Скорость движения ракеты равна скорости света. В направлении движения ракеты излучается луч света. Какова скорость луча

Chereshnya

66

Чтобы решить данную задачу, нам нужно учесть относительность скорости света и применить законы специальной теории относительности Альберта Эйнштейна.

Согласно теории относительности, скорость света в вакууме одинакова для всех наблюдателей, независимо от их движения. Это означает, что независимо от того, находится ли наблюдатель на неподвижной звезде или на ракете, скорость света будет одинаковой и равной примерно \(3 \times 10^8\) метров в секунду.

Теперь рассмотрим луч света, излучаемый из ракеты. Мы знаем, что скорость движения ракеты равна скорости света. Но как будет двигаться луч света относительно звезды?

Для решения этого задания нужно подумать о том, как складываются скорости в специальной теории относительности. В данном случае у нас есть две скорости - скорость света и скорость ракеты. Согласно формулам Эйнштейна, скорость \(v_\text{отн}\) относительно звезды можно вычислить по следующей формуле:

\[ v_\text{отн} = \frac{{v_1 + v_2}}{{1 + \frac{{v_1 \cdot v_2}}{{c^2}}}} \]

где \( v_1 \) - скорость света, \( v_2 \) - скорость ракеты, а \( c \) - скорость света.

Подставим известные значения:

\[ v_\text{отн} = \frac{{3 \times 10^8 \, \text{м/с} + 3 \times 10^8 \, \text{м/с}}}{{1 + \frac{{3 \times 10^8 \, \text{м/с} \cdot 3 \times 10^8 \, \text{м/с}}}}{{(3 \times 10^8 \, \text{м/с})^2}}}} \]

\[ v_\text{отн} = \frac{{6 \times 10^8 \, \text{м/с}}}{{1 + \frac{{9 \times 10^{16} \, \text{м}^2/\text{с}^2}}{{9 \times 10^{16} \, \text{м}^2/\text{с}^2}}}} \]

\[ v_\text{отн} = \frac{{6 \times 10^8 \, \text{м/с}}}{{1 + 1}} \]

\[ v_\text{отн} = \frac{{6 \times 10^8 \, \text{м/с}}}{{2}} \]

\[ v_\text{отн} = 3 \times 10^8 \, \text{м/с} \]

Таким образом, скорость луча света относительно неподвижной звезды будет также равна скорости света и составлять около \(3 \times 10^8\) метров в секунду. Ответ: 1c.