Вы не раз слышали, что скорость света превысить невозможно. Причин для такого запрета существует множество.
Чаще всего объясняют это невозможностью иметь бесконечную энергию, которая потребуется для достижения массивным телом скорости света. Поэтому безмассовые фотоны могут перемещаться со скоростью света, а другие тела нет.
Другое, более солидное, объяснение - это устройство самого по себе пространства-времени, где скорость света является чуть ли не единственной константой и участвует как коэффициент во всех физических процессах. При сверхсветовой скорости должен нарушиться принцип причинности и сама ткань-пространства времени перестанет существовать.
Но представим себе на мгновение, что превысить эту скорость всё-таки получилось. Например, появился источник бесконечной энергии. Что тут вообще должно/может произойти?
Воображение рисует нечто фантастическое. Какие-то чёрные дыры или порталы в другие измерения. Но всё это только яркие гипотезы. Особенно про чёрные дыры, которые связаны с массой и гравитацией. Впрочем, все наши рассуждения сейчас будут скорее теоретическими.
Мы не можем сегодня достоверно утверждать, что случится это или вот этою
Наверное самое правильное тут исходить из того "а что мешает превысить скорость света"? Ведь от этого будет зависеть и то, что "сломается" в глобальном смысле.
Главный по скорости света у нас Эйнштейн. Мы знаем, что он обозначил эту скорость как физическую константу, вот только откуда такие мысли? Некоторые предполагают, что значения были взяты буквально с потолка. Ну а потом, вокруг этого великолепия была построена вся современная физика. Логично, что если это значение изменить, то и вся физика рухнет.
Непонятно, что тогда делать с теориями, некоторые из которых неплохо объясняют происходящее и получили подтверждение.
Откуда вообще это знаменитое значение?
Многие литературные источники указывают на то, что Эйнштейн и правда постулировал скорость света максимальной величиной скорости во Вселенной. Слово "постулат" - оно вообще очень хитрое. Если просто, то появление постулата не означает, что это проверенная вещь.
Человек выдвигает постулат и потом строит вокруг него теорию. А теория способна (или не очень) что-то объяснить и описать. Впрочем, постулат подразумевал не максимальность скорости, а её инвариантность. Предел следует из развития этой логики.
Ошибка тут лишь в том, что скорость света - это не значение с потолка. Представление об этой константе Эйнштейн вычленил из работ Максвелла. Началось всё со сложностей в связи между магнитным и электрическим полями. Из уравнений Максвелла для электромагнитного поля следует, что скорость света зависит только от магнитной и электрической постоянной среды, и не зависит от скорости источника света. Верхний предел скорости света определяется электромагнитными постоянными вакуума. Более объемно это излагать тут проблематично.
Важно вычленить, что скорость света не совсем-таки пустая константа. Она является результатом осмысления физики того времени.
Шутки со временем
Эйнштейн включил представления о скорости света в свою теорию относительности. Из неё, как мы помним, следует, что скорость движения объекта влияет и на течение времени.
Поэтому, первое, что приходит в голову, когда речь заходит о превышении скорости света - это появление машины времени. Если скорость света будет превышена, то часы повернут вспять. Правда такое предположение считается ну уж очень фантастическим.
Появилась эта идея из-за того, что если скорость света вдруг окажется большей, то под корнем в небезызвестной формуле окажется отрицательное значение. Корень из числа с минусом - это уже что-то намекающее на не совсем-таки стандартный процесс.
Фантазии на тему обратного хода часов - это попытка по шаблону продолжить рассуждения про изменение времени. Вспомним эксперимент с цезиевыми часами. Чем больше скорость относительно часов, тем сильнее время на них отличается, а при скорости равной скорости света они останавливаются, значит при превышении этого барьера они должны пойти в обратную сторону. С учётом того, что мы говорим про геометрические теории это не совсем-таки уместно.
Обратный ход времени - идея ну совсем гипотетическая. Скорее можно принять серьезно идею про остановку времени, нежели про его обратный ход.
Вероятно, развалится и сама материя
Объект, скорость которого начнёт приближаться к скорости света, из-за резкого роста напряжённости полей внутри самого объекта, начнёт терять состояние внутренней атомно-молекулярной стабильности. Вещество начнёт необратимо переходить в хаотичное состояние. Материя превратится в набор излучений с невероятными характеристиками.
Поскольку нарушится принцип причинности, может оказаться, что частицы начнут аннигилировать или менять свои знаки. То, что уже превратилось в антиматерию, потянет за собой и оставшуюся материю. Как может происходить такой процесс представить довольно-таки сложно. Но факт того, что в большинстве законов, описывающих состояния вещества, участвует скорость света в вакууме, говорит о том, что или вся материя станет непонятно чем, или теория не совсем-таки всеобъемлющая.
Пространство-время
По большому счёту можно сказать, что пространство связано со временем через скорость света. Эту связь и описал Эйнштейн. Дальше получилось, что и гравитация стала вполне себе логичной, и многие другие явления (вроде как) увязались друг с другом.
Исходя из этого следует, что нарушение связи приведёт к изменению пространственно-временного континуума. Это можно представить, как вагон в метро, который вдруг поехал быстрее, чем это предполагалось изначально. Что произойдёт? Где-то он не впишется в поворот, где-то может даже подскочить на неровности.
Вот только можно ли говорить, что пространств-время работает также, как вагон? Скорее всего нет. Другое дело,что имеющаяся физика будет работать уже не так, как мы того ожидаем.
После того,как Эйнштейн проработал свою логику теории относительности, он понял, что всё-таки вопросы остались. До конца жизни он работал над Теорией Всего, которая смогла бы исключить пробелы и установить связь между двумя физиками (квантовой и классической). Такие невероятные противоречия подразумевают недопонимание. Если оно присутствует, то не исключено и не совсем-таки полноценное описание свойств пространства-времени.
Интересно отметить, что с позиции анализа пространства-времени в его четырехмерном варианте скорость света в вакууме и правда должна быть чем-то типа табличной величины с характеристиками этого континуума. Грубо говоря, нельзя поехать по железной дороге, рассчитанной на скорость 50 км\ч на скорости 300 км\ч, поскольку поезд сойдёт с рельс. Но что, если измерений больше?
Так получается, что всё-таки можно!?
Важно обозначить очень интересный момент. То, что скорость света является максимальным значением, относится к ряду явлений, которые были описаны на тот момент времени (свой момент времени с определенным уровнем развития физики) и рассмотрены Эйнштейном.
По сути физика и не запрещает превышать скорость света. Другое дело, что те явления, которые пока что нами изучены, действительно подразумевают такой максимум.
Можно ли допустить, что само описание физики не является исчерпывающим? Да, вполне можно. Не исключено, что скорость света и правда есть величина постоянная и это предел. Но относиться это может только к малой части изучаемого вопроса.
Впрочем, скорость света давно превышена :)...Давайте вспомним про квантовую запутанность, где информация мгновенно (!) способна преодолеть световые года и изменить свойства связанной квантовой частицы. Эйнштейн назвал это жутким действием на расстоянии. Факт обнаружения этого явления намекнул на то, что скорость света всё-таки можно превысить, просто в теорию оно не очень лезет.
---
⚡ Обязательно подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи! Обновления каждый день!
👉💖 Ставьте лайки материалу, чтобы поддержать проект.
✅ Подписывайтесь на ДЗЕН (!!!) и обязательно читайте статьи целиком!