Если вы уже размечтались о путешествиях в другие галактики на космических кораблях со скоростью света, то вынужден вас расстроить и сразу ответить на вопрос, поставленный в названии. Ни что имеющее массу не сможет разогнаться до скорости света. Далее я вкратце объясню, что это значит, и расскажу про возможные способы обхода этого утверждения.
Согласен, звучит довольно противоречиво. В любом случае я считаю, что утверждение о невозможности разогнать до скорости света материальные объекты, актуально в настоящее время. Сейчас все объясняется общепризнанными законами физики и звучит довольно логично. Как ситуация изменится в будущем, остается только догадываться и фантазировать. Ведь когда-то у врачей считалось, что человеческий мозг навсегда скрыт от вмешательства хирургов, а сейчас вполне удачно проводятся нейрохирургические операции.
В начале 20 века, известный ученый физик того времени, Альберт Эйнштейн, сформулировал не менее известную теорию относительности, состоящую из двух разделов. Специальной теории относительности, которая описывает законы физики при равномерном движении, и общую теорию относительности, которая рассматривает эффекты гравитации. В рамках обсуждения хотелось бы рассмотреть оба раздела, но остановимся только на специальной теории относительности. Ее формулу видели практически все, я думаю даже многие могут назвать точное название всех величин которые в ней присутствуют. А вот похвастаться понятием смысла этих величин и областью применения данной формулы могут далеко не многие.
Специальная теория относительности - это теория, которая описывает движение объектов на около световых скоростях.
Ее формула написания выглядит как E = mc^2
Где E - это энергия объекта,
m - его масса,
c - скорость света.
И вот эта формула, прямо доказывает что объекты имеющие массу не могут разогнаться до скорости света и тем более ее превысить. Так как при увеличении скорости объекта до скорости света, его масса будет расти до бесконечности и на это понадобится бесконечное количество энергии.
Сомневается в достоверности формулы Эйнштейна не приходится. Она хорошо зарекомендовала себя в различных областях науки и техники, включая физику, астрофизику, космологию, электронику и связь. К примеру, она используется для объяснения поведения частиц в ускорителях и для расчета излучения черных дыр.
У Стивена Хокинга есть книга «Краткая история времени» в ней он рассказывает о происхождении, развитии и возможной судьбе вселенной. В книге используется всего одна, знакомая нам уже формула, а научные термины сведены к минимуму. Советую к прочтению.
Что касается самой скорости света, она равняется 299 792 458 м/с. Для облегчения расчетов или если у вас кто то спросит, можно округлить до 300 000 000 м/с. Причем это утверждение справедливо только для распространения в вакууме. В газах или вообще в твердых средах скорость распространение света будет намного ниже. К примеру, в стекле, оно же прозрачное, скорость света равна 200 000 км/с, а в алмазе всего 124 00 км/с. В общем, на данный момент, это максимальный предел скорости во вселенной.
Ну вот, только что сказал что ни что не может разогнаться до скорости света, тогда как сам свет смог обойти теорию относительности? Многие наверное знают ответ, но я все же скажу. Свет состоит из фотонов, а они не имеют массы, это электромагнитное излучение. Такое же как и ультрафиолет, радиация, радио волны или микроволновое излучение. А насколько мне известно человек состоит из атомов имеющих массу. Даже если 1 атом, чисто теоретически, разогнать до скорости света, понадобится нескончаемое количество энергии. А сам атом приобретет массу в тысячи раз больше массы черных дыр.
Даже самый большой в мире ускоритель частиц большой адронный коллайдер не в состоянии разогнать протоны до скорости света. А все потому что протон, в отличии от фотона, тоже имеет массу.
С этим вопросом разобрались, в данный момент считается научно доказанным что разогнать материальные объекты до скорости света невозможно. Как только что-то изменится, думаю, мы все узнаем. Или подпишитесь на мой канал, я сразу же напишу пост про значимые изменения и достижения в этой области.
Теперь давайте поговорим про теоретические способы перемещения человека со скоростью превышающую максимальную отметку в 299 792 458 м/с.
Варп-двигатели.
Сразу оговорюсь, нету никаких прототипов и чертежей по созданию космических кораблей оснащённых варп технологиями. Это просто научная фантастика, которая с определенной долей вероятности может быть реализована. Если коротко то смысл в том, что вокруг корабля формируется варп-сфера способная искривлять пространство-время, за счет этого искривления корабль сможет перемещаться быстрее скорости света, нарушая известные законы физики, включая специальную теорию относительности. Как я уже сказал, в данный момент нету ни материалов, ни технологий для реализации такого способа перемещения. А последствия от таких поездок могут быть намного ужаснее и катастрофичнее, чем мы можем себе представить.
Червоточины и кротовые норы.
Червоточины и кротовые норы - это гипотетические объекты в космосе, которые могут соединять разные точки пространства и времени в виде туннелей. Если бы мы могли использовать их для путешествий, это позволило бы нам перемещаться на огромные расстояния за короткое время и даже путешествовать в другие вселенные. Для понятия, о чем идет речь, представите пространство-времени в виде изогнутого листа бумаги, по поверхности которого можно перемещаться согласно действующих законов и ограничений скорости. А теперь представите что для перемещения из точки А в точку Б не обязательно двигаться по поверхности листа, а можно напрямую переместится проскочив по короткому пути с помощью такой кротовой норы. Но такие туннели пока остаются только теоретическими, и неизвестно к каким последствиям для путешественников приведет такое перемещение.
Гиперпространственные двигатели.
Гиперпространственные двигатели предполагают использование гиперпространства - четвертого измерения, которое находится за пределами нашего трехмерного пространства. Идея заключается в том, что корабль, двигаясь в гиперпространстве, может перемещаться быстрее, чем свет в обычном пространстве. Для разбора ситуации я снова приведу немного теоретический пример. Представите, что вы двухмерное существо и ваш космический корабль может перемещаться все по тому же изогнутому листу бумаги, но в виде двухмерного рисунка. Можно пойти по длинному пути из точки А в точку Б, а можно использовать гиперпространство для перемещения по более быстрому маршруту. Для двухмерного рисунка это будет всем нам знакомое и привычное третье измерение. Нарисованный корабль просто оторвется от листа бумаги, перелетит в нужную точку и вернется в свое двухмерное пространство. В случае с данным примером легко представить что такое гиперпространство, а вот как оно будет выглядеть для таких трехмерный существ как мы, не совсем ясно. Однако, гиперпространство пока не было обнаружено, и его существование остается лишь гипотезой.
На практике, по крайней мере сейчас, перемещение материальных объектов на световой скорости и выше, недоступны для человека. Теоретическая возможность обгона скорости света существует, помимо приведенных выше примеров, которые больше похожи на сюжеты книги Айзека Азимова, есть теории передачи сигнала на скорости превышающую скорость света, так называемый сверхсветовой сигнал. Но в физики принято что информация не может передаваться без параллельной передачи энергии, а это нарушение теории относительности. Есть интересные концепции, про которые можно поговорить, например квантовая запутанность, но в итоге все ведет к формуле Эйнштейна.
На данный момент нет практических способов реализации ни одного из приведенных способов перемещения человека со скоростью света. Любые попытки преодолеть этот предел могут привести к катастрофическим последствиям не только для путешественников, но и для всего мира. Пытаться изобрести невозможное - дело не благодарное, зато в случае успеха очень перспективное. Но и не стоит забывать про разработки более эффективных и безопасных методов перемещения в пределах нашей галактики.
На этом у меня все, если вам понравилась статья, обязательно поставьте лайк, подпишитесь на канал, напишите комментарий и ознакомьтесь с другими моими публикациями.