Чалавецтва супраць хуткасці святла

У сучасным свеце наш прагрэс сапраўды залежыць ад таго, наколькі хутка мы можам мець зносіны і падарожнічаць з аднаго месца ў іншае. І мы дасягнулі вялікага прагрэсу ў плане больш хуткіх вагонаў, хуткасных цягнікоў, рэактыўных рухавікоў і касмічных караблёў. Аднак мы часам не хварэем, колькі часу трэба, каб дабрацца да месцаў з абмежаваным часам. У рэшце рэшт, не ўсе доўгія дыскі весела і экзатычна.

Праблема хуткасці

Напрыклад, аўтамабіль, які вы ездзіце, ад Honda да Ferrari, мае абмежаванні ў хуткасці руху. З самым хуткім аўтамабілем можна дабрацца да 270 міль у гадзіну. Не толькі аўтамабілі, уся наша сёння газавая тэхніка ў асноўным заснавана на спальванні паліва, што, па ўсёй згодзе, не самы эфектыўны спосаб. Але гэта мы маем цяпер.

Больш за тое, падобна, што ўся наша газавая тэхналогія сутыкнулася з хуткасным бар'ерам, і наш самы хуткі касмічны апарат рухаўся ў глыбіні космасу каля 36 000 міль у гадзіну. Але нават гэта поўзанне ў параўнанні са хуткасцю святла (670 мільёнаў міль у гадзіну). І калі я кажу "поўзаць", я гэта літаральна маю на ўвазе. Матэматычна мы можам маштабаваць гэта параўнанне да хуткасці сённяшніх камерцыйных авіякампаній (540 міль / ч) і хуткасці Garden Snails (0,03 міль). Гэта так павольна ў параўнанні са хуткасцю святла. Мы яшчэ дзесяцігоддзі альбо можа быць на стагоддзі ад будаўнічай тэхнікі, якая дазволіла б нам падарожнічаць дзе заўгодна, блізка да хуткасці святла.

Шмат хто з нас мяркуе, што стварэнне новых тэхналогій, каб мець магчымасць рухацца з хуткасцю святла, вырашыла б нашу праблему хуткасці. Але гэта не адзіная рэальная задача перад намі.

Геній Эйнштэйна

Перш чым пачаць разумець хуткасць святла больш практычнымі спосабамі, я хацеў бы адзначыць адно з вельмі важных адкрыццяў, зробленае Альбертам Эйнштэйнам. Яшчэ ў 1915 годзе ён зрабіў адно з самых дзіўных назіранняў, зробленых у гісторыі чалавецтва. Эйнштэйн сказаў: "Нішто ва Сусвеце не можа падарожнічаць хутчэй, чым хуткасць святла". І гэтае назіранне да гэтага часу не аспрэчвалася.

Іншымі словамі, стваральнік нашага Сусвету (скажу так, Бог) выразна вызначыў бар'ер хуткасці для ўсіх нас. Пацешна думаць, што ўсе багі, створаныя намі ва ўсіх рэлігіях, падобныя на нешта даволі навуковае, напрыклад, хуткасць святла. Хацелася б, каб і мы дамовіліся пра значна больш простыя рэчы.

Давайце пазнаёмімся з гэтай ідэяй.

Пакуль мы робім гэта, наступнае пытанне ў вашым розуме будзе - хто сачыць за рэчамі, якія рухаюцца ў глыбіні космасу, каб гарантаваць, што ўсе рэчы выконваюцца па гэтым прынцыпе?

Не, там няма бостваў (апранутых у мянтоў), якія б вас сцягвалі. Хутчэй гэты прынцып рэалізуецца праз навуковыя раўнанні, якія вызначаюць энергію і хуткасць у нашым Сусвеце. Калі я кажу "наша" Сусвет, я таксама намякаю на тэорыю, што там можа быць больш сусветаў з рознымі прынцыпамі хуткасці святла, але пра гэта я падрабязна раскажу ў іншай артыкуле, прысвечанай "Мультыверсам".

У нашым сусвеце колькасць энергіі, якая вам спатрэбіцца, каб перавысіць хуткасць святла, "бясконцая", што таксама азначае "немагчыма зрабіць". Вось так распрацавана наша Сусвет, і мы не можам гэта змяніць.

