Меню

Скорость света во всех средах разный или одинаковый



Спросите Итана: всегда ли свет движется с одной и той же скоростью?


На изображении центра галактики в нескольких диапазонах длин волн видно такие источники излучения, как звёзды, газ, чёрные дыры, и т.д. Но свет, исходящий от всех этих источников, от гамма-излучения до видимого и радиодиапазона, всегда движется через пустое пространство с одной и той же скоростью: скоростью света в вакууме

Неважно, насколько быстро вы двигаетесь, одну вещь вы никогда не сможете поймать: свет. Скорость света — не только максимальная скорость, с которой во Вселенной может что-либо перемещаться, она ещё считается универсальной постоянной. Включаем ли мы фонарик, смотрим ли на Луну или Солнце, или измеряем параметры галактики, находящейся в миллиардах световых лет от нас, скорость света — единственное, что остаётся неизменным. Но всегда ли это так? Именно это хочет узнать наш читатель:

Движется ли свет с одной и той же скоростью всё время? Если его что-либо замедлит, останется ли он замедленным после того, как это влияние исчезнет? Разгонится ли он обратно до скорости света?

Начнём с того, что собой представляет свет на фундаментальном уровне: кванты.


Колеблющиеся в одной фазе электрические и магнитные поля, распространяющиеся со скоростью света, определяют электромагнитное излучение. Мельчайшая единица электромагнитного излучения, квант, известна под названием фотон.

Свет может быть непохожим на частицы, если вы наблюдаете за таким источником света, как лампочка, фонарик, лазерная указка или Солнце — но это всё оттого, что мы не умеем видеть его отдельные частицы. Если мы вместо наших глаз будем использовать электронные фотодетекторы, мы обнаружим, что весь свет Вселенной состоит из одних и тех же частиц, или квантов — фотонов. У него есть несколько свойств, одинаковых для всех фотонов:

  • масса, равная 0;
  • скорость, всегда равная с, скорости света;
  • спин, мера внутреннего углового момента, всегда равный 1;

и одно очень важное свойство, отличающееся у разных фотонов: энергия. Из всех видимых человеческому глазу фотонов больше всего энергии у фиолетового света, а у красного — меньше всего. Ещё меньше энергии у фотонов из инфракрасного, микроволнового и радиодиапазона, а больше — у ультрафиолета, рентгеновских лучей и гамма-излучения.


Шкалы размера, длины волны и температуры/энергии, соответствующие различным частям электромагнитного спектра

Через вакуум космоса, вне зависимости от энергии, они всегда перемещаются со скоростью света. И неважно, как быстро вы будете пытаться двигаться вслед за светом, или по направлению к нему: наблюдаемая вами скорость фотонов всегда будет одной и той же. Вместо скорости изменяться будет их энергия. Двигайтесь по направлению к свету, и он будет казаться более синим, и его энергия будет больше. Двигайтесь от него, и он будет казаться красным, и его энергия будет меньше. Но вне зависимости от того, как двигаетесь вы, как двигается свет, как вы меняете энергию — скорость света не изменится. Фотон самой высокой или самой низкой из всех наблюдаемых энергий всегда будет двигаться с одной и той же скоростью.


Все безмассовые частицы движутся со скоростью света, включая фотоны, глюоны и гравитационные волны, переносящие соответственно электромагнитные, сильные ядерные и гравитационные взаимодействия

Но если вы захотите перейти от вакуума в некий материал, свет можно будет замедлить. Любой материал, прозрачный для света, позволит фотонам перемещаться внутри него — будь то вода, акриловая смола, кристаллы, стекло, и даже воздух. Но поскольку в этих материалах есть заряженные частицы — электроны — они будут взаимодействовать с фотонами, и таким образом замедлять их. Свет, хотя он и не имеет заряда, ведёт себя, как волна. Фотон, двигаясь в пространстве, вызывает колебания электрического и магнитного полей, из-за чего может взаимодействовать с заряженными частицами. Эти взаимодействия замедляют его, заставляя двигаться со скоростью, меньшей, чем скорость света, пока он движется в среде.


