Внимание! Астрологи объявили неделю скорости света. Количество околосветовых постов увеличится вдвое.
Вспомним сегодня классическую демонстрацию особенности скорости распространения света.
Есть у нас поезд. Очень быстрый поезд. Для удобства один из вагонов в нём не имеет крыши и стен. Зато на нём разместили мини-теннисный корт. Начало корта в начале вагона, а конец – в конце.
На корт выходят два игрока и начинают игру. Игроки хорошие, и мяч у них летит со скоростью 100 км/ч. Если мы будем стоять на корте, то именно такую скорость мяча мы и будем измерять, если бы захотели.
Однако для людей, стоящих на станции, мимо которой проезжает поезд, ситуация иная. С их точки зрения: вот мчится поезд, допустим его скорость 500 км/ч, а вот вместе с поездом летит теннисный мяч.
Тогда, если мяч летит в том же направлении, что и поезд, то наблюдатели на платформе измерят его скорость как 500 (от поезда) + 100 (собственная мяча) = 600 км/ч. Если мяч летит в противоположном поезду направлении, то его скорость будет казаться им меньше: 500 – 100 = 400 км/ч. Аддитивность скоростей во весь рост.
Теперь представим, что наш поезд мчится со скоростью 100 000 км/с. А наши теннисисты вместо ракеток взяли в руки фонарики и по очереди светят друг в друга. Если теннисисты возьмутся измерить скорость света от своих фонариков, то они получат величину почти 300 000 км/с. Пока всё резонно.
По аналогии с теннисным мячом и исходя из аддитивности скоростей, мы могли бы ожидать, что люди на станции смогут измерить скорость света как 100 000 (скорость поезда) + 300 000 (скорость света от фонарика, светящего по ходу поезда) = 400 000 км/с, ну или 200 000 км/с, если фонарик светит против направления движения поезда.
Но не тут-то было. Ко всеобщему удивлению, в каких системах не измеряй, как поезда не разгоняй, скорость света всегда для любого наблюдателя останется постоянной. Из этого постоянства вытекают все парадоксы со всякими линейными сжатиями и замедлениями времён, но о них поговорим потом.
Этот пример приводили множество раз, есть даже замечательная советская чёрно-белая зарисовка, где молодая девушка объясняет эту концепцию в поезде своим попутчикам, которых сыграли Никулин, Вицин и Моргунов.