Скорость света. Кто, когда и как определил, что это максимум?

Answer 1

Понимаешь, у Энйштейна концы с концами не сходились, тогда его осенило:

— так она же константа и предел всему материальному!

И всё сошлось. Да так, что и сейчас сходится! Вот так и приходится мошеннической догадкой, ни на чём не основыванной, продвигаться в науке. Это уже потом стали пытаться экспериментально вести поиск. Некоторые и до сих пор пытаются .

Answer 2

Это максимум только для материальных объектов.
А нематериальные объекты вполне могут двигаться со сколь угодно большой скоростью (например, освещенное пятно на экране) .

Кто первым определил для материальных - похоже, Эйнштейн. Но этот вывод был сделан при подразумевании безмассовых объектов и обычных тел, которые невозможно ускорить с досветовой скорости до сверхсветовой.
Но потом стало понятным, что кинематика ТО вполне позволяет существование тел, которые всегда движутся со сверхсветовой скоростью и имеют мнимую массу. Такие объекты назвали тахионами.

Однако боле-мене вскоре после распространения идеи о существовании тахионов достаточно грамотным физикам стало ясно, что их не может быть, т. к их существование запрещает квантовая теория поля.
Уравнение Клейна-Гордона является следствием из выражения для лагранжиана (или, что эквивалентно, из гамильтониана, по простому - плотности энергии) сответствующего поля, и отрицательный квадрат массы приводит к тому, что тахионные возмущения поля описывают отклонение не от устойчивой (стабильной) конфигурации поля, а от неустойчивой (т. е. не от минимума, а от максимума плотности энергии) . Т. е. поле, имеюще тахионный член в лагранжиане не может стабильно существовать, и, сответственно, в реально существующем поле квадратичная аппроксимация лагранжиана может быть только приближённой в какой-то области амплитуд поля, и лагранжиан, описывающий реальность, должен иметь и минимум, отклонения поля от которого и будут описывать поля, сответствующие частицам (если минимум квадратичный) .

Answer 3

Эйнштейн однажды назвал скорость света «пределом скорости Вселенной». Он утверждал, что путешествие со скоростью, превышающей световую, нарушит принцип причинности. А это то же самое, что попадание пули в цель до того, как был спущен курок.

Почему ничего, кроме света, не может набрать такую скорость?
 Частицам, имеющим массу, требуется энергия для ускорения. Чем ближе к световой скорости приближается частица, тем больше энергии требуется, чтобы перемещаться быстре. Это связано с тем, что сами частицы становятся боле массивными по мере увеличения скорости. Короче говоря, чем быстре вы движетесь, тем тяжеле становитесь. На малых скоростях это практически неощутимо, но при приближении к скорости света это становится резко заметным. Получается, что если вы хотите ускорить хотя бы один электрон до световой скорости, вам потребуется бесконечное количество энергии, поскольку электрон становится бесконечно тяжелым. У света нет массы, поэтому такой проблемы у него не возникает. Во всей Вселенной не хватит энергии, чтобы разогнать хотя бы один электрон до скорости света.