Естественные науки

Ответьте на несколько вопросов о скорости света

Я 9-ти классик и у меня есть несколько вопросов о скорости света.
1) Почему нельзя развить скорость больше скорости света?
2) Если запустить 2 тела со скоростью в 0.5 от скорости света в противоположных направлениях и взять за систему отсчёта одно из тел, почему у 2 тела скорость будет не равна скорости света?
3) А если взять 2 фатона и запустить в противоположные направления и взять за систему отсчёта 1 из фатанов, почему не получиться достичь скорости равной 2 скоростям света?
Объясните понятным языком для 9 класса
1) Если под "почему?" вы имеете ввиду "а что помешает, если поробовать?", то ответ: чем ближе тело к скорости света, тем меньше оно будет реагировать на ваши попытки ускорить его. Или, что то же самое, по мере ускорения для изменение скорости на одну и ту же величину вам потребуется все больше и больше энергии. А если под "почему?" вы имели ввиду "от куда мы это взяли?", то изначально это было следствием теории, и позже появились различные экспериментальные подтеврждения разного уровня.
2) Потому что "правильное" преобразование скоростей при смене ИСО устроено сложнее, чем просто разность скоростей. Это следствие постулатов, на которых строится СТО. Читайте про преобразования Лоренца.
3) С фотоном нельзя связать систему отсчета, т. к. он движется со скоростью света.
АЭ
Ахмед Эсиев
87 107
Лучший ответ
Анастасия Александровна Частично понял, но далеко не все.
Но задам пока только 1 вопрос: "почему нельзя взять за систему отсчёта чело, движущееся со скоростью света?"
Анастасия Александровна Сорян, я написал какую-то дичь
Анастасия Александровна тоесть какие-то чуваки заранее продумали, что какой-то другой чел решит одурачить всех и записали данный пастулат?
Так лучше
Анастасия Александровна Ясно, тоесть просто так удобнее для физиков делать расчеты, выводить уравнения и т. д.
1) Почему нельзя развить скорость больше скорости света?

Это - практическое наблюдение, которое классическая наука (по которой пока пишут учебники) никак не объясняет, потому что не знает структуру пространства и микромира.

По некоторым современным гипотезам пространство обладает поперечной электрической жёсткостью. И эта жёсткость автоматически устанавливает скорость распространения электрической волны в нём. По очень простой формуле.

Самую большую жёсткость имеет идеальное пустое пространство. Но чем сильнее оно "засорено" полями и материей, тем сильнее снижается скорость света. Реальная скорость света в реальном вакууме на миллиметры меньше идеальной. Причём, отставание это различно для различных длин волн.

2) Если запустить 2 тела со скоростью в 0.5 от скорости света в противоположных..

Это - геометрические фантазии, в которых можно нарисовать хоть стократную скорость. Реальность на фантастику ограничений не накладывает. Она накладывает ограничение на передачу упругой энергии от точки А точке Б. И больше ни на что.

Похоже, принцип относительности, как и любая другая реальная формула, имеет свою область допустимых значений, то есть, не универсален. И вообще, насколько можно применять этот принцип к упругому пространству?

