Поскольку свет не делает этого — и не меняет свою скорость в вакууме ни при каких обстоятельствах — мы знаем, что эта наивная картина неверна.
В 1905 году Эйнштейн выдвинул свою специальную теорию относительности, отметив, что явления сокращения длины и замедления времени были бы объяснены, если бы скорость света в вакууме была универсальной постоянной, С.
Это означает, что чем быстрее что-то движется — тем ближе оно движется к скорости света — кто-то, наблюдающий за ним в состоянии покоя, увидит свое время и расстояния как обычно, но тот, кто «ездит» на быстро движущемся объекте, увидит, что он проехал более короткую дистанцию и затратил меньшее количество времени, чем наблюдатель, который оставался в покое.
Фактически, когда вы совершаете восьмиминутную прогулку до магазина, благодаря теории относительности Эйнштейна, время на ваших часах (при условии, что они были сверхточными и совпадали с часами продавца точно перед вашим уходом) теперь будет отставать от времени продавца чуть более чем на семь фемтосекунд. Эффекты теории относительности, даже несмотря на то, что в большинстве случаев они невелики, действуют всегда.
Причина в том, что объекты не просто движутся в пространстве и не просто движутся вперед во времени (стрела времени). Это потому, что пространство и время связаны как часть единой ткани вселенной: пространства-времени.
Впервые это осознал один из бывших учителей Эйнштейна, Герман Минковский, в 1908 году, который сказал:
«Взгляды на пространство и время, которые я хочу изложить вам, возникли на почве экспериментальной физики, и в этом их сила. Они радикальны. Отныне пространство само по себе и время само по себе обречены раствориться в одних тенях, и только своего рода союз того и другого сохранит независимую реальность».
Способ, которым это работает, заключается в том, что каждый объект и все, что вообще существует, всегда перемещается в пространстве-времени, и они всегда перемещаются в пространстве-времени с очень определенной взаимосвязью: вы перемещаете определенную величину через комбинацию этих двух факторов, независимо от того, как вы перемещаетесь относительно чего-либо еще.
Если с определенной точки зрения вы перемещаетесь в пространстве быстро, вы тратите меньше времени: именно поэтому, когда вы шли в магазин, ваше путешествие во времени было примерно на 7 фемтосекунд меньше, чем у продавца: вы перемещались в пространстве быстрее, чем она. Если бы вы двигались быстрее, ваши часы замедлились бы еще. Фактически, если вы двигаетесь очень близко к скорости света — например, со скоростью 99,9999999% скорости света по пути в магазин — независимо от того, как далеко этот магазин находится, для продавца магазина пройдет в 22 000 раз больше времени, чем для вас.
Итак, теперь, учитывая все это, давайте перейдем к самому фотону. Он движется не со скоростью света, а сам является скоростью света. Все формулы, описывающие, каково это для наблюдателя, дают нам ответы с бесконечностью, когда дело доходит до вопроса, что происходит со скоростью света. Но бесконечность не всегда означает, что физика неверна; она часто имеют в виду, что физика делает что-то неинтуитивное. Когда вы двигаетесь со скоростью света, это означает следующее:
У вас абсолютно не может быть массы; если бы она была, вы бы переносили бесконечное количество энергии со скоростью света. Вы должны быть безмассовыми.
Вы не испытаете никакого путешествия в космосе. Все расстояния по направлению вашего движения сведутся к одной точке.
И вы не ощутите течение времени; Все ваше путешествие покажется вам мгновенным.
Для наблюдателя здесь, на Земле, свет будет идти от Солнца примерно восемь минут (около 8:20) до того, как мы его увидим, и если бы мы могли «наблюдать» за путешествием фотона, казалось бы, он движется со скоростью свет на протяжении всего пути.
Но если бы на борту этого фотона были «часы», нам показалось бы, что они полностью остановились. Хотя для нас эти чуть больше восьми минут прошли бы как обычно, фотон не испытал бы абсолютно никакого течения времени.
Это становится особенно тревожным, когда мы смотрим на далекие галактики во Вселенной.
С нашей точки зрения, как наблюдателей Млечного Пути, свету, излучаемому ими, требуются миллионы и миллиарды лет, чтобы достичь нас. За это время расширение Вселенной заставляет пространство растягиваться, а энергия испускаемых фотонов сильно падает: это космологическое красное смещение.
Однако, несмотря на это невероятное путешествие, сам фотон не испытывает ничего из того, что мы знаем как время: он просто испускается, а затем поглощается, совершая все свои путешествия в пространстве буквально за мгновение — для него не существует никакого времени. Учитывая все, что мы знаем, фотон вообще никогда не стареет. Для него что один год, что миллион лет — все проходит мгновенно.
Роман Григорьев
Комментарии 16
"Это старая история. Сперва создают абстракции, отвлекая их от чувственных вещей, а за¬тем желают познавать эти абстракции чувственно, желают видеть время и обонять простран¬ство. Эмпирик до того втягивается в привычное ему эмпирическое познание, что воображает себя все еще находящимся в области чувственного познания даже тогда, когда он оперирует абстракциями."
Энгельс. Диалектика природы.
"Зеленое" замедлится. А "соленое" станет тяжелее (иметь бОльшую массу покоя".
Она перестала быть от этого верной?
1. С = max.
2. C = const в любой инерциальной системе отсчета (ИСО).
Из этих двух постулатов следует СТО и то, что «красное смещение» (эффект Доплера) есть результат «расширения» Вселенной.
Гипотезу «стареющих фотонов» отбросили сразу и не стали разрабатывать.
