Скорость света – это не только главное мерило космических расстояний, в чём вы совсем скоро убедитесь, прочитав данную статью.
Если «брать прямо по учебнику», то скорость света - это именно та скорость, с которой фотоны несут информацию через пространство и время, зачастую позволяя видеть звёзды так, как они выглядели сотни тысяч, а то и миллионы лет тому назад. Но если «не по учебнику», то выходит, что без постоянной величины скорости света сама Вселенная не смогла бы сформироваться в том виде, в котором присутствует сейчас.
Разговор о скорости света следует начать с того, что красивое «ровное» обозначение – 300 тысяч километров в секунду не соответствует реальности. Дело в том, что значение немного округлено для удобства восприятия, а сверхточная, реальная скорость – 299 792 458 метров в секунду. Но, как вы могли наглядно убедиться прямо сейчас, в этом отношении значение в 207 542 метра мало кого интересует. Разве что учёных, которые должны учитывать эту погрешность при высчитывании космических расстояний.
Между тем, разница всего в 1 метр в секунду могла бы решительным образом поменять всё вокруг. Абсолютно ВСЁ вокруг.
В детстве, я уверена, многие из вас задавались вопросом: «Почему так устроено то-то и то-то»? Вот только со временем это «Почему»? – постепенно усложнялось и касалось всё новых и новых сфер. И сегодня я предлагаю пронзить этим «Почему»? – главную константу космоса – скорость света.
История исследований
Впервые, скорость света, как ограниченную величину, охарактеризовал датский астроном – Олаф Рёмер ещё в 1668 году. Именно тогда он, потратив два года на наблюдения за спутниками Юпитера, обратил внимание на ряд закономерностей, которые могли быть объяснены только тем, что фотоны света далеко не сразу достигают поверхности Земли.
В ту пору скорость света считалась абсолютной величиной. И Рёмер задался целью, во что бы то ни стало, разбить это всенаучное заблуждение.
В период с 1672 по 1675 год Олаф, работая во Франции вместе с другим пионером Космоса – Кассини, смог установить, что во время наибольшего удаления Земли и Юпитера друг от друга время затемнения спутников увеличивается, а когда планеты сближаются – уменьшается. Это позволило «прикинуть» примерную скорость света, которая, в ходе расчётов, начала «плавать» в значениях от 135 тысяч километров в секунду до 220 тысяч километров в секунду.
Несмотря на высокую погрешность это было настоящим прорывом в исследованиях Космоса. Во-первых, была наглядно показана ограниченность скорости света. Во-вторых, первые замеры были сделаны ещё в конце XVII века при помощи самых примитивных инструментов, что не может не восхищать. В-третьих, столь высокая погрешность была обоснована тем, что у тогдашних астрономов не было объективных данных о реальном расстоянии между Землёй и Юпитером, что и привело к погрешности.
С точностью до метра
По мере того как усложнялись технологии и измерительные приборы, человечество всё глубже и глубже погружалось в тайны света. Именно поэтому и была установлено сверхточное значение – 299 792 458 метров в секунду, что позволило совершенно иначе взглянуть на звёздное небо над головой.
Этому способствовали и сопутствующие открытия. К примеру, ещё в XIX веке Джеймс Максвелл доказал, что свет является электромагнитной волной. Именно он, в качестве доказательства, привёл целую систему уравнений, благодаря которым описал поведение зарядов, находящихся в движении и стационарных зарядов, а так же объединил магнетизм и электродинамику.
Все эти уравнения общедоступны и, в идеале, известны ещё со школьной скамьи. И что интересно, подчёркивая важность совершённого открытия, все эти уравнения выбиты на памятнике этого известного исследователя, обессмертившего своё имя.
Благодаря своим уравнениям Максвелл первым в истории и смог рассчитать, что скорость света примерно равняется 300 тысячам километров в секунду. Это уже потом значение «дошлифовали» учёные наших дней, имея в руках приборы несоизмеримой сложности со временем жизни Максвелла.
Скорость света как основа современной науки
С тех самых пор, скорость света стала внедряться практически во все области физики:
· Именно скорость света связывают между собой энергию и скорость, что привело к созданию фундаментальной формулы «E = mc²»;
· Скорость света является максимально возможности скоростью передачи информации;
· Со скоростью света распространяются гравитационные волны;
· Со скоростью света движутся электромагнитные колебания;
· Именно с такой скоростью перемещаются все безмассовые частицы во Вселенной.
Одна из фундаментальных постоянных всего Мироздания, на основании которой фактически выстраиваются другие постоянные – этот тот базис, благодаря которому существует Вселенная. Сейчас установлено, что если бы скорость света не была такой, какой она есть, то атомы бы просто не смогли получиться «в кузне» древнего Космоса. Следовательно, не появилась бы материя – астероиды, планеты и звёзды. Следовательно, не появилась бы сама жизнь. Следовательно, не появились бы и все мы, способные думать о скорости света и изучать её.
Креационизм и скорость света
Сторонники такого религиозно-философского направления, как креационизм (масса теорий о том, что Бог является первоисточником всего), начали внедрять скорость света в свои учения и доводы.
Согласно доводам сторонников креационизма, именно Творец, в своём сверхразумении, задал несколько фундаментальных постоянных, что и привело к созданию разумной жизни.
Естественно, креационизм не объясняет многие вещи, происходящие во Вселенной. И, тем не менее, попытки внедрить скорость света в религиозно-философские системы, только подчёркивает важность открытия реального значения этой константы для всего человечества.
Антропный принцип и скорость света
Антропный принцип – другое научно-философское направление, которое включает в себя скорость света как краеугольный камень всего вокруг. Грубо говоря, антропный принцип – научно-философская попытка объяснить присутствие фундаментальных параметров Вселенной, которые сложились так и только так для того, чтобы появилась разумная жизнь – высшая форма материи.
Большинство сторонников теории склоняются к мнению, что Вселенная такая, какая она есть, только из-за того, что совпадение констант дало начало разумной жизни. Грубо говоря, если бы разумных существ не было (а пока что эти разумные существа – только и только земляне), то никто и никогда бы не задумался о строении Мироздания и о присутствии констант в ней.
Грубо говоря, не будь скорость света такой, какой она есть, Вселенная была бы никому не нужна – бездумная материя не способна оценить саму себя. И именно от этих доводов и предположений, лично у меня, по спине пробегает холодок, а мысли постоянно уходят в область вопроса: «А для чего я вообще пришла в этот мир»?
Теория мультивселенной
Сторонники теории мультивселенной и вовсе говорят о том, что если базовые константы не приобретают значения, схожие с нашей Вселенной, то она либо разорвётся, либо схлопнется, либо будет жить в сугубо-безжизненной форме (то есть в абсолютно бессмысленной форме существования).
Все указанные теории объединяет одно – скорость света такая, какая она должна быть. И погрешность на метр, зародившаяся ещё на стадии Большого Взрыва, могла бы превратить нас в совершенно иных существ, а то и вовсе навсегда оставить Землю или подобные ей планеты безжизненными каменными шарами, абсолютно пустыми и бездумными без присутствия разумной жизни.