Сильно не вникал, но создаётся ощущение, что сначала принцип относительности революционеры от науки возвели в абсолют, а потом хитро "отключили" его на больших скоростях релятивистской формулой. Введя гуманитариев в восторг, а технарей - в ступор. В общем, при изучении электромира надо отталкиваться от жёсткости пространства, а всё остальное оставить полумистическому двадцатому веку.
Rustembek Baidashov
Rustembek Baidashov
52 587
На последний вопрос надо знать формулу сложения скоростей, как у Эйнштейна (она сложнее), а не как у Галилея в 9 классе.
Слово фОтон, а не фАтон...
Анастасия Александровна Спасибо за поправку в орфографии и можете ещё объяснить формулу Эйнштейна
Смотри. Есть такая характеристика у всех объектов - длина волны де Бройля.
Она равна отношению постоянной Планка к массе умноженной на скорость.
Масса и скорость в знаменателе.
Это означает, что если у объекта есть масса и мы разгоняем его до скорости света, то длина де Бройля уменьшается до планковской величины. Объект начнет испытывать сопротивление вакуума. Для преодоления этого сопротивления потребуется бесконечно много энергии.
У фотона с нулевой массой, наоборот, длина волны оказывается бесконечной (ноль в знаменателе дает бесконечную длину волны. Такие объекты являются волнами. Скорость волн зависит от пропускных свойств вакуума. Вакуум один, и скорость максимальная тоже одна.
Это что касается абсолютной скорости.
Относительная скорость объектов может быть больше скорости света.
Но только не у фотонов.
С фотонами сложнее. Они нелокальны, как я говорил, занимают всю вселенную.
К какой точке вселенной ты привяжешь систему отсчета?
Поэтому понятие относительной скорости фотонов теряет смысл.
Отставник
Отставник
39 431
1- ни одно тело во вселенной имеющее массу ни может развить скорость превышающую скорость света.
2- если два тела запустить в противоположных направлениях со скоростью 0,5 скорости света каждое то суммарная скорость не будет равна скорости света в силу того что точкой отсчета будет выступать противоположное тело, а значит скорость будет равна 0,5 скорости света.
3-Фотон не получится считать точкой отсчета так как он имеет сам скорость света поэтому скорость света фотонов останется неизменной около 300000 км сек.
Анастасия Александровна Чел, я спросил: "почему оно не может иметь такую скорость?", а не попросил сказать этот факт, также 2 я вообще не понял, почему так и 3 тоже
Я вообще не понимаю, как к пространству-времени Ньютона-Галиея можно привыкнуть. Оно ж... странное.

Еду на поезде, два раза щелкнул пальцами. Почему это расстояние между событиями-щелчками (в метрах) зависит от наблюдателя (для меня щелчки произошли в одном месте, а для грибника за окном - в разных), а промежуток времени между событиями-щелчками для меня и грибника обязательно должен быть одинаковым?

Какая-то непоследовательная ерунда получается. Логичнее было бы, если б промежуток времени тоже зависел. А преобразования скоростей тогда уж как-нибудь породим преобразованиями расстояний и промежутков времени при переходе от наблюдателя к наблюдателю.
НШ
Надин Шутова
34 449
2.
Применяем формулу сложения двух скоростей:

V = (V1 + V2) / (1 + V1*V2/C^2),
где С - скорость света.

для V1=0.5C и V2=0.5C.

Получаем:

V=0.8C

3.
Применяем формулу сложения двух скоростей:

V = (V1 + V2) / (1 + V1*V2/C^2)

для V1=C и V2=C.

Получаем:

V=C

То есть просто тупо применяете формулу сложения двух скоростей и получаете правильные ответы. Ничего сложного.
1-е Исправлена опечатка в слове «корости»
Быстрые ответы
Скорость света нельзя преодолеть из-за того, что за 1 мгновение частица/волна достигает максимального числа допустимых состояний. А теперь поясняю саму теорию: время делится на бесконечное число мгновений, которые нельзя отдельно воспринять, только группой.
помог частично
Михаил Птицын
Михаил Птицын
4 934
Анастасия Александровна Если честно, то не помог.
"За 1 мгновение частица/волна достигает максимального числа допустимых состояний", каких состояний?
И есть предел по кол. состояний в определенный момент времяни?
Про время тоже, мы може на теории остановить время, и одно мгновение будет длиться больше чем бесконечно малая еденица времяни для нас
Скорость света не является не преодолимой величиной. Ряд экспериментов проведённых в Японии говорят о том что нейтрино способны развивать скорость выше скорости света, и это не в вакууме.
Ахмед Эсиев С 2011 года много времени прошло, уже давно во всем разобрались: никакого превышения скорости света там не было. И оно не было получено и позже в подобных экспериментах.