Что быстрее лазер или скорость света
Второй ключевой компонент специальной теории относительности связан со светом и свойствами его распространения. Только что мы говорили, что утверждение «Джордж движется со скоростью 10 км/ч» не имеет смысла без указания ориентира для сравне¬ния. Однако в результате почти столетних усилий ряда выдающихся физиков-экспери¬ментаторов было показано: все наблюдатели согласятся с тем, что свет движется со скоро¬стью 300 000 км/с, независимо от ориентира для отсчета.
Этот факт потребовал революционных изменений наших взглядов на Вселенную. Попробуем сначала понять его смысл, сопо¬ставляя со сходными утверждениями приме¬нительно к более обычным объектам. Пред¬ставим, что стоит прекрасный солнечный денек, и вы вышли на улицу поиграть в мяч с подругой. В течение какого-то времени вы оба лениво бросали мяч друг другу со ско¬ростью, скажем, 6 м/с. Вдруг налетает неожиданная гроза, и вы оба бежите от нее в поисках укрытия. После того, как гроза прошла, вы решаете вернуться к игре в мяч, но вдруг замечаете, что что-то изменилось. Волосы вашей подружки встали дыбом и тор¬чат в разные стороны, глаза округлились и стали безумными. Взглянув на ее руку, вы со страхом видите, что она больше не хочет играть в мяч, а вместо этого собирается за¬пустить в вас ручной гранатой. Понятно, что ваш энтузиазм по поводу игры в мяч резко идет на убыль, вы поворачиваетесь и бежи¬те. Когда ваша партнерша бросает гранату, она летит в вашу сторону, но поскольку вы бежите, скорость, с которой она прибли¬жается к вам, будет меньше 6 м/с. Исходя из повседневного опыта, можно утверждать, что вы можете бежать со скоростью, скажем, 3,6 м/с, и тогда ручная граната будет прибли¬жаться к вам со скоростью 6 — 3,6 = 2,4 м/с. Еще один пример. Если вы находитесь в го¬рах, и на вас с грохотом мчится снежная лавина, вы стремитесь повернуться и бро¬ситься бежать, поскольку это уменьшит ско¬рость, с которой снег приближается к вам, и даст хоть какую-то надежду на спасение. Как и раньше, для неподвижного наблю¬дателя скорость приближения лавины будет больше, чем с точки зрения наблюдателя, спасающегося бегством.
Ну а теперь сравним все наши наивные наблюдения за мячами, гранатами и снежными лавинами с фактами, относящимися к свету. Чтобы облегчить сравнение, будем рассматривать луч света как совокупность крошечных «сгустков» или «комочков», известных под названием фотонов (более по¬дробно свойства света будут обсуждаться в главе 4). Когда мы включаем сигнальные огни или испускаем лазерный луч, мы, на самом деле, выстреливаем пучок фото¬нов в ту сторону, в которую направлено устройство. Как и в случае с гранатами и лавинами, давайте рассмотрим, как дви¬жение фотона выглядит для наблюдателя, который находится в движении. Предполо¬жим, что ваша потерявшая рассудок подруга вместо гранаты взяла в руки мощный лазер. Если она стреляет из лазера в вашу сторону, а у вас есть под рукой подходящее измери¬тельное устройство, вы можете обнаружить, что скорость приближения фотонов пучка составляет 300000 км/с. А что произойдет, если вы станете убегать, как вы поступи¬ли, столкнувшись с перспективой поиграть с ручной гранатой? Какое значение скоро¬сти вы получите для приближающихся фо¬тонов? Для большей внушительности, предположим, что в вашем распоряжении звездный корабль «Энтерпрайз», и вы удираете от своей подружки со скоростью, скажем, 50 000 км/с. Следуя логике традиционного ньютоновского подхода, поскольку вы убе¬гаете, измеренная вами скорость приближа¬ющихся фотонов окажется меньше. Соответ¬ственно, вы можете рассчитывать, что они приближаются к вам со скоростью, равной 300 000 — 50 000 = 250 000 км/с.
Растущее количество различных экспериментальных данных, первые из которых относятся еще к 1880-м гг., а также тщательный анализ и интерпретация максвелловской электромагнитной теории света, по¬степенно убедили научное сообщество, что на самом деле вы получите другой резуль¬тат. Даже несмотря на то, что вы убегаете, результат вашего измерения скорости приближающихся фотонов все равно составит 300 000 км/с и ни на йоту меньше. На первый взгляд это выглядит очень забавно и совершенно не согласуется с тем, что происходи¬ло, когда вы убегали от приближающегося мяча, гранаты или лавины, однако скорость приближающихся фотонов всегда будет со¬ставлять 300 000 км/с. Движетесь ли вы навстречу приближающимся фотонам или пре¬следуете удаляющиеся, не имеет значения: скорость их приближения или удаления бу¬дет оставаться совершенно неизменной, и вы всегда получите значение 300 000 км/с. Неза¬висимо от относительного движения между источником фотонов и наблюдателем, ско¬рость света всегда будет одной и той же 2).
Технологические ограничения таковы, что описанные выше «эксперименты» со све¬том не могут быть проведены. Однако были проведены другие, сопоставимые эксперименты. Например, в 1913 г. голландский физик Виллем де Ситтер предположил, что для измерения влияния движения источни¬ка на скорость света могут использовать¬ся движущиеся с большой скоростью двойные звезды (две звезды, которые вращают¬ся одна вокруг другой). Результаты много-численных экспериментов такого рода, выполненных за последние восемьдесят лет, продемонстрировали, с впечатляющей точ¬ностью, что скорость света от движущейся звезды равна скорости света, испускаемо¬го неподвижной звездой, т. е. 300 000 км/с. Более того, в течение прошлого столетия было проведено большое число других, весьма тщательных экспериментов, в ходе которых скорость света измерялась прямо и косвенно в самых разных условиях. Были проверены также различные следствия постоянства ско¬рости света, и все эти данные подтвердили неизменность скорости света.
