Привет, Vsauce, Майкл с вами. Если бы вы вели машину
на скорости света и включили бы фары
что бы случилось? Будет ли свет в состоянии выйти
или же ваши фары просто остались бы темными?
Или, возможно, свет выйдет, но он просто притянется
обратно внутрь фары, как в переполненную раковину.
Или, может быть, свет выйдет, но в в два раза превысит скорость света — его нормальная
скорость плюс скорость вашего автомобиля.
Нет, это не кажется правильным. Ни один из этих ответов не звучит правильно, потому что
конечно, нет ответа на этот вопрос.
Машина не может ехать со скоростью света.
Никакой объект, имеющий массу, не может
Но есть же вещи, которые могут перемещаться со скоростью света
Это вещи, которые не имеют массы, например фотоны. Давайте построим машину
из света. Хорошо.
Давайте сделаем это предположение, так как представить себе, что это такое,
быть светом, вызывает много вопросов о
самом свете, о том, почему вещи такие, какие они есть
и о том, почему мы реальны.
Чтобы показать, что я имею ввиду, нам надо поговорить о «С».
Скорости света.
Это константа. Пока вы не ускоряетесь, вы можете ехать быстро
или медленно,
в любом направлении, и вы всегда
будете видеть свет, движущийся со скоростью
света. Даже когда свет видимо замедлится, когда будет проходить сквозь
разные материалы,
сами фотоны будут двигаться со скоростью ‘C’
Они просто проделывают больший путь, который занимает
больше времени. Данный закон всегда справедлив, потому что когда вы двигаетесь
относительно других объектов, ваше восприятие их размеров и их
восприятие ваших
меняется. Когда вы двигаетесь, всё, что не перемещается вместе с вами, кажется вам
укороченным
в длине и воспринимающим время медленнее.
Когда относительно всего остального, это с вами происходят данные изменения.
Эти изменения действительно происходят — просто не заметно или измеряемо на скоростях
на которых мы обычно перемещаемся.
Например, пока вы идете к холодильнику за закуской,
вы измерите ваш холодильник на сто квадриллионных
метра ближе и тоньше, чем вы бы измерили будучи неподвижным.
Вы также заметите, что он переживает время медленнее
вас. Каждая его секунда будет на сто квадриллионных
секунды длиннее вашей. Но с точки зрения вашего холодильника
получается, что эти преобразования происходят с вами.
Эти цифры невелики, но на скорости близкой к скорости света
эти изменения могут быть значительными. Как я упомянул в недавнем видео,
для частицы, мчащейся в направлении Земли на 99.9999999999991% от скорости света «C»
вся Земля будет казаться всего лишь
70 метров в глубину. Вся наша планета.
Теперь, имея все это в виду, давайте представим фары
используемые на неподвижном корабле и на том, который движется
на 99 процентов от скорости света.
Корабль, близкий к скорости света, казался бы приплюснутым в направлении своего движения
для нас,
в то время как недвижимый не казался бы. После включения их фар
свет, исходящий от обоих кораблей, перемещается с одинаковой скоростью.
Скорость источника света не двигает его быстрее.
Скорость движущегося корабля, однако, дает его фарам энергию
в направлении движения, вызывая синий сдвиг спереди и красный сдвиг
сзади.
Что действительно классно, так это то, что всё это
видимо только для нас, будучи недвижимыми в космосе вместе с неподвижным кораблем.
Группа быстро-двигающегося корабля не увидела бы его свечения, лишь постепенно
приближающееся к ним
как мы видим это, они бы увидели точно то же самое, что и группа неподвижного корабля.
Световые лучи покидают фары на скорости света настолько стремительно
как если бы они не двигались вовсе. И вот почему. Скажем, данное расстояние
это световая секунда. Расстояние, которое свет преодолевает в одну секунду, то есть
299,792,458 метров.