Эксперымент думкі

У той час як мы з вамі вучымся жыць з гэтым, давайце паспрабуем ахінуць галаву, наколькі хутка, на самай справе, хуткасць святла з пункту гледжання нашых штодзённых патрэбаў у паездках і зносінах? Каб падумаць над гэтым, гэта, безумоўна, больш чым дастаткова для нашага цяперашняга ладу жыцця, але ці дастаткова гэта нам калі-небудзь, напрыклад, адправіцца на міжгалактычныя святы? Ці можам мы сапраўды стаць грамадзянамі нашай галактыкі і пайсці на зоркі для задавальнення?

Я ўпэўнены, што гэта будзе выдатна! Уявіце сабе, што ваша мёдны месяц будзе адной з цёплых скалістых планет у туманнасці Краба, каб памерці.

Каб сапраўды зразумець хуткасць святла, я рэкамендаваў бы зрабіць эксперымент з думкамі, што Альберт Эйнштэйн выкарыстоўваў вельмі часта. У нашым мыслявым эксперыменце мы з вамі будзем ездзіць прамянём святла, калі ён пакідае наша Сонца і перажывае ўласную сілу сваёй хуткасці.

Ты гатовы?

Давайце скакаем і асядлаем адзін з прамянёў святла, які ратуецца ад нашага Сонца, і пачнем падарожжа. Калі мы з вамі бліжэй разгледзім склад нашай язды, мы зразумеем, што Святло складаецца з Фатонаў і насуперак распаўсюджанаму меркаванню, Фатоны не нясуць цяпла. Само святло не гарачае, цяпло выпрацоўваецца, калі святло ўзаемадзейнічае з атамамі, інакш гэта проста энергія. Яшчэ адзін вельмі цікавы факт, які тычыцца Photons, - гэта тое, што яны не адчуваюць Час, але пра гэта я падрабязна раскажу ў сваім наступным артыкуле пра прыроду часу.

Давайце вернемся да нашага першага прыпынку, нашага дома, планеты Зямля. Пасля зашпількі Меркурыем і Венерай нам спатрэбіцца прыблізна 8 хвілін, каб дасягнуць нашай планеты. Добры час, каб зрабіць бутэрброд, бо ў нас доўгі шлях.

Зямля выглядае прыгожа, давайце паглядзім і паедзем вакол яе. Ну, перш чым даведацца пра гэта, усяго за секунду, мы з вамі абышлі Зямлю 7 разоў. Адчуваеце галавакружэнне яшчэ? Давайце падумаем для людзей, якія спрабуюць дабрацца з аднаго краю нашай планеты ў іншы ў трэнерскім класе і працягнуць падарожжа.

Давайце ўсталёўваем наш компас на Месяц і на ім. І адгадайце, што за менш чым 1,5 секунды мы прыбылі на Месяц. Хіба мы не падобныя на багоў? Напэўна, мы гэта робім.

Слова прыязнай парады - давайце не спрабуем абысці Месяц з такой хуткасцю. Таму што мы б у канчатковым выніку абышлі яго 28 разоў за секунду, і паверце мне, я не за гэта.

Цяпер, калі хуткасць на нашым баку, пойдзем кудысьці далёка, пойдзем да краю нашай Сонечнай сістэмы.

Яшчэ праз 30 хвілін мы перасеклі Юпітэр, самую вялікую планету нашай Сонечнай сістэмы. Юпітэр - гэта на самай справе газавы гігант, што таксама азначае, што няма паверхні, каб хадзіць. Калі вы паспрабуеце прызямліцца на Юпітэры, вы проста працягваеце пагружацца глыбей, пакуль не дойдзеце да ядра, і паверце мне, ціск у ядры можа раздушыць практычна ўсё самавітае. Яшчэ адзін цікавы факт пра Юпітэра: калі б ён быў крыху большы, ён мог бы стаць зоркай сам па сабе.

Плутон, мяжа нашай Сонечнай сістэмы, а таксама наступны пункт прызначэння, займае каля 5 гадзін. Але гэта не так дрэнна, бо на самой справе хутчэй, чым ваш звычайны рэйс з Лос-Анджэлеса ў Нью-Ёрк. Акрамя таго, выгляд, несумненна, выдатны, і ваша абнаўленне пра месцазнаходжанне ў Facebook скажа вашым сябрам, што вы знаходзіцеся ў 4,67 мільярда міль ад дома. Цяпер крута.

