Просто про складне | Як досягти швидкості світла та що швидше за нього

Якщо ми говоримо про щось спрпавді швидке, то можемо сказати, що це відбувається зі швидкістю світла. Насправді мало хто розуміє, наскільки це значна величина та чому на практиці її вкрай важко досягти якомусь тілу, що має значну масу та розмір. Зараз ми вам це пояснимо.

1. Чому дорівнює швидкість світла у вакуумі?

Швидкість світла — найбільша швидкість, яку будь-що може мати у нашому Всесвіті. З нею у вакуумі розповсюджуються не лише електромагнітні хвилі видимого спектра, а й будь-яке випромінювання.

Ця величина складає точно 299 792 458 м/с. 1975 року її визначили з точністю до одного метра, а з 1983-го сам метр у Міжнародній системі одиниць — це відстань, яку світло проходить за 1/299 792 458 секунди. Тому це чи не єдина константа, значення якої не буде уточнюватися у майбутньому.

2. Чи бувають випадки, коли швидкість світла нижче?

Все вищесказане стосується лише швидкості розповсюдження електромагнітних хвиль у вакуумі. У середовищі, хоча б частково здатному розсіювати їх, вона буде значно нижчою. Точна величина залежатиме від довжини хвилі та величини заломлення самого середовища.

Наприклад, в абсолютно чистій воді швидкість світла видимого діапазону становить близько 225 341 км/с, у склі — 200 000 км/с, а в цукрі — лише 192 300 км/с. У повітрі вона лише трохи менша, ніж у вакуумі.

3. Що таке «світловий конус»?

Зі швидкістю світла пов’язане поняття «світлового конуса». Будь-яка взаємодія між двома об’єктами у Всесвіті, включно з передачею інформації, можлива лише за допомогою частинок або хвиль. А вони не можуть рухатися швидше за світло.

Тому жодна подія у Всесвіті не може вплинути на інші об’єкти за час, менший, ніж потрібно світлу, аби подолати відстань між ними. Наприклад, подія, що відбулася на Місяці, ніяк не може вплинути на Землю раніше, ніж за секунду з чвертю.

Для Сонця ця величина вже складає майже 8,5 хвилин, для Плутона — близько 4,5 години, для α Центавра — понад 4 роки, а для чорної діри Стрілець А* — 27 тис. років. Це й називається «світловим конусом».

4. Що буде, якщо спробувати досягти швидкості світла?

Ньютонівська механіка підказує нам, що якщо до якогось тіла постійно прикладати силу — наприклад, імпульс реактивних двигунів — то воно буде прискорюватися, тобто його швидкість буде зростати. То що ж заважає нам досягти швидкості світла?

На це дає відповідь Теорія відносності. Згідно з нею, чим ближча швидкість тіла до світлової, тим більша енергія необхідна для того, аби збільшити її на ту ж саму величину для кожної одиниці маси цього тіла.

Для того ж, аби розігнати хоч якусь масу до швидкості світла, до неї треба прикласти нескінченну кількість енергії. Саме тому в природі у більшості випадків таку швидкість мають лише частинки, у яких маса відсутня — наприклад, фотони.

5. Чи може щось рухатися швидше за світло?

Хоч фізика й наголошує, що для будь-якого тіла швидкість світла є межею, є теорії, які передбачають існування частинок, що рухаються швидше за нього. Ці частинки називаються тахіонами — від грецького слова, що означає «швидкий».

Тахіони мають низку дивних властивостей: наприклад, їхня маса є уявною. Тобто вона виражається числом, яке є квадратним коренем із від’ємної величини.

Жодних доказів реального існування тахіонів учені не мають. Крім того, щодо тахіонних частинок і полів існують сумніви, чи здатні вони переносити інформацію та чи справді всі вони рухаються швидше за світло. Однак саму можливість існування такої частинки ніхто остаточно виключити не може.

Тільки найцікавіші новини та факти в нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine

Popular:

Редактор стрічки новин та автор статей

Займаюся популяризацією науки українською вже 10 років. Маю науковий ступінь кандидата технічних наук і раніше навчав інженерів-будівельників. Однак останніми роками розповідаю широкій публіці про речі, які стосуються найрізноманітніших наук. А космос — моя особлива давня любов. У своїй роботі я намагаюся дотримуватися принципу поваги до вчених, які робили відкриття, та інженерів, що створювали космічну техніку. […]

Яка найбільша планета у Всесвіті

Серед незліченних небесних істот, які населяють Всесвіт, неминуче повинна бути одна планета, яка перевершує всі інші за розміром. Багато хто хоче знати яка найбільша планета у всесвіті відомі та які характеристики вони мають.

Тому в цій статті ми розповімо вам, яка найбільша планета у Всесвіті та які її характеристики.

Як дізнатися, яка найбільша планета у Всесвіті

За даними Канадського космічного агентства (CSA), у Всесвіті існує приблизно один мільярд ідентифікованих галактик. У кожній із цих галактик є численні сонячні системи, кожна зі своєю колекцією планет. Тому розумно припустити, що серед цього широкого діапазону зірок і планет повинна існувати планета, яка перевершує всі інші за розміром, принаймні в межах спостережуваного Всесвіту.

Жаданий титул найбільшої планети в нашій Сонячній системі належав Юпітеру до 1992 року. Однак відкриття першої екзопланети того року відкрило конкуренцію для широкого кола потенційних претендентів, кожен з яких міг легко скинути нашого улюбленого газового гіганта.