Итак, после одной нашей секунды, конечно,
оба луча преодолеют световую секунду. Но команда движущегося корабля
видит световую секунду одинаково с нами.
Но какой в этом смысл? То есть, свет еще не преодолел световую секунду
от них. Не проблема. Видите ли, то, что они видят как световую секунду,
короче, чем то, что видим мы. И
они тоже не согласятся с тем, что секунда уже прошла. Потому что, разумеется, для
нас
время для них идет медленнее. Они отсчитывают одну секунду позже нас,
в тот момент, когда их свет уже действительно преодолел их световую секунду
от них. Наблюдатели часто расходятся во мнении
насчет времени и пространства, но эти разногласия всегда будут сходиться
в одной вещи. Скорости света.
Она всегда и для всех одинакова.
Но что если бы вы путешествовали
со скоростью света? Ну, единственной вещью, способной сделать это, был бы
автомобиль, не имеющий массы. Так, ладно, предположим, что мы можем такой сконструировать.
Такой автомобиль путешествовал бы вместе со
светом. Свет никогда бы не опередил
его даже на самую-самую малость. Вне зависимости от того, каким коротким
был бы для него метр. Вне зависимости от того, какой долгой не была бы для него секунда.
Он бы никогда не зарегистрировал момент опережения [автомобиля] светом.
Он бы сказал, что свет неподвижен. Он бы НЕ согласился с тем, что свет двигался
со скоростью света. Верно? Не совсем.
Видите ли, на скорости света ничего нельзя
увидеть. Не потому, что не на что смотреть, а потому что нет ничего,
что могло бы видеть.
Как мы видели, когда скорость объекта достигает
«C» (скорости света), время для всего остального вокруг достигает
остановки. Объект
путешествующий со скоростью очень очень очень очень очень ОЧЕНЬ близкой к скорости света
мог бы путешествовать миллиарды наших лет
до того, как единственная секунда прошла бы для него.
Но автомобиль, не имеющий массы, путешествующий со скоростью света,
мог бы путешествовать вечно
до того, как мгновение вообще началось для него.
Для него не существует времени.
И у него не было бы времени на что-то.
Точно не было бы времени чтобы включить его
фары. Само понятие времени даже не может
быть применено. Автомобиль, не имеющий массы, не мог бы даже иметь его фары включенными
до достижения «C», потому что объект без массы
должен всегда путешествовать на «C». У такого объекта
никогда не было бы времени «до». Начало его пути,
его путь и его направление одновременны.
Путешествие миллиарда световых лет от отдаленного квазара
займет у фотона миллиард лет
для нас. Но это не занимает, в буквальном смысле, никакого времени
для фотона. И для фотона, расстояние до нас с этого квазара
буквально отсутствует. Фотоны
это то, как мы видим. Как мы знаем что либо о нашем положении во вселенной,
и энергия, переносимая ими на нашу планету с Солнца, ответственна за почти
всю жизнь на Земле. Но не смотря на этот список достижений,
они не особо задумываются о самих себя.
На самом деле, по их мнению, они
даже не существуют. Сторонние наблюдатели, конечно же,
видят их и измеряют их совместное движение на скорости света
[временно не переведено.] Поэтому если бы вы двигались
со скоростью света, вы должны были бы не иметь массы,
как фотон,
и вы бы ничего не замечали, потому что для вас не было бы ничего,
и не было бы времени, что бы что-то заметить. Другие люди видели бы вас ничего не делающими
и вы бы не осознавали самого себя. Вы бы никогда не смогли включить фары
потому что вы бы чувствовали то же самое, что вы чувствовали до вашего зарождения.
Но почему скорость света такова?
Я имею в виду, вот как далеко путешествует свет
в секунду. Может ли он так же пройти
столько, или столько, или столько? Могли бы мы представить себе вселенную, где свет
перемещается
так быстро? Да, легко.
Тогда почему же вселенная, в которой живем мы,
только один из этих вариантов? Почему законы
физики таковы? Вместо того,
чтобы быть какими-то другими.
