Космический предел скорости

Также, как любой объект, обладающий массой, никогда не сможет разогнаться до скорости света, потому что для этого ему бы потребовалось бесконечная энергия, а это невозможно.

Например, в ЦЕРНе осуществили попытку разогнать частицы до максимума. Два протона, летевших со скоростью на 11 м/с меньшей, чем скорость света, столкнувшись, образовали высокоэнергетические частицы, которые ограничивала энергия, доступная Е= mc^2.

Когда закончат модернизировать большой адронный коллайдер, скорость частиц увеличится еще на 9 м/с.

Хотя, протон – не самая легкая частица. Чтобы придать ту же скорость электрону, понадобиться 1836-я часть всей энергии, которая уходит на ускорение протона. Так что, протоны не станут самыми быстрыми частицами в мире.

Максимальная скорость электронов меньше скорости света на 3,6 миллиметра в секунду. Но это происходит в условиях искусственного ускорения, химические источники энергии достаточно слабые.

В космосе все процессы происходят на другом уровне, и здесь, на Земле, за ними не угнаться. Магнитные поля отличаются от наших, земных, в миллиарды раз, а космические лучи, пересекают пространство на таких высоких энергиях, что ученым и не снилось.

Чем мельче частицы, тем больше энергия. Она начинает измеряться не гигаэлектронвольтами (10^9 эВ) или петаэлектронвольтами (10^15 эВ), а достигают уровня 10^19 эВ.
Чтобы высокоэнергетическая частица достигла Земли, ей придется пересечь радиационную волну, оставшуюся от Большого Взрыва. Фотоны в ней имеют ничтожно маленькую энергию, так как это излучение очень холодное. То есть, когда наша «быстрая» частица взаимодействует с таким фотоном, возможно появление новой частицы.

Самая легкая частица, образованная столкновением называется пион, и требует 135 МэВ энергии. Когда энергия превышает предел ГЗК, в это время испускаются пионы. Когда она понизится, создание пионов завершится.

Насчет этих новых частиц велось много споров. Было неясно, то ли они принадлежат нашей галактике, или же ученые просто не могли верно измерить настолько высокие энергии.

Обсерватория Auger Observatory и проведенный эксперимент High-Resolution Fly’s Eye Experiment, смогли измерить пределы ГЗК, и могут сказать, что энергия космических лучей не превышает 5*10^19 эВ. Если такая энергия будет у протона, его скорость достигнет 299 792 457, 999999999999918 м/с.

Если к одной и той же звезде с одинаковой энергией отправить фотон и протон, то фотон обгонит соперника всего на 22 микрона. То есть, все заряженные частицы в космосе ограничены скоростью, которая из-за отблесков Большого Взрыва, всего на долю меньше, чем скорость света.

Если бы мы могли разогнаться до скорости света, радиационное излучение, оставшееся от Большого Взрыва, нас бы поджарило, как и любую другую материю. В этом состоит предел космической скорости.