Возможны ли путешествия со скоростью света?

со скоростью света Интересные факты

В научно-фантастических фильмах зрители часто видят, как космические корабли бороздят просторы Вселенной со скоростью света. Они с невероятной легкостью доставляют людей к далеким звездам. Ну что поделать — фантастика есть фантастика! Однако тем людям, которые не любят фантазировать, и которые закончили скучные технические ВУЗы становится просто не по себе, когда на экранах кинотеатров разворачиваются подобные противоестественные события. И тогда они встают прямо посреди сеанса, и начинают искать глазами в темноте выход из кинозала. После чего долго и нудно убеждают кассира вернуть деньги. На том основании, что это не кино, а полная чушь! Ну как могут космические корабли летать со скоростью света? Это же форменное безобразие! Это же дети смотрят! Какое у них сложиться представление об этом мире! Абсолютно ложное! И кричат потом эти люди на всю улицу, размахивая так и не сданным назад билетом:

Я скажу всем, до чего довел страну этот фигляр ПэЖэ!!!😁 (с).

Физика против полетов со скоростью света

Итак, давайте попробуем разобраться, отчего же так разошелся выпускник технического ВУЗа. И прав ли он, когда утверждает, что путешествия со скоростью света невозможно?

Людям, немного знающим физику, известно, что чем сильнее ускоряется любой материальный объект, тем больше энергии требуется для этого ускорения. И чтобы разогнать любое тело до скорости света, или даже близко к ней, у нас просто не хватит топлива!

Но предположим, что мы нашли какой-то неисчерпаемый источник энергии. И прикрутили его к задней части нашего космического корабля. Ближайшая к нам звезда — Альфа Центавра. Если бы мы полетели туда со скоростью света, нам бы потребовалось более четырех лет, чтобы добраться до точки назначения!

Возможно, это не так страшно для беспилотных миссий. Но как быть с людьми? Смогут ли они выдержать четыре года в крошечном космическом корабле, предоставленные сами себе? Ответ очевиден. Даже если ученым удастся построить сверхбыстрые космические корабли (что несомненно потребует использования революционных новых технологий), люди пока не готовы обитать в замкнутых пространствах такие интервалы времени.

К тому же, все что нужно человеку для выживания, занимает много места. И много весит. Если бы мы смогли производить новые материалы, которые были бы намного легче, чем сегодня, возможно люди из далекого будущего могли бы достигать других звезд со скоростью, близкой к скорости света. Но это точно нельзя сделать в наши дни.

Исследование космоса будет постоянно бросать вызов ученым. Потому что этот процесс требует от нас преодоления множества препятствий. Однако это не значит, что мы должны перестать мечтать о путешествиях со скоростью света! Ведь кто знает! Возможно, в далеком будущем люди все же смогут это сделать.

Однако в наши дни теоретически невозможно путешествовать со скоростью света. Но почему?

На этом первая часть статьи окончена. Дальше будет физика и математика.

Почему даже теоретически невозможно путешествовать со скоростью света?

Давайте все же подробнее разберемся, почему же невозможно двигаться быстрее скорости света. И для начала вспомним достаточно знаменитое и хорошо известное уравнение: E = mc². Его вывел Альберт Эйнштейн. Я думаю что этот известный ученый не нуждается в представлении. Теория относительности, особенно специальная теория относительности, ключевая формула которой всем известна, является важной вехой в этой области физики. Из чего же состоит это уравнение?

E = mc 2

Где

E: энергия.

м: масса объекта.

c: скорость света, которая в формуле возведена в квадрат

Скорость света в вакууме имеет значение 299 792 458 метров в секунду (приблизительно 300 000 км/с).

Что мы можем полезного извлечь из этой формулы? Она говорит нам, что полную энергию можно вычислить, умножив массу тела на квадрат скорости света. То есть нам становится ясно, что когда есть масса, то есть и энергия. И даже в маленькой песчинке содержится ее колоссальное количество!

В движении

Приведенная выше формула учитывает энергию только в состоянии покоя. Поэтому она не является исчерпывающей. К этой формуле необходимо добавить еще один фактор, чтобы полностью понять, почему мы не можем путешествовать со скоростью света.

Эту энергию, связанную с импульсом, можно описать следующей формулой:

E2 = (mc2)2 + (pc)2 где:

E: энергия.

m: масса

c: скорость света.

p: импульс объекта, который получается путем умножения массы объекта на его скорость (p = mv).

Другими словами, полная энергия тела складывается из его энергии покоя (mc 2) 2 и энергии, связанной с движением (pc 2) 2. Повышение скорости приведет к увеличению значения «p», что означает, что чем больше энергии находится в движении, тем больше это приводит к увеличению массы. А чем больше становится массы, тем больше нужно энергии, чтобы продолжать ускоряться.

Пока выполняется это уравнение, масса и энергия взаимозаменяемы как физические сущности. В результате этой эквивалентности масса объекта будет стремительно расти по мере увеличения его энергии из-за продолжающегося ускорения.

Итак, мы выяснили, что чем быстрее движется объект, тем больше его масса. Но становится это очевидно только тогда, когда объект движется с очень высокой скоростью. Если он движется со скоростью в 10 процентов от скорости света, его масса будет всего на 0,5 процента больше обычной. Но если он будет двигаться со скоростью в 90 процентов от скорости света, его масса удвоится. А когда объект попытается достигнуть скорости света, его масса и энергия, необходимая для движения, станут бесконечными.

Именно поэтому любому телу, имеющему массу покоя, двигаться со скоростью света не получится ни при каких раскладах.

Поделитесь с друзьями!
Сергей Китин

Родился в прошлом веке. Выпускник военно-космической академии. Сеятель разумного, доброго, вечного. Готов дружить бескорыстно и во имя добра. Любит фантастику, интересуется космическими исследованиями. Инженер-программист. Принимал непосредственное участие в управлении станцией МИР и ЕКНС ГЛОНАСС в качестве руководителя расчетов ВКС. Характер спокойный. Женат. Если Вы хотите связаться с автором и рассказать ему свои мысли, его контакты находятся ниже.

Живой Космос
Добавить комментарий

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: