Was ist dunkel und was ist seine Geschwindigkeit?

Die Lichtgeschwindigkeit ist eine der wichtigsten Konstanten in der Physik. Erstmals Beurteilung der Geschwindigkeit des Lichts gab der Dänische Astronom Olaf Römer im Jahre 1676. Aber die Wissenschaftler, die festgestellt hat, dass es Licht gibt die Obere Grenze der erreichbaren Geschwindigkeit in unserem Universum, equalling ein fast 300 000 Kilometern in der Sekunde, war Albert Einstein. Und doch, nach der gleichen Theorie Einsteins, alles in diesem Universum relativ, einschließlich der Bewegung. Dies wiederum zwingt festlegen ziemlich logische Frage: was ist die Geschwindigkeit der vollen Gegensatz Licht – Finsternis?

Wir bei weitem nicht die ersten, die dieser Frage geht, aber das Portal Gizmodo beschlossen, tiefer in Sie zu verstehen und aus diesem Anlass wandte sich zu einer der angesehensten und berühmtesten Wissenschaftlern, Forschern, Theoretikern, Experten für schwarze Löcher und die Quantenphysik. Interessant ist, dass alle von Ihnen gibt es keine einheitliche Meinung zu diesem Thema. Einige glauben, dass die Dunkelheit besitzen die gleiche Geschwindigkeit wie das Licht. Andere glauben, dass es sein kann, unendlich langsamer. Wieder andere sind sicher, dass alles hängt von der Sicht, mit dem Sie sich mit diesem Thema.

George Массер

Editor Zeitschriften Scientific American und Nautilus, Autor der Bücher «das Unheimliche Stand-Off: das Phänomen, переосмысливающий Konzepte von Raum und Zeit. Die Bedeutung des Phänomens in der Theorie der schwarzen Löcher, Urknall-Theorie und die Theorie von allem», sowie die «Vollständige Anleitung zur Stringtheorie für Idioten»

«die Geschwindigkeit der Dunkelheit? Die einfachste Antwort – Geschwindigkeit ist gleich der Geschwindigkeit der Finsternis Licht. «Schalten Sie die» Sonne, und unser Himmel wird dunkel über acht Minuten nach diesem Zeitpunkt. Aber es ist das gleiche langweilige Antwort! Nein, gut die Wahrheit! Erstens, das, was wir gewohnt sind, als «Lichtgeschwindigkeit» ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit, und es ist nicht immer der entscheidende Faktor. Schatten fallen auf die Landschaft, ausrangierten Objekten. Und die Besonderheit dieser Objekte sowie die Entlegenheit von Ihnen wird bestimmen, wie schnell Sie fallen.

Zum Beispiel, drehbare Strahler-Leuchtfeuer beleuchtet die Umgebung mit regelmäßigen Abständen. Aber die relative Geschwindigkeit der Verdunklung der Umgebung steigt mit der zunehmenden Distanz bis zum Leuchtturm. Wenn man sich weit genug vom Leuchtturm, der Schatten überholen Sie schneller als die Geschwindigkeit der Lichtausbreitung. Das gleiche zum Beispiel passiert mit den Neutronen Sternen im Weltraum. Mit anderen Worten, in diesem Fall die Lichtgeschwindigkeit bedeuten würde nur eine Verzögerung. Auch wenn der Leuchtturm wird direkt auf Sie gerichtet, Sie sehen das Licht nicht sofort, sondern mit einer gewissen Verzögerung. Dies hat jedoch keinen Einfluss auf den Verlauf der Ereignisse, die Sie sehen, während Sie sich auf seinem Platz.

Aber gibt es überhaupt so etwas wie Dunkelheit? Genauer gesagt, den Begriff gibt es, aber gibt es das Phänomen? Auch wenn Sie «Off» schalten, die Sonne, die Erde nicht eintauchen in voller беспроглядную Dunkelheit. Das Licht von Sternen, nebeln und sogar den Urknall beleuchten wird Ihr Gaumen in diesem Fall. Der Planet selbst und alles, was darin ist, einschließlich unserer Körper, ist auch Licht emittieren. Und dies wird sichtbar im Infrarot-Bereich. Auch wenn Sie irgendwie einen Weg gefunden, «ausschalten» der Sonne, das auch in diesem Fall wird es ein bestimmtes Niveau ausstrahlen Leuchtens fast ewig. Auf Ihr Zeitalter und in kommenden Jahrhunderten genau genug. Das heißt, bis wir eine Möglichkeit sehen, werden wir sehen. Keiner der optische Sensor ist nicht in der Lage, die volle Dunkelheit, denn selbst wenn in der Nähe gibt es keine lichtquellen, die vorhandenen Quanten-Fluktuationen werden auch sehr leicht produzieren Blitzlicht. Oder nehmen Sie sich mindestens schwarze Löcher – die dunklen Objekte der mutmaßlichen. Auch Sie sind in der Lage, emittieren einen bestimmten Prozentsatz des Lichtes, nach einigen Theorien. In der Physik, im Gegensatz zu der Sphäre der zwischenmenschlichen Beziehungen, das Licht immer «siegt» die Finsternis.

Die Dunkelheit ist keine physikalische Kategorie, es ist eher ein relativer Zustand. Auch nicht so. Diese subjektive Wahrnehmung des Zustandes. Die Photonen reflektiert werden können und können und nicht reflektiert werden, Zellen in der Netzhaut können das starten der Prozesse der Arbeit des Gedächtnisses, aber nicht erklären können das subjektive empfinden von Dunkelheit, so wie auch die Wellen nicht dargestellt werden können, etwas mehr als die Beobachtung unserer Erfahrung für Farbe oder Ton. Unsere subjektive Erfahrung von Zeit zu Zeit verändert, aber die abgesondert genommenen Teil dieser Erfahrung liegen außerhalb der Zeit. Und in diesem Sinne kann man davon sprechen, dass die Dunkelheit selbst nicht über die Geschwindigkeit.

Was ist die Geschwindigkeit im Allgemeinen Verständnis? Und ist es überhaupt? Es setzt Voraus das Vorhandensein eines Raumes, in dem Sie gemessen werden können. Doch viele Wissenschaftler, die mit der Quanten-Physik — der Welt, wo die üblichen Begriffe der konventionellen Physik nicht selten unbrauchbar, — glauben, dass selbst der Raum ist einer der Ableitungen mehr als der fundamentalen Ebene der Realität, wo gibt es überhaupt solche Begriffe, wie die Position, die Distanz oder die gleiche Geschwindigkeit».

AVI Loeb

Professor für Astrophysik an der Harvard University, Gründer des Projekts der Studie von schwarzen Löchern Black Hole Initiative (BHI)

«Притягиваемая zum Zentrum des schwarzen Lochs Materie erreicht Geschwindigkeiten, nahe der Lichtgeschwindigkeit. Alles, was fällt in die Grenzen der sogenannten Ereignishorizont von schwarzen Löchern, hat keine Möglichkeit zu entkommen. Auch das Licht auf ewig versiegelt ist innerhalb des Ereignishorizont. Unter Berücksichtigung dieser schwarze Löcher betrachtet werden als eine Art Gefängnis der ewigen Finsternis. Aber es ist nicht so.

Ein Stern ähnlich der Sonne, kann «спагеттифицирована» in den Gasstrom, gehe es neben dem massiven schwarzen Loch, wie zum Beispiel jener, dass sich im Zentrum unserer Milchstraße und deren Masse beträgt 6 Milliarden Sonnenmassen.

Jedoch bei einem Sturz in ein Schwarzes Loch Materiekann zu Reibung untereinander und erwärmen. Das Ergebnis dieser Reibung wird die Strahlung. Wenn das Tempo der Akkretion (Prozess-Schritten Masse) werden ziemlich groß, dass der Druck ausgehenden Strahlung potenziell in der Lage sein, zu bewahren die weitere Materie fallen. Bei vielen der meist massiven schwarzen Löcher des Universums mit einer Masse von Milliarden Sonnen, beobachtet die maximal mögliche Kennziffer Akkretion».

NiL Деграсс Tyson

Astrophysiker, Doktor der Philosophie in Physik, Schriftsteller, Publizist, Direktor des Hayden Planetarium im American Museum of Natural History in Manhattan. Der Moderator der populären TV-Serie «Kosmos: Raum und Zeit»

«Geschwindigkeit der Finsternis, also... angesichts der Tatsache, dass selbst die Dunkelheit ist das Ergebnis der Kündigung des Lichts? Wenn die Geschwindigkeit des Lichtes vertreten Konstante, dann ist die Geschwindigkeit der Dunkelheit wird direkt gegenüberliegenden Konstante Geschwindigkeit des Lichtes. Wenn das Licht ist ein Vektor, es hat die Größe und Richtung an, dann... spricht von seinem negativen Wert, wir sprechen über Ihre entgegengesetzte Richtung. Die Dunkelheit in diesem Fall ist die umgekehrte Richtung, nicht direkt. Ich würde sagen, dass die Dunkelheit hat genau das gegenteilige negativen Wert der Geschwindigkeit des Lichts».

Sarah Кодилл

Doktor der Wissenschaften Zentrum für das Studium der Gravitation, kosmologie und Astrophysik Namen Leonard E. Parker der University of Wisconsin-Milwaukee

«die Schwerkraft der schwarzen Löcher ist so groß, dass selbst Licht nicht in der Lage, Sie zu vermeiden, nachdem bekommt Ihr Radius Ereignishorizont – die unsichtbaren Grenzen, die Schaffung eines point of no return. Da schwarze Löcher haben eine so starke Gravitation, das auf Beobachtungen, die außerhalb dieser starken Gravitationsfeld beeinflusst wird der Effekt der Zeitdilatation.

Angenommen, die weit Weg vom schwarzen Loch befindet sich ein Beobachter, der sieht, wie in ein Schwarzes Loch fällt ein glänzendes Objekt. Mit der Position des Beobachters dieses leuchtende Objekt zunächst verlangsamt seine Geschwindigkeit, und dann «erlischt», immer so dunkel, dass Sie ihn nicht sehen. Der Beobachter kann nicht einmal sehen, wie das Objekt über die Grenze Ereignishorizont.