Поведение белого света, проходящего через призму, демонстрирует, как свет разных энергий движется с разными скоростями в среде — но не в вакууме

У разных фотонов будет разная энергия, а значит, их электрические и магнитные поля будут колебаться с разной частотой. В вакууме скорость разных видов света одинаковая, а в среде может отличаться. Просветите белым светом, состоящим из всех цветов, каплю воды или призму, и фотоны больших энергий замедлятся сильнее, чем фотоны меньших, что заставит свет разделиться на цвета.


Основная (яркая) и вторичные (тусклые) радуги появляются из-за взаимодействия солнечного света и капель воды, а дополнительные — из-за отражений в воде. Цвета разделяются из-за разной скорости фотонов разных энергий, движущихся в среде — в данном случае, в воде

Именно так свет, проходя через капли воды, создаёт радугу — фотоны разных энергий взаимодействуют с заряженными частицами среды, и замедляются по-разному.


Множественные отражения света в капле воды приводят к разделению света под разными углами, когда красный свет в водной среде движется быстрее, а фиолетовый — медленнее.

Важно помнить, что при этом никакие свойства света не меняются. Он не теряет энергию, не меняет присущих ему внутренних свойств, ни во что не превращается. Меняется только окружающее его пространство. Когда этот свет покидает среду и возвращается в вакуум, он вновь движется со скоростью света в вакууме: 299 792 458 метров в секунду. На самом деле сами определения расстояний и времени — метра и секунды — рассчитываются через скорость света. Атомы могут поглощать или испускать свет, в зависимости от переходов электронов внутри атомов.

Читайте также:  Рено логан не работает свет салона


Атомный переход с орбитали 6s, Δf1, определяет метр, секунду и скорость света

У цезия, 55-й элемента таблицы Менделеева, есть 55 электронов в едином, стабильном, нейтральном атоме. Первые 54 электрона обычно существуют в состоянии с наименьшей энергией, но у 55-го есть два возможных уровня энергии, которые он может занимать, расположенные чрезвычайно близко друг к другу. Если он переходит с того, что чуть выше, на тот, что чуть ниже, то энергия перехода переходит фотону с совершенно определённой энергией. Если взять 9 192 631 770 циклов этого фотона, то получится 1 секунда. Если взять расстояние, которое он пройдёт за 30,663319 циклов (9 192 631 770 / 299 792 458), то получится 1 метр.

Из этого следует удивительно глубокая вещь: пока атомы по всей Вселенной совершенно одинаковы, наше определение времени, расстояния и скорости света не изменятся, вне зависимости от того, в какой точке Вселенной мы их применяем.


Неважно, как далеко мы заглянем во Вселенную, физика, управляющая атомами, и определяющая длину, время и скорость света, останется неизменной

Итак, что же мы узнали в итоге?

  1. Свет, вне зависимости от того, высока или низка его энергия, всегда движется со скоростью света, пока он движется в вакууме пустого пространства.
  2. Никакие изменения вашего движения или движения света не меняют эту скорость.
  3. Отправляя свет в среду, отличную от вакуума, можно изменить его скорость, пока он движется в этой среде.
  4. Свет разных энергий будет менять скорость по-разному, в зависимости от свойств среды.
  5. Покинув среду и вернувшись в вакуум, свет снова начинает двигаться со скоростью света.
  6. Согласно нашим познаниям и лучшим измерениям, скорость света сохраняется на отметке 299 792 458 м/с во всех местах и во все времена Вселенной.

Во многих отношениях, свет — простейшая частица во Вселенной. И хотя она всегда движется со скоростью света, она не всегда движется в абсолютно пустом пространстве. Пока во Вселенной сохраняется прозрачный материал, вам не удастся избежать замедления света в нём. Но как только свет возвращается в пустое пространство, он опять движется со скоростью света, и каждый фотон движется так, будто он никогда не двигался с другой скоростью!