Если вам покажется, что это свойство света трудно усвоить, вы можете утешать¬ся тем, что вы не одиноки. В начале XX в. физики потратили немало усилий на то, чтобы опровергнуть его. Они не смогли этого сделать. Эйнштейн, напротив, приветствовал постоянство скорости света, поскольку оно позволяло разрешить противоречие, ко¬торое беспокоило его с тех пор, когда он был подростком: независимо от того, с какой ско¬ростью вы движетесь за лучом света, он по-прежнему будет удаляться от вас со скоро¬стью света. Вы не можете сделать восприни¬маемую скорость, с которой движется свет, ни на йоту меньше чем 300 000 км/с, не говоря уж о том, чтобы свет казался покоящим¬ся. Вердикт окончательный, обжалованию не подлежит. Но триумфальное разрешение парадокса скорости света было не просто маленькой победой. Эйнштейн понял, что постоянство скорости света означает нис¬провержение всей ньютоновской физики.
Ученые разогнали световой пучок выше скорости света
Физикам из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса в Калифорнии и Университета Рочестера в Нью-Йорке удалось превысить скорость света с помощью импульсов внутри горячей плазмы. Об этом пишет sciencealert.com.
Это означает, что скорость света (300 тысяч километров в секунду) не является константой и не является предельной скоростью во вселенной. Используя импульсный лазер, ученые отрывали электроны от потока ионов водорода и гелия светового потока и тем самым смогли увеличить групповую скорость световых импульсов.
Этот опыт интересен не только для разработки новых теоретических моделей, но и для понимания действия сверхмощных лазеров. Такие лазеры можно использовать, например, для наращивания мощности ускорителей частиц, улучшения технологии чистого термоядерного синтеза.
Полет лучей света засняли с перспективой
Ученые нашли способ вычислить точные траектории лучей света в трехмерном пространстве. Сверхбыстрые камеры фиксировали распространение света и раньше, однако новая технология добавляет на запись перспективу, которую восстанавливает компьютерный алгоритм, а также строит трехмерную модель. Препринт доступен на arXiv.org.
Рапидная съемка шагнула далеко вперед по сравнению с XX веком, когда с ее помощью снимали пулю в полете или протекание взрыва. Современные камеры могут записывать видео со скоростью до десяти триллионов кадров в секунду, что достаточно для того, чтобы видеть полет луча. Строго говоря, сам по себе лазерный луч невидим, если смотреть на него со стороны. То, что видно на кадрах — это результат рассеяния света на материале, сквозь который он протекает, подобно тому, как лучи Солнца проявляются на пылинках. Однако картинка, как правило, получается двумерной, поскольку съемка ведется одной камерой. Кроме того, некоторые типы камер слишком медленно (в масштабе пикосекунд) реагируют на «выключение света», и лучи кажутся длиннее, чем они есть.
Казухиро Моримото (Kazuhiro Morimoto) из Федеральной политехнической школы Лозанны и его коллеги придумали способ, как добавить в кадр перспективу. В основе метода лежит понимание того, что скорость света, хоть и разная в разных средах, внутри одной среды всегда одна. Поэтому если луч в экранной плоскости распространяется медленнее, чем должен, значит, он летит под углом к камере.
Ученые использовали камеру на однофотонных лавинных фотодиодах с интервалом между кадрами в 10 наносекунд. Сначала они сфотографировали статичный фон, поскольку для этого требуются другие настройки, после чего выпустили пикосекундный луч лазера в систему зеркал и записали это на видео. Далее исходник обработали компьютерным алгоритмом, который на основе скорости распространения луча восстанавливал угол его полета и реальное местоположение, после чего строил четырехмерную (включая время) модель.
Кроме того, обработка видео позволила дорисовать на нем воспринимаемую человеком перспективу, в результате чего точно видно, через какую точку пространства в данный момент проходит лазер. Ученые рассчитывают, что их метод может быть применим, например, в оптической томографии. Поскольку он предоставляет точные пути полета лучей, то можно будет на основе этих данных изучать оптические свойства объекта.
Лазер становится видим, если попадает на частицы, но потенциально можно увидеть и полностью прозрачные явления. Например, если совместить фазово-контрастную микроскопию со сверхбыстрой камерой, можно увидеть взрывную волну в толще воды. А если камера не оптическая, а электронная, то с ее помощью можно наблюдать разрыв молекулы.
Равна ли скорость лазерного луча скорости света?
лазер — это генератор когерентных электромагнитных колебаний, которые частоту видимого света, поэтому лазерный луч — это луч света, а свет конечно имеет скорость света.
Источник: опыт
Конечно, это же свет.
А есть другие варианты?
Что имеется в виду под «скоростью луча»?
Нет, не равна в общем случае, т. к. разные частоты, разное преломление света в среде!
Учите физику, господа!
впечатлил вопрос пятилетнего сына что быстрее. ответ научный нашла здесь https://rc.nsu.ru/distance/Physics/Archives/108.html
лазер оказался в 310 раз быстрее.
Может даже и быстрее света
Луч чем больше ярче тем больше имеет скорость ! Луч это Луч лазерная Луч тоже самое , значит это имеет одинаковые значения но который из них будет ярче того будет быстрее 😉
Похожие вопросы
Ваш браузер устарел
Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.