Скорость света считается абсолютным пределом скоростей во вселенной. Согласно специальной теории относительности Эйнштейна ничто не может двигаться сквозь пространство быстрее света, но это не мешает людям пытаться. Некоторые авторы предлагают все новые и новые способы обогнать свет.
Вот классический метод, суть которого заключается в том, что вы светите лазером на Луну, если луч пересечет поверхность Луны меньше чем за сотую долю секунды, чего не сложно добиться, тогда лазерное пятно будет двигаться по поверхности Луны быстрее скорости света. Представьте: как бы это выглядело с лунной поверхности? Если бы мы могли то увидели бы, как пятно от лазера движется намного быстрее чем свет идущий от него самого. Как такое возможно?
В действительности ничего здесь не движется быстрее скорости света. Отдельные частицы света фотоны, выходящие из лазера по прежнему летят к Луне со скоростью света. Они просто прилуняются бок-о-бок так быстро, что они формируют пятно которое движется быстрее скорости света, но это не больше чем иллюзия. На деле ничего здесь не перемещается быстрее света так , чтобы таким образом можно было передавать информацию. Я спрашиваю себя «А что если мы возьмем длинную жесткую палку?». И правда, если махнуть палкой ее край должен двигаться по поверхности Луны быстрее света... К сожалению это тоже не сработает так, как хотелось бы.
Наибольшая скорость в которой сила может передаваться сквозь тело это скорость звука: каждому атому нужно ударить своего соседа, чтобы передать эту силу, и это затухающий процесс. Повезет если хоть немного энергии доберется до другого конца палки, или же повезет если другой конец палки вообще сдвинется.
Вот есть еще одна довольно изощренная идея: можно построить особый космический двигатель способный в открытом космосе совершать десять тысяч оборотов в минуту с очень большим крутящим моментом. Проконсультируйтесь у Илона Маска на этот счет. Пусть этот двигатель потихоньку раскручивает два очень длинных троса из углеродных нано-трубок прикрепленных к нему с двух сторон. Скажем каждый трос достигает фантастической длины в 285 километров, тогда концы тросов будут двигаться со скоростью света.
Во первых любому предмету, движущемуся по кругу, нужна сила, которая бы тянула его в центр этого круга - это центростремительная сила. Её легко почувствовать когда вращаешь мячик над головой. Эта сила зависит от скорости тела в квадрате. Так что если она станет слишком большой то трос порвется. Если у нас есть один грамм вещества вращающейся со скоростью в 99 процентов от скорости света сила, необходимая чтобы тянуть его к центру, равняется трёмстам мегатоннам, это вес 6 тысяч взрослых африканский слонов. Да, хоть углеродные нано-трубки и правда крепкие, и канат толщиной в 8 сантиметров может выдержать такую нагрузку, но проблема в том , что один сантиметр такого каната, даже меньше, добавит еще один грамм веса к этому тросу и теперь нам нужен канат еще толще , чтобы выдержать дополнительную нагрузку. И так далее до самого двигателя - этот канат будет становится все толще и толще и толще, и если посчитать, то уже через 30 метров от конца толщина вашего каната должна превысить размеры обозримой вселенной. Это абсурд. Но и это еще не все. Вместе с ускорением тела растет и его инерция, а это значит, что ускоряющая сила тоже должна расти. В действительности 1 грамм движущийся со скоростью в 99 процентов скорости света потребует в 7 раз большую силу чем то , что мы вычислили прежде, так , что трос должен быть еще толще. Но если так подумать об ускорении конца троса на этот один недостающий процент, то ситуация окажется еще хуже: ведь инерция становится больше и больше, нужно больше и больше силы , чтобы продолжать ускорение. Выходит , чтобы преодолеть этот один процент потребуется бесконечная энергия.
Хорошо, забудем про бесконечную энергию. Скажем мы создали супер-двигатель, и нашли материал намного прочнее и легче углеродных нано-трубок. Возможно ли хотя-бы в принципе , что конец троса таки обгонит свет? Нет! Есть одна непреодолимая проблема: атомы нашего троса как и вообще все, держатся друг за друга за счет электромагнитного взаимодействия, то есть притяжения между всеми этими крошечными зарядами из которых и состоит материя. Но электромагнетизм это сила переносимая фотонами. То есть: только благодаря обмена фотонами одна частица знает о том , что где-то рядом есть та другая, которую нужно притягивать. Проблема в том , что фотоны движутся со скоростью света так , что даже если удастся создать этот невероятный аппарат из невероятно крепких материалов и раскрутить его с бесконечной энергией он по прежнему не будет двигаться со скоростью света, ведь сами переносчики силы которые не позволяют всему этому развалится движутся всего лишь со скоростью света.
Скорость света и правда абсолютный предел скоростей во вселенной.