Итан Сигель – астрофизик, популяризатор науки, автор блога Starts With A Bang! Написал книги «За пределами галактики» [Beyond The Galaxy], и «Трекнология: наука Звёздного пути» [Treknology].

Источник

скорость света в разных система отсчета разная

Пользователи

10 сообщений
Откуда: Екатеринбург
Кто: инженер физик
Возраст: 64

Эйнштейн не прав и выводы Лоренца неправильны. Скорость света можно преодолеть

Пользователи

2 сообщений

Пользователи

10 сообщений
Откуда: Екатеринбург
Кто: инженер физик
Возраст: 64

Постулат Эйнштейна гласит- скорость света во всех системах отсчета одинаковая. На основе этого постулата получены формулы Лоренца исходя из которых следует, что масса с увеличением скорости объекта стремится к бесконечности. Измерение скорости света производилось в нашей системе на основе измерения вращения какой-то звезды. Измерял ли кто-то скорость света в другой галактике?

Пользователи

485 сообщений
Откуда: красноярск
Кто: пенсионер
Возраст: 67

начинать рассуждать на эту тему нужно с того, чем является вакуум. Если это пустота, в которой чудесным образам образуются волны и поля, то теоретически можно получить скорость больше С — лишь бы силенок хватило на разгон. Если согласиться с Библейским утверждением о тверди небесной, то осуществить эту теоретическую дурь не удастся даже если мы потратим всю энергию вселенной — вспомните какая энергия тратится в ускорителе для разгона одной частицы. Но дело даже не в энергии. Материя (частицы) это особым образом организованное искажение в упорядоченной структуре тверди небесной и скорость перемещения такого искажения ограничена С — ни частица, ни фотон, ни волна не могут существовать вне тверди — они её порождение. Логика подсказывает, что превысить скорость С — все равно, что вырвать из тверди её искажение т.е. уничтожить его (материю).

Добавлено спустя 17 минут

То, что скорость света в разных частях галактики разная — верно т. к. она зависит от энергетической плотности тверди (среды нахождения). На окраинах вселенной она очень низкая и поэтому любая галактика попавшая туда «выгорает» — материя превращается в фотоны т.к. усредненная энергетика среды нахождения в той зоне не в состоянии обеспечивать существование материи в первоначальном виде. Такие галактики мы наблюдаем в виде квазаров. Подобное происходит в зоне близкой к центру спиральной галактики — в ней любой космический объект начинает светиться сбрасывая лишнюю энергию для того, чтобы прийти в энергетическое соответствие со средой нахождения. Вы когда -нибудь задумывались над причиной неиссякаемости энергии энергетической константы нашего мира — ЗАРЯДА? На нем держится целостность всей материи, он не просто существует в ней, но и активно работает. Стул на котором Вы сидите не разваливается под Вами, а держит Ваш вес благодаря работе заряда. Откуда он черпает энергию? Источник может быть только один — среда нахождения. Поэтому я и называю её ЭНЕРГОСРЕДОЙ.

Пользователи

10 сообщений
Откуда: Екатеринбург
Кто: инженер физик
Возраст: 64

Интересная версия. А что такое усредненная энергетика среды?

