Дата публікацыі: 03.07.23 13:24; Катэгорыя: ; Тэгі: , ;

Чаму ўся навука круціцца вакол хуткасці святла?

Хуткасць святла з'яўляецца адной з фундаментальных канстант Сусвету і адыгрывае важную ролю ў нашым разуменні законаў фізікі. З гэтай хуткасцю распаўсюджваецца электрамагнітнае выпраменьванне, і складае яна ў 299792458 метраў у секунду. З-за гэтага хуткасць святла ўсталёўвае фундаментальную мяжу памеру і ўзросту Сусвету, а тая ж дае ўяўленне аб тым як функцыянуе усё, што ад чорных дзір да субатамных часціц.

Чаму ўся навука круціцца вакол хуткасці святла?

Тэорыя адноснасці Эйнштэйна

Тэорыя адноснасці Эйнштэйна, распрацаваная ў пачатку 20 стагоддзя, зрабіла рэвалюцыю ў нашым разуменні прыроды Сусвету. Цэнтральным у гэтай тэорыі з'яўляецца прынцып інварыянтнай хуткасці святла, яна не толькі тлумачыць, чаму хуткасць святла застаецца сталай ва ўсіх эксперыментах, але таксама мае глыбокае значэнне для нашага разумення часу, прасторы і прыроды Сусвету.

Фактычна, прынцып інварыянтнасці сцвярджае, што законы фізікі аднолькавыя для ўсіх назіральнікаў, якія знаходзяцца ў раўнамерным прамалінейным руху або стане спакою адносна адзін аднаго, і што хуткасць святла сталая незалежна ад руху назіральніка. Гэта азначае, што незалежна ад таго, наколькі хутка рухаецца назіральнік, ён заўсёды будзе бачыць адну і тую ж хуткасць святла.

Прынцыпы спецыяльнай і агульнай тэорыі адноснасці таксама забяспечылі новае разуменне ўзаемасувязі паміж энергіяй і масай і прывялі да знакамітага ўраўнення E = mc². Гэтае раўнанне паказвае, што энергія і маса ўзаемазвязаныя, і адыграла вырашальную ролю ў развіцці ядзернай энергетыкі і разуменні паводзін часціц у паскаральніках.

Усё гэта прывяло чалавецтва да цэлага спектру адкрыццяў і новых тэхналогій:

Канчатковы ўзрост Сусвету

Той факт, што хуткасць святла сталая, азначае, што святлу патрабуецца пэўны час, каб дабрацца з адной кропкі ў іншую, а гэта азначае, што калі мы глядзім на далёкі Сусвет, мы азіраемся назад у часе. Чым далей мы глядзім, тым больш даўні Сусвет мы бачым. Грунтуючыся на гэтых назіраннях, узрост Сусвету ацэньваецца прыкладна ў 13,8 мільярда гадоў. Не будзь хуткасць святла сталай было б немагчыма вызначыць узрост Сусвету з дапамогай гэтых назіранняў.

Канчатковы памер назіранага Сусвету

Той факт, што хуткасць святла сталая, таксама азначае, што існуе мяжа таго, як далёка святло можа прайсці за зададзены прамежак часу. Гэта азначае, што існуе мяжа таго, як далёка мы можам зазірнуць у сусвет, паколькі ўсё, што знаходзіцца за межамі гэтай адлегласці, будзе занадта далёка, каб святло паспела дасягнуць нас.

Лёс сусвету

Пастаянная хуткасць святла таксама адыграла ролю ў нашым разуменні канчатковага лёсу Сусвету. Назіранні паказалі, што пашырэнне Сусвету паскараецца.

Грунтуючыся на бягучых назіраннях, лічыцца, што Сусвет будзе працягваць пашырацца бясконца, а галактыкі і іншыя структуры будуць выдаляцца ўсё далей і далей сябар ад сябра датуль, пакуль пашырэнне не разарве нават атамныя ядры.

Тэхналогія GPS

Тэхналогія глабальнай сістэмы пазіцыянавання (GPS) выкарыстоўвае прынцып пастаяннасці хуткасці святла для прадастаўлення дакладнай інфармацыі аб месцазнаходжанні. GPS працуе, выкарыстоўваючы сігналы сеткі спадарожнікаў на арбіце вакол Зямлі, якія перадаюць сігналы на прымачы GPS на Зямлі.

Прыёмнікі GPS разлічваюць адлегласць да кожнага спадарожніка на аснове часу, які патрабуецца сігналу для таго, каб дайсці ад спадарожніка да прымача. Паколькі хуткасць святла сталая, прымачы GPS могуць выкарыстоўваць гэтую інфармацыю для разліку свайго дакладнага месцазнаходжання на паверхні Зямлі.

Медыцынская візуалізацыя

Метады медыцынскай візуалізацыі, такія як рэнтген, кампутарная тамаграфія і МРТ, гэтак жа заснаваны на прынцыпе сталасці хуткасці святла для атрымання падрабязных малюнкаў цела. Гэтыя тэхналогіі працуюць, пасылаючы электрамагнітнае выпраменьванне праз цела і аналізуючы выпраменьванне, якое паглынаецца ці рассейваецца рознымі тканінамі і будуючы падрабязныя выявы ўнутраных структур арганізма. Хуткасць святла гуляе ключавую ролю ў дакладнай сінхранізацыі і пазіцыянаванні выпраменьвання, што мае вырашальнае значэнне для атрымання дакладных выяваў.

Квантавая механіка

Прынцып сталай хуткасці святла гуляе вырашальную ролю ў квантавай механіцы, якая апісвае паводзіны часціц на атамным і субатамным узроўні. У квантавай механіцы часціцы апісваюцца хвалевымі функцыямі, якія вызначаюць верагоднасць таго, што часціца апынецца ў пэўным месцы ў пэўны час. Пастаянная хуткасць святла вызначае максімальную хуткасць, з якой часціцы могуць узаемадзейнічаць сябар з сябрам.

Астраномія

Астраномы выкарыстоўваюць тэлескопы і іншыя прылады для назірання святла ад выдаленых аб'ектаў, а сталая хуткасць святла дазваляе ім вызначаць адлегласць, узрост і склад гэтых аб'ектаў.

Акрамя таго, хуткасць святла адыграла ключавую ролю ў адкрыцці і вывучэнні чорных дзірак. Аб іх уласцівасцях, такіх як іх памер і маса, можна меркаваць па паводзінах святла, які выпускаецца або паглынаецца рэчывам пры яго падзенні ў чорную дзірку.

Тэматычная падборка: «Просто о сложном»

Не всегда то, что сложно звучит — сложно в понимании. В этой подборке мы стараемся максимально простыми словами объяснить сложные, на первый взгляд, вещи...

Падзяліцеся публікацыяй у сацсетках?

Спадабаўся сайт? Падпішыся на нас у сацсетках!

Мы в Google NewsМы в TelegramМы в VkМы в FacebookМы в одноклассникахМы Всети

Объявление

Уважаемые посетители, сайту требуются авторы текстов. Возможно без опыта. Все подробности на этой странице.

Каментары да публікацыі...

load...
Слухайце аўдыё версію публікацыі!

X

Цитата | Ошибка