так почему же скорость света нельзя превысить ?
Дело в том, что 4-скорость всегда одна и та же по величине. Она равняется скорости света. Таким образом, грубо говоря, все материальные объекты двигаются с 4-скоростью, поскольку они движутся во времени и пространстве. И как бы мы не хотели, ни увеличить, ни уменьшить данную скорость мы не можем.
Простыми словами, данный предел связан со временем. При достижении скорости света время просто "останавливается", и разогнаться быстрее - просто невозможно.