Wenn man die Situation aus der Sicht der Materie, fallen in dieses schwarze Loch. Stellen Sie sich nun ein Schwarzes Loch, umgeben von einer Wolke glühenden Gases. Diese Wolke gebildet auf zerrissenen Teil des Stern, die zu nahe von diesem schwarzen Loch. Diese Gaswolke wird in der Form einer abgeflachten Scheibe, auch als аккреционным der Scheibe. Also, Gas dieser CD wird schließlich vollständig absorbiert ein Schwarzes Loch, aber dies wird nicht sofort geschehen.

Die Tatsache, dass es eine Grenze der Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Druckkraft der Strahlung erwärmten Gasmenge, die Widerstand leisten, die Wirkung der inneren Kräfte der Schwerkraft des schwarzen Loches. Letztendlich, sobald das gesamte Gas wird durch ein Schwarzes Loch, seine Größe zu erhöhen. Zum Beispiel, wenn man ein Schwarzes Loch, dessen ursprüngliche Masse wird 10 mal höher als die Masse unserer Sonne, und das Tempo der Akkretion von Masse erreichen der Höchstgrenze (der sogenannten Eddington-Grenze), ist etwa eine Milliarde Jahre die Masse dieser schwarzen Löcher Massen erreicht, 100 Millionen mal größer ist als die Masse unserer Sonne».

David Рейце

der Wissenschaftliche Leiter des Laser-Kombination aus Interferometrie gravitativ-Wave Observatory (LIGO)

«Im Grunde hängt es davon ab, ob Sie der Materie, absorbiert die unendlichen Abgrund des schwarzen Loches, oder Sie sind weit genug vom Ort des Geschehens und ein leidenschaftsloser Beobachter der Ereignisse fallen auf jemanden oder etwas anderes in diese gleiche Abgrund. Wenn Sie kein Glück und Sie waren auf dem Gelände des ersten, die Geschwindigkeit wird sehr groß. Wahrscheinlich wäre es eine Leistung, die nahe an der Lichtgeschwindigkeit.

Wenn Sie wurden auf den zweiten Platz und sind weit genug vom schwarzen Loch, ist die Geschwindigkeit, mit der Materie absorbiert würde ein Schwarzes Loch, Sie scheinen deutlich reduzierten durch die Wirkung der gravitativen Zeitdilatation. Gemäß ihm, «die Uhr» unter der Einwirkung des Gravitationsfeldes langsamer gehen, und unter dem Einfluss der sehr starken Gravitationsfeldes – noch langsamer, wird es wahr, dass gerade mit der Annäherung an den Horizont der Ereignisse des schwarzen Loches.

Unter dem Ausdruck «weit genug» ich meine, dass Sie in seinem lokalen Koordinatensystem werden vor stationär bezüglich der schwarzen Löcher (D. H. nicht werden Sie angezogen) und Ihr lokales System Zeit wird sich unter dem Einfluss des Gravitationsfeldes dieses schwarze Loch. In diesem Fall für die Person, die außerhalb der Einwirkung des schwarzen Lochs, wird es scheinen, dass das Objekt oder die Materie bewegen sich bis zum Horizont der Ereignisse des schwarzen Lochs unendlich lang».

Ньяеш Афшорди

Astrophysiker mit Lehrstuhl für Physik und Astronomie der Universität von Waterloo, sowie Inhaber des Lehrstuhls für kosmologie und Gravitation im Institut für theoretische Physik «Umfang» in Kanada

«Ich glaube, dass die Geschwindigkeit der «Dunkelheit» ist unendlich! In der klassischen Physik unter dem Oberbegriff der Finsternis des Kosmos angesehen werden kann einfach ein leeres Vakuum. Aber Dank der Quantenmechanik wissen wir, dass eigentlich keine Finsternis und leere des Kosmos nicht existiert. Auch wenn Sie denken, dass es keine lichtquellen, die wir sehen konnten, diese Quelle kann Fluktuationen elektromagnetischer Felder. Auch im innerenGravitationswellen, Schnitt, Raum-Zeit und Labor gefundenen LIGO vor kurzem, sollten diese vorhanden sein Quanten-Fluktuationen.

Das Problem ist, dass das Niveau der Gravitation in diesem Quanten-Wellen – endlos. Mit anderen Worten, im Moment gibt es keine ganz überzeugende Theorie der Quantengravitation, mit dem könnte die meisten Wissenschaftler Zustimmen. Die richtige Antwort auf die Frage kann sich verstecken, in der Möglichkeit die Geschwindigkeit der «Finsternis», das heißt, Quanten-Wellen erreichen des unendlichen Werte (oder beliebig groß werden), vor allem im kleinen Maßstab und für eine kurze Zeit. Natürlich ist dies nur eine Vermutung, aber ich glaube, dass genau darin besteht auch die effektivste Weg zum Verständnis des Prinzips und den wesentlichen Urknall, schwarze Löcher, dunkle Energie und Quanten-Gravitation».