Какое количество молекул содержится в 10 г водорода

Перечитал кучу ерунды от предыдущих авторов. Прежде чем отвечать на такие вопросы, нужно хорошо разобраться в СТО (специальная теория относительности) и, во всяком случае, не путать её с ОТО (общая теория относительности). Оба названия неудачные. Принцип относительности есть не только в СТО, но и в классической механике, созданой Ньютоном, причём, этот принцип был сформулирован Галилеем ещё до Ньютона. СТО фактически является новой механикой, согласующейся с электродинамикой Максвелла. Что касается ОТО, то это теория гравитации, уточняющая ньютоновский же закон всемирного тяготения и согласованная с СТО в том смысле, что при отсутствии гравитационного поля ОТО отличается от СТО только математическим аппаратом, который в ОТО гораздо более сложный.

Обычно СТО основывают на двух постулатах. Первый — это принцип относительности, а второй утверждает существование инвариантной скорости (со времён Эйнштейна эта скорость называется “скорость света”) и сформулирован самим Эйнштейном так: свет распространяется в “неподвижной” системе координат с определённой скоростью V, не зависящей от движения источника (сейчас скорость света в вакууме обозначается не “V”, а “c”). Под “неподвижной” системой координат Эйнштейн подразумевает то, что позже стало называться инерциальной системой отсчёта (ИСО). Кстати, в классической механике инвариантная скорость тоже есть, но она бесконечная.

Как видим, нет ни одного слова про максимальность скорости света.

Из СТО, однако, вытекают следующие ограничения:

1) если частица в какой-то момент движется со скоростью, меньшей скорости света, то она всегда в прошлом, пока существовала, двигалась со скоростью, меньшей скорости света, и всегда в будущем, пока будет существовать, будет двигаться со скоростью, меньшей скорости света;

2) если частица в какой-то момент движется со скоростью света, то она всегда в прошлом, пока существовала, двигалась со скоростью света, и всегда в будущем, пока будет существовать, будет двигаться со скоростью света;

3) если частица в какой-то момент движется со скоростью, большей скорости света, то она всегда в прошлом, пока существовала, двигалась со скоростью, большей скорости света, и всегда в будущем, пока будет существовать, будет двигаться со скоростью, большей скорости света.

Таким образом, мы не можем ничего разогнать до сверхсветовой скорости, но, в принципе, сверхсветовая частица может родиться при столкновении обычных частиц.

Гипотетические частицы, движущиеся быстрее света, были названы тахионами. Их тщательно исследовали как в рамках СТО, так и в рамках квантовой теории. Насколько мне известно, существование тахионов противоречит квантовой теории, но здесь я не специалист. СТО самой по себе существование тахионов не проиворечит. Однако принцип причинности, понимаемый как невозможность послать самому себе сигнал в прошлое, запрещает существование тахионов: в СТО, располагая источником тахионов, можно отправить сигнал самому себе в прошлое, хотя посылка такого сигнала в прошлое на сколько-нибудь значительное время требует использования ретранслятора тахионного сигнала, движущегося от Земли с околосветовой скоростью далеко в космосе (скорее всего, можно было бы придумать конструкцию, обходящую это препятствие).

Тахионы также искали в специальных экспериментах, но обнаружить их не удалось. Так что отсутствие частиц и тел, движущихся со сверхсветовой скоростью, на настоящее время можно считать экспериментальным фактом. Со словом “доказано” нужно быть осторожным: остутсвие тахионов не доказано и никогда не будет доказано. Точно так же ни одна физическая теория не доказана и никогда не будет доказана. Что касается СТО и ОТО, то они, конечно, не доказаны, но подтверждаются (проверены) очень большим количеством экспериментов. Ссылки: СТО и ОТО.

То, что обычно пишут про то, как выглядит окружающий мир при движении с околосветовой скоростью, — полная ерунда. Никакие “шарики” не сплющиваются. Тела сокращались бы, если бы мы могли их видеть с помощью сигналов, распространяющихся с бесконечной скоростью. А так как мы их видим с помощью того же света, распространяющегося с конечной скоростью, мы видим их с запаздыванием, в других цветах (эффект Доплера) и не сократившимися, а повёрнутыми. Существует забавная игра, показывающая, как это выглядит. В игре происходит уменьшение скорости света по мере накопления призов. После скачивания нужно просто распаковать архив, и сразу можно играть. Обзор игры. Правда, автор видеоролика плохо переводит с английского.