Причем, куда именно она расширяется никто не знает. «Просто расширяется».
Из этого расширения следует, что когда-то был «Большой взрыв».
Значит, когда-то, вся Вселенная была собрана в одну точку с бесконечной (!!!) плотностью.
То, что назвали сингулярностью. Причем, в эту сингулярность никто не лезет даже математически. Но, мало того, что она «расширяется», так она, эта Вселенная, расширяется С УСКОРЕНИЕМ.
Пришлось, для этого «ускорения», придумать «темную материю» и «темную энергию».
Причем, никто не знает и даже не предполагает что это такое. Это просто КОМПЕНСАЦИЯ СИЛЫ, которая оправдывает это «ускорение». Это «макропарадокс» СТО.
Другая «фишка» состоит в том, что чем глубже физи...ЕщёСТО базируется на двух НЕДОКАЗАННЫХ постулатах:
1. С = max.
2. C = const в любой инерциальной системе отсчета (ИСО).
Из этих двух постулатов следует СТО и то, что «красное смещение» (эффект Доплера) есть результат «расширения» Вселенной.
Гипотезу «стареющих фотонов» отбросили сразу и не стали разрабатывать.
Причем, куда именно она расширяется никто не знает. «Просто расширяется».
Из этого расширения следует, что когда-то был «Большой взрыв».
Значит, когда-то, вся Вселенная была собрана в одну точку с бесконечной (!!!) плотностью.
То, что назвали сингулярностью. Причем, в эту сингулярность никто не лезет даже математически. Но, мало того, что она «расширяется», так она, эта Вселенная, расширяется С УСКОРЕНИЕМ.
Пришлось, для этого «ускорения», придумать «темную материю» и «темную энергию».
Причем, никто не знает и даже не предполагает что это такое. Это просто КОМПЕНСАЦИЯ СИЛЫ, которая оправдывает это «ускорение». Это «макропарадокс» СТО.
Другая «фишка» состоит в том, что чем глубже физики «лезут в материю», тем массивнее становятся элементарные частицы. Поскольку E=mc2. Энергия частиц, в электронвольтах, растет, но С=const и их скорость не может превысить С. Поэтому, при увеличении энергии (импульса) частицы «становятся массивнее». Грубо говоря, кит помещается в слоне, этот слон помещается в верблюде, верблюд в быке, бык в овце, овца в курице, а курица в яйце.
Иными словами, любой объект состоит из бесконечного количества бесконечно массивных частиц, но имеет вполне конечную массу. Это «микропарадокс» СТО.
Причем, все эти «парадоксы» состоят в том, что наблюдаемая материя «не вписывается» в рамки модели, которую приняли сегодня ученые.
А теперь по существу самой статьи . . . С точки зрения самого фотона : за то мгновение , при котором он пролетел от своей звезды до Земли , как он может объяснить себе перемену места жительства и потерю своей энергии ( красное смещение ) ? Как он может понять происшедшие с ним метаморфозы ? ЧУДО ? Как он вообще сможет осознать тот факт , что НЕ УСПЕВ ИСПУСТИТЬСЯ ( РОДИТЬСЯ ) , ОН ТУТ ЖЕ ПОГИБАЕТ В ОКУЛЯРЕ ЗЕМНОГО ТЕЛЕСКОПА ! Как фотон вообще относится к тому факту , что он преодолел огромные космические расстояния практически МГНОВЕННО ( !...ЕщёСтатья не очень понравилась , в том числе из за наличия в ней таких выражений , как : ФОТОН — ЭТО И ЕСТЬ САМА СКОРОСТЬ СВЕТА ( до сих пор фотон был частицей или волной , в зависимости от настроения наблюдателя ) ; ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ ОБРЕЧЕНЫ РАСТВОРИТЬСЯ В ОДНИХ ТЕНЯХ ? ! ; разлетающаяся материя после Большого Взрыва РАСШИРЯЕТ ПРОСТРАНСТВО ? ! , которое , слава Богу существовало и до Большого взрыва и было бесконечно во всех мыслимых направлениях .
А теперь по существу самой статьи . . . С точки зрения самого фотона : за то мгновение , при котором он пролетел от своей звезды до Земли , как он может объяснить себе перемену места жительства и потерю своей энергии ( красное смещение ) ? Как он может понять происшедшие с ним метаморфозы ? ЧУДО ? Как он вообще сможет осознать тот факт , что НЕ УСПЕВ ИСПУСТИТЬСЯ ( РОДИТЬСЯ ) , ОН ТУТ ЖЕ ПОГИБАЕТ В ОКУЛЯРЕ ЗЕМНОГО ТЕЛЕСКОПА ! Как фотон вообще относится к тому факту , что он преодолел огромные космические расстояния практически МГНОВЕННО ( ! ) и с какой скоростью ( для себя ) он это проделал ? И из этой статьи непонятно , как нам относиться к этому фотону ? :
1 . как к ЧАСТИЦЕ ? Тогда как " частица может быть безмассовой ?
2 . как к КВАНТУ ( порции ) ЭНЕРГИИ ? В данной ситуации ЭНЕРГИЯ —- это ЧТО ИМЕННО ? Если речь идёт о полевой форме материи , то ЧТО ЗАСТАВЛЯЕТ ПОЛЕ КУЧКОВАТЬСЯ В КВАНТЫ ? , а не растекаться однородной субстанцией в пространстве ?
3 . А , если фотон ВОЛНА , то по какой такой материальной среде несётся эта порция энергии в Космосе ?
Жаль , что эти вопросы никак не освещены в этой статейке . . .