Что такое скорость света и измеряемые световыми годами

Теория относительности утверждает, что когда материя приближается к скорости света, ее масса становится бесконечной, напоминает Техно 24. Это означает, что скорость света функционирует как ограничение скорости для всей вселенной.

Смотрите также Астрономы открыли загадочные мегаструктуры, которых вообще не должно существовать во Вселенной

Скорость света является постоянной величиной и Национальный институт стандартов и технологий США использует ее для определения международных стандартных единиц измерения, таких как метр, а также мили, футы и дюймы. Эта константа также применяется в сложных уравнениях для определения килограмма и единицы измерения температуры – Кельвина.

Несмотря на статус скорости света как универсальной константы, ученые и писатели-фантасты продолжают размышлять о возможности путешествий со скоростью, превышающей скорость света. Хотя настоящий варп-двигатель еще не был создан, это не останавливает коллективное стремление к новым рассказам, изобретений и развитию физики.

Что такое световой год?

Световой год – это расстояние, которое свет может преодолеть за один год – около 10 триллионов километров. Это один из способов, которым астрономы и физики измеряют огромные расстояния в нашей Вселенной.

• Свет проходит путь отражаясь от Луны до наших глаз примерно за 1 секунду, то есть Луна расположена на расстоянии около 1 световой секунды от нас.
• Солнечному свету нужно около 8 минут, чтобы достичь наших глаз преодолевая расстояние от Солнца до Земли, то есть Солнце расположено на расстоянии около 8 световых минут.
• Свету от Альфы Центавра, ближайшей к нам звездной системы, нужно примерно 4,3 года, чтобы добраться до нас, следовательно, Альфа Центавра расположена на расстоянии 4,3 световых лет от нас.

Звезды и другие космические объекты за пределами нашей Солнечной системы находятся на расстоянии от нескольких до миллиардов световых лет. То, что астрономы наблюдают в далеком космосе, является фактически взглядом в прошлое. Изучая эти далекие объекты, астрономы видят свет, который отражает их в состоянии, в котором они были в то время, когда этот свет был излучен.

Этот принцип позволяет астрономам наблюдать Вселенную в состоянии, существовавшем вскоре после Большого взрыва, который произошел примерно 13,8 миллиардов лет назад. Объекты, расположенные на расстоянии 10 миллиардов световых лет, выглядят для астрономов так, как они были 10 миллиардов лет назад, вскоре после формирования Вселенной, а не так, как они есть сегодня, поскольку они могут уже даже не существовать.

Интересные факты о скорости света

• Есть ли что-то быстрее чем скорость света? Нет! Свет – это "универсальный предел скорости" и, согласно теории относительности Эйнштейна, это самая быстрая скорость во Вселенной: 300 000 километров в секунду.
• Является ли скорость света постоянной? Скорость света является универсальной константой в вакууме, подобно вакууму космоса. Однако свет может несколько замедляться, когда он проходит через поглощающую среду, например, воду (225 000 километров в секунду) или стекло (200 000 километров в секунду).
• Кто открыл скорость света? Одно из первых измерений скорости света сделал Рёмер в 1676 году, наблюдая за спутниками Юпитера. Впервые скорость света была измерена с высокой точностью в 1879 году в эксперименте Майкельсона-Морли.
• Откуда мы знаем скорость света? Рёмер смог измерить скорость света, наблюдая затмение спутника Юпитера Ио. Когда Юпитер был ближе к Земле, Рёмер заметил, что затмения Ио происходили немного раньше, чем когда Юпитер был дальше. Рёмер объяснил этот эффект тем, что свету нужно больше времени, чтобы преодолеть большее расстояние, когда Юпитер находится дальше от Земли.

Смотрите также Внутренняя часть мертвой звезды может выглядеть как гигантское ядро атома

Что движется быстрее скорости света?

Хотя скорость света часто называют пределом скорости Вселенной, на самом деле сама она расширяется несколько быстрее скорости света. Вселенная расширяется со скоростью чуть более 68 километров в секунду на каждый мегапарсек расстояния от наблюдателя.

Мегапарсек – это 3,26 миллиона световых лет – очень большое расстояние.

Другими словами, галактика на расстоянии 1 мегапарсек удаляется от Молочного Пути со скоростью 68 км/с, тогда как галактика на расстоянии двух мегапарсек удаляется со скоростью почти 136 км/с, и так далее.

В определенный момент, на непостижимом расстоянии, скорость расширения Вселенной превышает скорость света, что является следствием естественного и регулярного расширения пространства.

Специальная теория относительности определяет абсолютный лимит скорости во Вселенной, но общая теория относительности, предложенная Эйнштейном в 1915 году, предусматривает другие возможности, когда физика, которую мы исследуем, не является "локальной".