Слабо учился в школе. Есть вопросы, которые для меня остались невыясненные. 1. Слышал что на практике физические объекты до скорости света разогнать нереально, только очень близко к скорости света, но не до конца. Это так? 2. Если теоретически предположить, что физический объект разогнался до скорости света, он потеряет массу? И соответственно приобретает свойства кванта? Если да, то можно его будет телепортировать, как сейчас телепортируют кванты в лабораторных условиях? 3. Если при движении со скоростью света объект теряет массу, правда, что он не сможет разбиться о препятствия? 4. Что говорят последние научные данные: больше скорости света разгоняться нельзя, или всё таки можно?

задан 19 Июл '14 15:19

10|600 символов нужно символов осталось
0
  1. Нельзя разогнать объект имеющий ненулевую массу до скорости света. Двигаться со скоростью света может лишь частица имеющая нулевую массу (покоя) - например квант электромагнитного поля (фотон). В экспериментах можно разогнать, например, электроны до скоростей близких к скорости света. Чем больше масса тела (инерция), тем тяжелее будет его разогнать. К тому же, в процессе разгона масса будет расти. В любом случае, до скорости света разогнать не получится.
  2. Наоборот - в процессе разгона частицы её масса увеличивается. Ваше предположение просто противоречит реальному положению дел, а значит, и лишено смысла.
  3. Тело не теряет массу при равномерном движении, вне зависимости от того, с какой скоростью оно движется.
  4. Теория этого не позволяет. Однако есть исключение - тахионы - гипотетические частицы, которые могут двигаться со скоростями превышающими скорость света. Если по-простому - масса у них "ненормальная", что и позволяет им двигаться с такими скоростями. Однако ни в одном эксперименте такой вид частиц не наблюдали.

В ответ на вопрос в комментарии: свет это электромагнитное излучение. Однако свет проявляет себя по-разному в разных случаях - у света двойственная природа. В одних экспериментах, свет проявляет свою волновую природу, т.е. ведет себя как электромагнитная волна. В других экспериментах, свет проявляет свою квантовую природу, т.е. ведет себя как поток частиц (квантов). Яркий тому пример - фотоэффект. Свет определенной частоты вырывает электроны из металла, причем этот процесс протекает как будто свет состоит из частиц, которые попадая в электрон, передают ему порцию (квант) энергии, достаточную для того, чтобы тот смог покинуть металл. Пример эксперимента где проявляется волновая природа света это опыт Юнга - свет проходящий через щель, ведет себя как волна (происходит дифракция и интерференция).

На первый взгляд кажется, что две точки зрения на свойства света взаимно исключают друг друга. Однако с развитием физики пришло понимание того, что свет имеет сложные, корпускулярно-волновый свойства. Свет обладает одновременно и волновыми, и квантовыми свойствами.

Насчет вопроса о массе - его можно интерпретировать по-разному. Свет несет энергию. Известное соотношение $%E=mc^2$% позволяет присвоить свету "массу", т.е. величину $%m=E/c^2$% - её называют релятивистской массой. Однако в большинстве случаев, когда речь идет о массе, подразумевается так называемая "инвариантная масса" - такая масса света равна нулю. Так что, в определенном смысле, это зависит от контекста. Говоря, что масса увеличивается с увеличением скорости, я подразумевал релятивистскую массу. Подробнее о терминологии можете почитать здесь.

ссылка

отвечен 19 Июл '14 20:22

изменен 20 Июл '14 16:26

Тогда вопрос, что такое свет (что летает со скоростью света)? У света есть масса?

(20 Июл '14 14:40) Zoophone Zoo...

@Zoophone Zoo... - хороший вопрос. См. ответ выше.

(20 Июл '14 16:17) cthulhu

Ясно, спасибо. Есть ещё уточняющий вопрос. Физический предмет по массе покоя равный массе покоя наблюдателя движется относительно наблюдателя со скоростью света. Что произойдёт, если предмет врежется в наблюдателя: а) предмет проявит волновую природу и "обогнёт" наблюдателя. б) предмет проявит квантовую природу и пройдёт сквозь наблюдателя. в) предмет будет поглащён наблюдателем как свет. г) произойдёт обычное физическое столкновение наблюдателя с предметом. д) ещё какой-либо вариант...

