Почему ничто не может двигаться быстрее света?

Все мы знаем одно правило дорожного движения Вселенной — ничто не может двигаться быстрее скорости света, которая составляет 299792,458 километров в секунду. Но почему это так?

В 1600-х годах большинство людей предполагало, что свет перемещается мгновенно. Галилей был одним из первых, кто думал, что свет распространяется с конечной скоростью. В 1638 году он попытался измерить ее. Он и его помощник сидели на дальних горных вершинах с закрытыми фонарями. Идея состояла в том, что, как только помощник увидел вспышку Галилея, он открывал свой фонарь. Галилей хотел засечь разницу от возвращения вспышки, но эксперимент провалился. Чтобы добиться успеха, Галилей должен был бы зарегистрировать разницу в микросекунду, но он не имел такого хронометра. Галилей пришел к выводу, что движение света, «если не мгновенно, то необычайно быстро».

Но уже в 1676 году мы получили справедливую оценку скорости света от молодого датского астронома по имени Рёмер. Он использовал способ моряков наблюдать в море затмение Юпитера спутником Ио. Время полного оборота Ио вокруг Юпитера было измерено за 1.769 дней. Рёмер заметил, что время затмения немного меняется в зависимости от времени года. Рёмер понял, что его наблюдения могут быть объяснены изменением расстояния между Юпитером и Ио, и Землей. Это также позволило Рёмер оценить скорость света в 214 000 км / сек. Неплохо!

Мы знаем, что свет распространяется с конечной скоростью. Но почему она конечна? Ответ на этот вопрос дал Альберт Эйнштейн. Если свет не имеет конечной скорости, то источник света на движущейся ракете, будет путешествовать быстрее скорости света? Эйнштейн ломал голову над этой проблемой и пришел к сумасшедшей идее: движение объекта должно каким-то образом привести к замедлению времени. Время больше не было постоянным, и так родилась относительность.

Многие эксперименты тщательно тестируют прогнозы Эйнштейна. В 1964 году Билл Bertozzi в Массачусетском технологическом институте изучал ускорение электронов. Затем он измерил их кинетическую энергию и обнаружили, что, когда их скорости приближались к скорости света, электроны становились тяжелее и тяжелее — до того момента, пока они не стали настолько тяжелыми, что было невозможно двигаться быстрее.

В другом решающем испытании супер-точные атомные часы были синхронизированы и отправлены в различные поездки по всему миру на коммерческих авиалайнерах. После путешествий все движущиеся часы не согласовывались друг с другом и с опорными в лаборатории. Время бежало медленнее на движущихся часах, как предсказал Эйнштейн. Таким образом, чем быстрее что-то движется, тем становится более тяжелым, и тем больше замедляется время — до тех пор, пока, наконец, не достигается скорость света, при которой момент времени останавливается совсем. И если время останавливается, то затем так же и скорость. И ничто не может двигаться быстрее скорости света.

вспышки