Час пакінуць нашу Сонечную сістэму

Цяпер, калі мы падарожнічалі па Сонечнай сістэме, завітаем у бліжэйшую зорку Альфу Кентаўры. Перш чым пачаць гэтую дарогу, я хацеў бы, каб вы супакоіліся, і я сапраўды маю на ўвазе гэта. І таму я кажу, што з-за хуткасці святла нам спатрэбіцца крыху больш за чатыры гады, каб дасягнуць Альфы Кентаўры.

Так, гэта здаецца жахліва доўгі час, але эй, мы першымі патрапім у гісторыю чалавецтва. Гэта ўсё варта таго.

Пакуль я кажу гэта, я вельмі спадзяюся, што мы становімся добрымі сябрамі, пакуль мы туды трапім, інакш гэтая дарога можа стаць вельмі нязручнай для нас абодвух.

Нарэшце, праз 4,3 гады мы дасягаем Альфы Кентаўра, і не, у адрозненне ад Зорных войнаў, мы не сутыкаемся ні з адной мігалкай. Увесь гэты час нічога не рухалася міма нас. Першай зоркай, якая прайшла міма нас, стане Альфа Кентаўр за ўвесь гэты час.

Я думаю, мы павінны адпачыць тут, паглынуць прыгажосць гэтай зорнай сістэмы, даследаваць яе планеты. Хто ведае? Мы можам знайсці некаторыя доказы жыцця.

Больш за тое, пара падумаць і пра нашы жыццёвыя прыярытэты. Ці вернемся мы на Зямлю ці рызыкуем далей даследаваць нашу галактыку?

Калі выказаць здагадку, што мы ўжо ў сярэдзіне 20-х гадоў з працягласцю жыцця 75, нам прыблізна 50 гадоў, каб даследаваць нашу галактыку. Мы, безумоўна, можам наведаць мноства іншых зорак, але мы нават і не думаем стаць даследчыкамі нашай галактыкі. Чаму, спытаеце вы? Гэта таму, што з нашай хуткасцю нам спатрэбіцца 100 000 гадоў, каб перайсці з аднаго канца нашай галактыкі ў іншы. Так, вы правільна чулі, што гэта ў 20 разоў больш, чым самая ранняя запісаная гісторыя чалавецтва, а гэта прыблізна 5000 гадоў.

Давайце маштабуем гэта да нашай бліжэйшай суседняй галактыкі, Андрамеды. Нам спатрэбілася б каля 2,5 мільёнаў гадоў, каб дасягнуць Андрамеды. А што з самай далёкай галактыкай у нашым Сусвеце? Ну, гэта заняло б каля 13,7 мільярда гадоў. Дарэчы, гэта таксама стагоддзе нашага Сусвету пасля Вялікага выбуху.

Цяпер не так хутка?

Хоць мы застаемся ў Альфа Центаўры, мы, безумоўна, можам пагадзіцца, што хуткасць святла, наш універсальны бар'ер хуткасці, як і нашы USB-назапашвальнікі, пакутуе марудна. А таксама, што мае сэнс вярнуцца да Зямлі, каб зноў уз'яднацца з сябрамі і сям'ёй і расказаць пра свае прыгоды, пры ўмове, што Трамп ужо не знішчыў нашу планету.

Пакуль мы вернемся назад, у нас будзе дастаткова часу, каб задумацца над тым, што шанцы будуць цвёрда супраць нас ці любой іншапланетнай цывілізацыі, каб даследаваць наш Сусвет, а бар'ер хуткасці грае спойлспорт у нашым імкненні зразумець і даследаваць сусвет, які мы любім. Гэта таксама ў пэўнай ступені адказвае, чаму замежнікі не наведваюць нас. Спатрэбіцца занадта шмат чортаў, каб яны прыйшлі сказаць "Прывітанне".

Такім чынам, у наступны раз, калі хтосьці скажа "маланка", вы можаце выправіць гэтага чалавека і рэкамендаваць больш прыдатныя прыслоўі.

Я спадзяюся, што гэты артыкул была карыснай для разумення хуткасці святла. Сачыце за маім наступным артыкулам "Чалавецтва супраць прыроды часу".

P.S. - Некаторыя лічбы, якія выкарыстоўваюцца ў артыкуле, могуць быць не зусім дакладнымі і закруглены для зручнасці чытання і разумення.

Калі вы лічыце, што гэты артыкул быў карысным і цікавым, калі ласка, падзяліцеся альбо рэкамендуйце яго, каб і іншыя маглі яго знайсці.