Пользователи

485 сообщений
Откуда: красноярск
Кто: пенсионер
Возраст: 67

Количество движения в единице пространства. В моей модели энергосреда состоит из плотноуложенных носителей циклического движения (НЦД). Я отдаю предпочтение движению в торе т.к. оно имеет свойство самоукладки — Маленькие торы соединяясь сторонами с однонаправленными векторами движения укладываются в большие торы, те — в еще большие, и так до тех пор, пока не сложится большой тор вселенной. Движение в первоначальном торе равно С — понятно, что движение с такой скоростью в ничтожном объёме пространство дает первичным НЦД свойство абсолютно жесткого шарика и ограничивает скорость прохождения волн в такой среде скоростью С. Кроме того такая модель энергосреды обеспечивает все фантастические качества эенргосреды, а их более десятка. Среда получается безинерционной т.к. в ней нет материи, а только движение, по этой же причине мы воспринимаем её как пустоту. Любая частица это вырванный из энергосреды её кусок и закрученный с помощью 2-3 типов движения ( одно из движение должно иметь скорость С) в независимую от среды инерциальную систему. При изменении скорости движения этой системы в энергосреде требуется приложение силы для перестройки (сложения) векторов внутри частицы и в эенргосреде. после снятия силы частица продолжает движение в среде с новой организацией векторов на новой скорости. Это свойство называется инерцией и дает ощущение наличия массы.

Читайте также:  Синтез атф идет за счет энергии света

Пользователи

543 сообщений
Откуда: Longueuil

Ув. Василий. Эмоциями вы никого не убедите. Есть миллионы экспериментов, которые подтверждают теорию Эйнштейна, и то что скорость света одинакова в разных системах отсчета. Если вы ходите это опровергнуть, то должны доказать не звуками, словами, а экспериментом.Это и есть физика. А вы занимаетесь болтологией.Это легко и приятно.

Пользователи

485 сообщений
Откуда: красноярск
Кто: пенсионер
Возраст: 67

Надеюсь Вам приходилось наблюдать самолеты движущиеся со скорость около 1000 км/час на высоте 10 км? Все понятно — изменяются угловые размеры объекта и самолет кажется медленно ползущей мухой. Аналогичное уменьшение размеров происходит в частице — движение которой приближается к скорости света. подтвержденное в «миллионах» экспериментов. ЭМ волна — носителем которой является частица, движется в ней со скоростью света для сжатого пространства, но, для стороннего наблюдателя она — медленно ползущая муха. Поэтому полет до ближайшей звезды на скорости близкой к С для сторонних наблюдателей продлится 5-6 лет, а для космонавтов несколько часов. Зачем Вам Уважаемый марсд. эта строгость науки, которая завела её в тупик — мозги надо иметь?

Пользователи

10 сообщений
Откуда: Екатеринбург
Кто: инженер физик
Возраст: 64

Ув. Василий. Эмоциями вы никого не убедите. Есть миллионы экспериментов, которые подтверждают теорию Эйнштейна, и то что скорость света одинакова в разных системах отсчета. Если вы ходите это опровергнуть, то должны доказать не звуками, словами , а экспериментом.Это и есть физика.

Где вы видели миллионы экспериментов? В соседней галактике кто-нибудь проводил такой эксперимент? Никаких эмоций нет. Скорость света в каждой галактике своя, потому что твердость пространства разная

Пользователи

543 сообщений
Откуда: Longueuil

Василий, вы не знаете элементарных основы физики.

Вам надо учиться.Хотя бы прочитайте учебник 9 класса для школы.

То что там написано, это правда. Никакой твержости пространства или мягкости не было и никогда не будет.

Вас кто-то обманул или вы начитались газет.

Пользователи

10 сообщений
Откуда: Екатеринбург
Кто: инженер физик
Возраст: 64

Василий, вы не знаете элементарных основы физики.

Вам надо учиться.Хотя бы прочитайте учебник 9 класса для школы.

То что там написано, это правда. Никакой твержости пространства или мягкости не было и никогда не будет.

Вас кто-то обманул или вы начитались газет.

Я не знаю как вас зовут, извините. У меня за плечами физмат. Твердость пространства это условный термин.

Добавлено спустя 5 минут

Ув. Василий. Эмоциями вы никого не убедите. Есть миллионы экспериментов, которые подтверждают теорию Эйнштейна, и то что скорость света одинакова в разных системах отсчета. Если вы ходите это опровергнуть, то должны доказать не звуками, словами, а экспериментом.Это и есть физика. А вы занимаетесь болтологией.Это легко и приятно.