Спеціалізований сайт Live Science припускає, що при розгляді питання існує два вимірювання, які визначають найбільшу планету у Всесвіті: діаметр і маса.

Хоча між ними існує зв’язок, це не завжди проста кореляція. Візьмемо як приклад екзопланету HAT-P-67 b, радіус якої приблизно вдвічі перевищує радіус Юпітера. Дивно, але це небесне тіло має надзвичайно низьку щільність, в результаті чого його маса становить лише одну третину від маси Юпітера. Солен Ульмер-Молл, дослідник екзопланет з Женевського університету, надала цю інформацію Live Science.

В даний час відомо, що найбільші планети з існуючих мають масу, яка приблизно в 13 разів перевищує масу Юпітера. Помітним представником цієї категорії є HD 39091 b, що знаходиться приблизно в 60 світлових роках від нашої планети, з масою, що перевищує масу найбільшого небесного тіла в нашій Сонячній системі в 12 разів.

Яка найбільша планета у Всесвіті

Ґрунтуючись на висновках Андреа Фішера, журналіста з Мексики, пов’язаного з National Geographic en Español, Було встановлено, що ROXs 42Bb, небесне тіло, є найбільш колосальною сутністю в наших сучасних знаннях про Всесвіт. Маючи розмір, який у два з половиною рази перевищує розмір Юпітера, а потенційно навіть більше, слід зазначити, що отримані вимірювання можуть бути не зовсім точними.

Андреа Фішер пояснює, що один із методів, який використовується для визначення його діаметра, полягає у вимірюванні кількості світла, якому він перешкоджає під час проходження через центральну зірку. Однак зрозуміло, що на відстані можуть бути гіганти, трохи більші за поточного володаря титулу.

ROXs 42Bb, відкрита на даний момент екзопланета, Вона перевищує Юпітер щонайменше в 2,5 рази за розміром, що робить її найбільшою відомою екзопланетою.

ROXs 42Bb

ROXs 42Bb, найбільша зареєстрована планета у Всесвіті, перевершує навіть Юпітер, колосального газового гіганта, який панує серед наших сусідніх планет. Оскільки Юпітер в 11 разів більший за Землю, позиція Юпітера як найвищого колоса залишається незаперечною. Проте в просторах космосу, п’ята планета в нашій Сонячній системі блідне в порівнянні з величчю ROX 42Bb. На жаль, наші знання про це надзвичайне небесне тіло обмежені кількома деталями.

У величезному просторі Всесвіту є об’єкти такого величезного розміру та різноманітності, що вони затьмарюють навіть найбільші планети нашої Сонячної системи. Прикладом є UY Scuti, колосальна зірка, яка має титул найбільшої з існуючих. Для порівняння наше Сонце виглядало б крихітним, схожим на просту комаху в його присутності.

Зважаючи на ці обставини, не дивно, що небесне тіло, відоме як ROXs 42Bb, у два з половиною рази перевищує Юпітер, найбільшу газоподібну планету в нашій Сонячній системі. Цілком можливо навіть, що ця оцінка не відповідає дійсності, оскільки вимірювання цієї колосальної сутності можуть бути дещо ненадійними. Один із методів, який використовується для визначення його діаметра, наприклад, включає спостереження за кількістю світла, якому він перешкоджає під час проходження через батьківську зірку.

Юпітероподібний ROX 42Bb відноситься до категорії газових гігантів. Однак його маса більш ніж у дев’ять разів перевищує масу п’ятої планети нашої Сонячної системи. Вчені NASA використовували варіації швидкості планети, щоб обчислити її масу, що дозволило їм визначити додаткові властивості цього небесного тіла.

Деякі особливості ROXs 42Bb

Ось деякі характеристики найбільшої планети у Всесвіті, зареєстровані на даний момент:

• Його орбіта охоплює вражаючу відстань у 157 астрономічних одиниць.
• Орбітальний період ROXs близько 42Bb Вік його зірки приблизно 1968,3 років, завершуючи за цей час повний цикл.
• Головна зірка цього небесного тіла належить до типу M, що вказує на те, що вона випромінює надзвичайно тьмяне світло.

Він був відкритий у 2013 році і отримав назву ROXs 42Bb. Розташований на відстані приблизно 488 світлових років від нас, він затьмарює Землю в 22 рази. Ця колосальна сутність, доступна лише за допомогою найсучаснішого телескопічного обладнання, була виявлена ​​дуже близько до сузір’я Змієносця. На сьогоднішній день не з’явилася жодна інша екзопланета, яка могла б зрівнятися з її величезними розмірами, зміцнюючи її статус правлячого чемпіона розмірів у доступному для спостереження космосі.

Як бачите, наш всесвіт постійно дає нам нову інформацію, яка змушує нас оновлювати всі наявні дані. Те ж саме, наразі ми вважаємо, що ROXs 42Bb є найбільшою планетою у Всесвіті, але через кілька років буде виявлено, що існує інша планета, навіть більша. Все це досягається завдяки розвитку технологій.

Я сподіваюся, що з цією інформацією ви зможете дізнатися більше про найбільшу планету у Всесвіті та про її характеристики.

Повний шлях до статті: Мережева метеорологія » Астрономія » Яка найбільша планета у Всесвіті

Будьте першим, щоб коментувати