(21 Июл '14 12:41) Zoophone Zoo...
10|600 символов нужно символов осталось
0
  1. Тело, имеющее ненулевую массу покоя, принципиально не может достичь скорости света в вакууме, но в прозрачной среде, например, в воде, оно вполне может достичь и даже превысить скорость света. К сожалению движение со скоростью света не делает предмет светом ни с волновой, ни с корпускулярной точки зрения. Так же как самолет, движущийся со скоростью звука, не становится звуком (звуковой волной).
  2. Волновые свойства проявляются в том случае, если длина волны сравнима с размерами препятствия. Поэтому, например, вы не видите человека, стоящего за углом, но можете его слышать. Звуковая волна огибает это препятствие (наблюдается дифракция), а световая - нет.
  3. Согласно гипотезе де-Бройля любому телу, имеющему импульс, присущи волновые свойства, любому телу соответствует волна, длина которой определяется по формуле $%λ = h/mv$%, где $%h$% - постоянная Планка, $%m$% и $%v$% - масса и скорость тела. Для предмета массой, скажем, 50 кг. длина волны де-Бройля настолько мала, что он не будет проявлять никаких волновых свойств.
  4. Когда говорят о квантовой природе света, то имеют в виду, что излучение и поглощение света происходит отдельными порциями (квантами). Но квантовые свойства проявляются только в микромире. Например, если Вы посмотрите на кучу с песком, то кажется, что можно отсыпать себе любое количество песка. Но если вы посмотрите на этот же песок в микроскоп, то увидите, что он состоит из отдельных песчинок и можно отсыпать только определенное их количество (нельзя отсыпать 1/2 песчинки, только все или ничего). Таким образом под микроскопом проявляются квантовые свойства песка. Предмет массой 50 кг., увы, не проявит никаких квантовых свойств.
  5. Что касается прохождения предмета сквозь наблюдателя, то вы, скорее всего, имели в виду туннельный эффект. Но он тоже проявляется только в микромире и его суть состоит не в прохождении тел сквозь стены (или наблюдателей), а в том, что можно обнаружить частицу там, где ее не должно быть с точки зрения классической физики. С точки зрения классической физики у частицы недостаточно энергии, чтобы туда попасть. Тем не менее некоторые частицы умудряются это сделать.
  6. Таки да, произойдет столкновение предмета с наблюдателем, причем, скорее всего, по закону абсолютно неупругого удара. Впрочем, если предмет твердый, а наблюдатель мягкий, то вполне возможно, что будет наблюдаться классическое (не квантовое) прохождение предмета сквозь наблюдателя. И, поскольку все тела в конечном счете состоят из заряженных частиц, очевидно, что будет наблюдаться тормозное электромагнитное излучение.
ссылка

отвечен 21 Июл '14 17:58

изменен 21 Июл '14 19:30

Всё ясно. Осталось только проверить на опыте.

(22 Июл '14 8:05) Zoophone Zoo...

На опыте, который невозможно воссоздать )))

(4 Авг '14 20:28) Dragon65
10|600 символов нужно символов осталось
Ваш ответ

Если вы не нашли ответ, задайте вопрос.

Здравствуйте

Физика - это совместно редактируемый форум вопросов и ответов по естественным наукам для физиков, химиков, астрономов и биологов.

Присоединяйтесь!

отмечен:

×299

задан
19 Июл '14 15:19

показан
3783 раза

обновлен
4 Авг '14 20:28

Отслеживать вопрос

по почте:

Зарегистрировавшись, вы сможете подписаться на любые обновления

по RSS:

Ответы

Ответы и Комментарии

Дизайн сайта/логотип © «Сеть Знаний». Контент распространяется под лицензией cc by-sa 3.0 с обязательным указанием авторства.
Рейтинг@Mail.ru