Это опять вы? Где миллионны экпериментов о том, что скорость света в соседней галактике такая же как у нас? Болтологией занимаетесь здесь вы. Я это вопрос еще в школе поднимал. Мне не нравились выводы Лоренца из постулата Эйнштейна. Свет идет по какой то субстанции, которую раньше называли эфиром. Опыт Майкельсона здесь же на форуме очень хорошо опровергается. Почитайте здесь есть интересная статья. Вы опять спутали специальную теорию относительности, которая основана на постулате Эйнштейна и всего лишь, с общей теорий относительности, которая действительно, если верить СМИ, подтверждается во время затмений солнца. Вы выскажите свою точку зрения а не учебника 9 класса для лохов.

Пользователи

485 сообщений
Откуда: красноярск
Кто: пенсионер
Возраст: 67

Интересно, как строгие физики относятся к факту частотного сдвиг ЭМ волны движущейся вертикально к земле и к высказыванию Теслы, что нет движения земли в эфире, а земля находится в центре воронки в которую проваливается ускоренный поток эфира. Если бы Майкельсон поставил свой интерферометр набок может быть и получилась у него интерференция. Утверждение Теслы легко проверить, для этого достаточно повторить опыт с гамма-квантами, но не в вертикальной плоскости, а в горизонтальной — на платформе движущейся с ускорением g по поверхности земли. Если частотный сдвиг проявится, значит гравитация это ничто иное, как УСКОРЕННЫЙ ПОТОК эфира идущий в недра земли. Образуется он благодаря микроскопической разнице между зарядами протона и электрона в диполе атома. В недра уходит ДВИЖЕНИЕ потока, а из недр выходит ДВИЖЕНИЕ фонового или реликтового излучения — т.е. гравитационные волны. Если это так, то псу под хвост летят черные дыры, большие взрывы, расширяющиеся вселенные, термоядерные реакторы внутри звезд и т.п. — все не так у строгой науки.

Читайте также:  Дополнительные led фары дальнего ближнего света

Пользователи

10 сообщений
Откуда: Екатеринбург
Кто: инженер физик
Возраст: 64

А про черные дыры нет общего мнения. Так же как и про расширение либо сужение вселенной. Термоядерные реакторы внутри звезд тоже как то у мнея вызывают сомнения

Пользователи

485 сообщений
Откуда: красноярск
Кто: пенсионер
Возраст: 67

В моей физике получается, что внутри звезд, и в центре галактики должны быть черные дыры, но они реальные, а не математические — это зоны НИЧТО, где нет ни пространства, ни времени. При взрыве сверхновой это пространство смыкается под действием внутренних сил энергосреды и происходит мощный выброс ВЧ излучения.. Вы когда-нибудь задумывались о том, почему в космосе нет огромных планет, но начиная с некоторой величины массы (я называю её первой космической) есть только звезды. Через два года после выхода моей книги, в которой я писал о причине этого,. в созвездии Ориона нашли 19 космических объектов, которые в несколько раз больше Юпитера, но меньше любой звезды. Астрономов удивило то, что они слабо светятся, ничего удивительного — планета превращается в звезду — у неё начинает разгораться коронарный процесс в атмосфере. Такое возможно только при наличии гравитационного потока — звезды не сжигаю, непонятно откуда взявшийся водород, а, наоборот создают его в своих коронах, являясь фабриками материи. По этой причине водорода так много в космосе, даже после взрыва сверхновой — хотя после него должен остаться один гелий.

Пользователи

10 сообщений
Откуда: Екатеринбург
Кто: инженер физик
Возраст: 64

А что у вас за книга? Где можно посмотреть?

Пользователи

485 сообщений
Откуда: красноярск
Кто: пенсионер
Возраст: 67

есть в интернете. «Теория гравитационных потоков» 2002 г.. Более полный и доработанный вариант «физика безматериального движения» на альтернативной ветке.

