Эрудиция +7пт
Дорогой Сесил.
У меня есть вопрос, касающийся неспособности вещества преодолеть скорость света.
Предположим, я путешествую в космическом корабле, который летит со скоростью света минус пять километров в час. Что произойдет, если я выстрелю из пистолета в том-же направлении, в котором движется космический корабль? Или если я начну бежать по нему со скоростью в шесть километров в час?
Доказывает ли это неправоту Эйнштейна?
- Иван Б., Нежин, Украина.
Дорогой Иван:
Существуют два способа ответить на ваш вопрос.
Первый способ хорош для простаков - я могу просто ответить: нет, это не доказывает неправоту Эйнштейна, и на том закруглиться. Таким образом мы сможем обойти ряд сложностей, однако оставим ощущение некоторой неудовлетворенности, которое присуще всякому пытливому уму.
Второй способ требует известной настойчивости и гибкости мышления. Ваня, соберитесь с духом и мы попробуем решить эту проблему вторым способом.
Вероятно, вы полагаете, что находясь в автобусе, едущем со скоростью u, по салону которого вы идете со скоростью v, итоговая ваша скорость w будет выражаться простой суммой u + v. Увы, это досадное заблуждение.
На самом деле то, что мы можем назвать "сложение скоростей" выражается внушающим ужас уравнением w = (u + v)/(1 + uv/c^2), где с^2 - скорость света в квадрате (Это может заставить вас задуматься в следующий раз, когда вы будете ловить маршрутку).
На так называемых Ньютоновских (т.е. малых) скоростях, член uv/c^2 практически равен нулю, что превращает уравнение в привычное w = u + v.
Однако, если мы путешествуем на скорости, положим, в 0.9с (девять десятых скорости света) и выстреливаем пулей, летящей с такой-же скоростью 0.9с, воспользовавшись вышеприведенной формулой мы можем обнаружить, что наш кусочек свинца не приобретает общую скорость в 1.8с (т.е. большую, чем скорость света), а движется на гораздо более скромных (0.9c + 0.9c)/(1 + [0.9]^2) = 0.994c (грубо).
Означает ли это, что пуля вываливается из дула пистолета, подобно ложке каши из беззубого рта сраной старухи? Ничуть не бывало - для вас, космического путешественника, все выглядит ровно так, положено.
Тем не менее, сторонний наблюдатель заметит, что вы подверглись удивительным эффектам сокращения Лоренц-Фиджеральда, которые, кстати, гласят, что 1) ваше время замедлилось (хотя вы этого не ощутили) и 2) вы и ваш корабль оказались сжаты как гармошка в направлении движения.
Вот стихотворение, которое может помочь разъяснить вышесказанное:
Жил-был гонщик по имени Фиск
Который согласился на известный риск:
Когда его болид пошел на ускорение
Лоренц-Фиджеральда эффект сокращения
Превратил его тачку в плоский диск.
Прошу прощения, не смог удержаться. Словом, если вы дадите себе труд подумать об этом некоторое время, вы неизбежно придете к выводу: чем быстрее вы движетесь, тем медленнее вы движетесь.
А вы еще спрашиваете, почему мне так нравится физика.
-- Сессил Адамс.
У меня есть вопрос, касающийся неспособности вещества преодолеть скорость света.
Предположим, я путешествую в космическом корабле, который летит со скоростью света минус пять километров в час. Что произойдет, если я выстрелю из пистолета в том-же направлении, в котором движется космический корабль? Или если я начну бежать по нему со скоростью в шесть километров в час?
Доказывает ли это неправоту Эйнштейна?
- Иван Б., Нежин, Украина.
Дорогой Иван:
Существуют два способа ответить на ваш вопрос.
Первый способ хорош для простаков - я могу просто ответить: нет, это не доказывает неправоту Эйнштейна, и на том закруглиться. Таким образом мы сможем обойти ряд сложностей, однако оставим ощущение некоторой неудовлетворенности, которое присуще всякому пытливому уму.
Второй способ требует известной настойчивости и гибкости мышления. Ваня, соберитесь с духом и мы попробуем решить эту проблему вторым способом.
Вероятно, вы полагаете, что находясь в автобусе, едущем со скоростью u, по салону которого вы идете со скоростью v, итоговая ваша скорость w будет выражаться простой суммой u + v. Увы, это досадное заблуждение.
На самом деле то, что мы можем назвать "сложение скоростей" выражается внушающим ужас уравнением w = (u + v)/(1 + uv/c^2), где с^2 - скорость света в квадрате (Это может заставить вас задуматься в следующий раз, когда вы будете ловить маршрутку).
На так называемых Ньютоновских (т.е. малых) скоростях, член uv/c^2 практически равен нулю, что превращает уравнение в привычное w = u + v.
Однако, если мы путешествуем на скорости, положим, в 0.9с (девять десятых скорости света) и выстреливаем пулей, летящей с такой-же скоростью 0.9с, воспользовавшись вышеприведенной формулой мы можем обнаружить, что наш кусочек свинца не приобретает общую скорость в 1.8с (т.е. большую, чем скорость света), а движется на гораздо более скромных (0.9c + 0.9c)/(1 + [0.9]^2) = 0.994c (грубо).
Означает ли это, что пуля вываливается из дула пистолета, подобно ложке каши из беззубого рта сраной старухи? Ничуть не бывало - для вас, космического путешественника, все выглядит ровно так, положено.
Тем не менее, сторонний наблюдатель заметит, что вы подверглись удивительным эффектам сокращения Лоренц-Фиджеральда, которые, кстати, гласят, что 1) ваше время замедлилось (хотя вы этого не ощутили) и 2) вы и ваш корабль оказались сжаты как гармошка в направлении движения.
Вот стихотворение, которое может помочь разъяснить вышесказанное:
Жил-был гонщик по имени Фиск
Который согласился на известный риск:
Когда его болид пошел на ускорение
Лоренц-Фиджеральда эффект сокращения
Превратил его тачку в плоский диск.
Прошу прощения, не смог удержаться. Словом, если вы дадите себе труд подумать об этом некоторое время, вы неизбежно придете к выводу: чем быстрее вы движетесь, тем медленнее вы движетесь.
А вы еще спрашиваете, почему мне так нравится физика.
-- Сессил Адамс.