Скорость. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Скорость - одна из основных кинематич. характеристик движения точки: v = dr/dt, где dr - элементарное перемещение (или приращение радиуса-нектора r)точки в данной системе отсчёта за время dt. Направлен вектор v по касательной к траектории в сторону движения точки. По модулю v = ds/dt, где ds- элементарный путь точки за время dt.

Измеряют С. обычно в м/с (СИ), см/с (СГС) или в км/ч.

В проекциях на оси координат компоненты С. имеют следующий вид (см. рис.):

Модуль С. в этих случаях равен квадратному корню из суммы квадратов соответствующих компонент.

Когда говорят о С. произвольно движущегося тела или системы тел, то имеют в виду С. их центра масс. Это естеств. обобщение С. материальной точки.

В ньютоновской (нерелятивистской) механике С. точки при переходе от одной инерциальной системы отсчёта К' к др. системе К преобразуется по закону

где v₀ - скорость K'-системы относительно K-системы. Это т.н. классический закон сложения (преобразования) С., являющийся следствием преобразований Галилея (см. Галилея принцип относительности).

В более сложном случае, когда K'-система совершает произвольное движение относительно K-системы, С. точки преобразуется по ф-ле

где v₀ - скорость начала отсчёта K-системы, w - её угл. скорость, r'-радиус-вектор данной точки относительно начала отсчёта K'-системы.

В относительности теории установлен фундам. факт: в природе существует предельная С. распространения взаимодействий и сигналов (а значит. и тел). Она равна С. света в вакууме с = 2,99792458*10⁸ м/с. Наличие такой С. существенно меняет закон преобразования С. В соответствии с Лоренца преобразованиями при переходе от K'- к K-системе отсчёта ф-лы преобразования компонент С. приобретают более сложный вид:

где

, v₀ - скорость K'-системы отсчёта относительно Я-системы. Классич. закон сложения С. (1) оказывается несправедливым при релятивистских С. При переходе к нерелятивистскпм С. преобразования (2) переходят в (1).

Из преобразований (2) следует, что, напр., фотон, движущийся со скоростью с в K'-системе отсчёта, будет двигаться и относительно K-системы с той же скоростью с - в полном соответствии со 2-м постулатом теории относительности. Дальнейшими обобщениями понятия С. являются обобщённая скорость (см. Обобщённые координаты)и скорость четырёхмерная.

Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция?
Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда".
На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли.
Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма.
Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал:
"Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985]
Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.