Ну, существует много теорий, но до сих пор мы до конца не уверены как
проверить любую из них, потому что мы застряли в этой
вселенной и еще не знаем, как самим создавать свои вселенные
для экспериментов. Но возможно есть что-то, еще нами не открытое, что
заставляет
реальность быть такой, и только такой, как она есть.
Или, возможно, ничего не заставляет её быть таковой, но зато
существует мультивселенная. Каждая возможная вселенная
существует. Какие-то сразу же разрушились, какие-то пустые и темные,
в каких-то из них вы смотрите это самое видео, но
у Земли есть два Солнца.
Для тех из вас, кто смотрит в той самой вселенной, звучало странно то,
что я только что сказал,
ведь у вашей Земли и правда есть два Солнца. Но суть в том, что мультивселенная
была бы очень элегантным объяснением. Или, может быть,
вселенные рождаются внутри черных дыр.
Вселенные, физические законы которых лишь немного отличаются от вселенной,
от которой они произошли.
В таком случае, вселенные бы воспроизводились по естественному отбору.
Вселенные, больше подходящие для создания черных дыр
имели бы больше детей-вселенных,
что делало бы вселенные, поддерживающие черные дыры, более распространенными,
как, может быть, ту, где мы. И нам с этим повезло, ведь вселенные,
поддерживающие черные дыры,
поддерживают Солнца, и нас.
Или — это моя любимая теория —
может быть мы всего лишь живем в симуляции. И кто-то или что-то еще
запрограммировал её.
Звучит довольно… научно-фантастически.
Без сомнения. Но мне нравится, как Джулиан Баггини преподносит это в
«Свинье, желающей быть съеденной». Если вы предполагаете, что в какой-то момент времени
виртуальная реальность могла бы стать настолько доброкачественной, что даже её жители
не знали бы, что они в симуляции, и если вы предполагаете, что
создание таких симуляций было бы намного
легче, чем создание реальных созданий из плоти и крови
которым нужна целая вселенная и миллиарды лет.
Ну, тогда довольно просто заключить, что намного -много -много -много больше симулированных,
ненастоящих существ, чем реальных, могло бы быть создано.
Скажем, 999 фальшивых за каждого одного
настоящего.
И что же вероятнее? Что вы часть того 0.1 процента
настоящих, или вы часть 99.9 процентов
тех, кто думает, что они настоящие, но
ими не являются. Возможно мы живем в симуляции, созданной каким-то другим
разумным видом. Джон Гриббин,
однако, указывает на один возможный способ отрицания этой идеи:
иррациональные числа. Как квадратный корень из двух
или Пи. Эти числа не
кончаются. То есть, они включают бесконечную,
никогда не повторяющуюся последовательность цифр, что означает, что кто-либо, запрограммировавший эту
вселенную, не мог
вместить всё, скажем, число Пи.
Поэтому, если в нашем неутомимом стремлении вычислить больше, больше и больше
цифр числа Пи,
мы когда-нибудь столкнемся с бесконечной повторяющейся серией
или концом, это могло бы быть довольно ярким знаком того, что мы живем
в симуляции. Вселенной, не являющейся настоящей.
Но пока мы не нашли этого и не думаем, что вообще найдем.
Так что, спасибо вам, иррациональные числа, за
целесообразность.

If you were driving at the speed of light and turned on your headlights, what would happen?

“The Life of the Cosmos” by Lee Smolin: http://www.amazon.co.uk/The-Life-Cosmos-Lee-Smolin/dp/0195126645
“In Search of the Multiverse” by John Gribbin: http://www.amazon.co.uk/In-Search-Multiverse-John-Gribbin/dp/0141036117
“The Pig That Wants to be Eaten: by Julian Baggini: http://www.amazon.co.uk/The-Pig-That-Wants-Eaten/dp/1847081282