🟡 Если лазерной указкой посветить на Луну и потом резко повернуть руку, то скорость перемещения светового пятна будет выше скорости света. Противоречит ли это физике?
В идеализированном эксперименте пятно на Луне может «двигаться» быстрее света, но это не скорость тела, не скорость фотонов и не скорость передачи сигнала. Это скорость геометрической точки — пересечения луча с поверхностью Луны.
Пятно даже не является объектом. В каждый момент времени пятно в данной точке Луны создают свои фотоны, которые летели от лазера со скоростью света. Ни один фотон не пролетает вдоль поверхности Луны быстрее света. Т.е. точка освещенного пятна является ансамблем разных фотонов, попавших в разные точки в разное время.
Если расстояние до Луны L ≈ 3.84·10⁸ м , а лазер поворачивают с угловой скоростью ω, то вблизи центра лунного диска v₍пятна₎ ≈ L·ω . Сверхсветовая скорость получается уже при ω > c/L ≈ 0.78 рад/с ≈ 45°/с. Резким движением руки такую угловую скорость получить можно. Поэтому пятно может «пробежать» по Луне быстрее c. Но в таком движении есть задержка, т.к. скорость света не бесконечна. Если включить лазер, первый свет долетит до Луны примерно за L/c ≈ 1.28 сек. Если повернуть лазер, то положение пятна на Луне в момент t соответствует направлению лазера в более ранний момент t−L/c (в плоском приближении). То есть изменение запаздывает, но после этого запаздывания пятно всё равно может смещаться со сверхсветовой скоростью.
СТО запрещает сверхсветовую передачу энергии/информации/причинной связи, а не движение геометрических точек вроде пятна или тени. Если пятно «перескочило» из точки A в точку B на Луне быстрее, чем свет долетел бы из A в B, это не значит, что A повлияла на B. Обе точки освещаются фотонами от лазера на Земле; чтобы «передать сигнал» в B, нужно изменить источник на Земле, и этот сигнал идёт от Земли до B не быстрее c. События «пятно в A» и «пятно в B» не связаны причинно. #эксперименты #опыты #физика #теория_относительности #physics #science #СТО #квантовая_физика




Комментарии