Фізики вирахували, як сильно сповільнюється світло навколо Усейна Болта

Британські вчені з’ясували, як сильно світло сповільнює свій біг в околицях Усейна Болта, коли той починає свій розбіг і досягає рекордно високих швидкостей, що дозволяють йому постійно перемагати на Олімпіадах.
Один і той же об’єкт, який рухається в нашу сторону або від нас з досить високою швидкістю, здасться нам забарвленим в різні кольори завдяки ефекту стиснення і розтягування хвиль, відкритим в 1842 році австрійським фізиком Християном Доплером. Через це ефекту, так званого допплерівського зсуву, зірки і об’єкти, які рухаються в нашу сторону, здаються нам більш синіми, а віддаляються від нас галактики і світила – більш червоними. Цей же самий ефект впливає і на інші види коливань, в тому числі звук, рентген або ультрафіолет. Для проведення подібних розрахунків вчені взяли дані про прискорення і швидкості руху Болта, записані Міжнародною асоціацією федерацій атлетики під час забігів на одній з останніх літніх олімпіад. Щоб зробити розрахунки більш простими, Гріффітс і його колеги обчислювали значення червоного і синього зсуву ямайського спортсмена для кожних 20 метрів, які пролітав Болт під час пробіжки по 100-метровій дистанції.
Це було важливо з тієї причини, що Болт постійно прискорювався і проходив кожен такий сегмент з все більш високою швидкістю – на перші 20 метрів він витратив близько 2,8 секунд, а останні пробіг всього за 1,61-1,66 секунди, досягнувши швидкості в 43 кілометри на годину.
Подібна швидкість, за розрахунками авторів статті, відповідає допплерівського зміщення в 24 фемтометра (десять в мінус п’ятнадцятій ступені метра). Для порівняння, типова довжина хвилі для променів жовтого світла становить 580 нанометрів, що приблизно в 25 мільйонів разів більше, ніж подібне червоне або синє зміщення.
Як відзначають вчені, людське око може бачити зрушення хвиль в ту чи іншу сторону приблизно на один нанометр, і значення в 24 фемтометра виявляється приблизно в 40 тисяч разів менше цього показника. Тому можна говорити, що глядачі і судді навряд чи можуть помітити зміни в кольорі майки Болта, хоча високочутливі фотодетектори, ймовірно, можуть помітити ці зрушення.