Пользователи

83 сообщений
Возраст: 31

Предел скорость a=8.753*10^30м/с,скорость света изменяет на время t=a/c

Пользователи

10 сообщений
Откуда: Екатеринбург
Кто: инженер физик
Возраст: 64

Пользователи

83 сообщений
Возраст: 31

Здравствуйте,значит все понятно,почему многи ученый не отвечает,есть какие не то?!

Пользователи

10 сообщений
Откуда: Екатеринбург
Кто: инженер физик
Возраст: 64

Конечно многие не согласны

Пользователи

83 сообщений
Возраст: 31

Значит,все правильно,они не хочет сказать правильно?!

Пользователи

485 сообщений
Откуда: красноярск
Кто: пенсионер
Возраст: 67

А что скажешь про таблицу умножения?

Пользователи

83 сообщений
Возраст: 31

Таблица умножения-надо найти количиства квадратов(X(ширина)*Y(высота))

Пользователи

485 сообщений
Откуда: красноярск
Кто: пенсионер
Возраст: 67

Так уже давно нашли и даже выучили наизусть.Я имел в виду, что еще нового про неё можно сказать, так же, как и про другой справочный материал?

Пользователи

83 сообщений
Возраст: 31

Пользователи

485 сообщений
Откуда: красноярск
Кто: пенсионер
Возраст: 67

похоже Тенелбай посеял свой справочник — что-то затих?

Пользователи

168 сообщений
Откуда: Днепропетровск
Кто: пенсионер

Постулат Эйнштейна гласит- скорость света во всех системах отсчета одинаковая. На основе этого постулата получены формулы Лоренца исходя из которых следует, что масса с увеличением скорости объекта стремится к бесконечности. Измерение скорости света производилось в нашей системе на основе измерения вращения какой-то звезды. Измерял ли кто-то скорость света в другой галактике?

Нет, не измерял никто. Поэтому, в почёте представления местные — приземные. Но есть мнение, что скорость света в большом космосе больше. То есть, она тем больше, чем реже (вакуумнее) вакуум. Соответственно, поэтому, там и большие скорости движения космических объектов. (Но, возможно, не только поэтому.)

Пользователи

485 сообщений
Откуда: красноярск
Кто: пенсионер
Возраст: 67

Глубокое заблуждение современной науки заключается в том, что увлекшись математическими фантазиями о черных дырах, нейтронных звездах и большом взрыве она начисто забывает закон сохранения энергии. Гравитация это сила, у которой должен быть источник энергии, причем сила, которая постоянно выполняет работу по удержанию, а это значит, что энергия должна восполняться. Единственным источником энергии в материи являются заряды частиц. У материи много энергетических свойств — инерция, магнетизм, электростатизм, способность поглощать и выделять кванты энергии. Все эти свойства, кроме инерции имеют один источник энергии — заряд частиц, который в свою очередь пополняется энергией из вакуума. Гравитация в этом ряду не исключение — её источник энергии — микроскопическая разница между величинами зарядов протона и электрона. Благодаря тому, что гравитация эксплуатирует только разницу между зарядами, а не сами заряды — природа гравитации не электромагнитная — разница между зарядами образует ускоряющейся поток вакуума к атому в процессе подпитки зарядов протона и электрона в СОСТАВЕ атома ( это наглядно отражено на схеме во второй части моей физики). При таком механизме гравитации о каких черных дырах может идти речь?! Гравитационный поток вакуума проникая в недра звезды или галактики растрачивает свою внутреннюю энергию на подпитку зарядов в атомах и в результате в центре этих космических объектов образуется НИЧТО — зона, где нет ни атомов, ни частиц, ни волн, ни пространства, ни времени — истинная черная дыра! Как видите, в моей модели соблюден закон сохранения энергии. Дальнейшая логика моей модели показывает, что внутри нашего Солнца нет термоядерного реактора — это абсурд. Все энергетические процессы на звездах идут в короне — в ней не сжигается водород, а создается — по сути звезды — это фабрики материи, поэтому водорода так много в космосе и, даже, после смерти звезды ( об этом — в третьей части физики).

Источник