Квантовая Физика… — Задание ЕГЭ по физике №00048005

Для мяча, брошенного из одной машины, скорость в системе другой машины нашлась бы привычным сложением скоростей — так получены варианты 1–3. Но свет устроен иначе, и об этом говорит один из двух постулатов теории относительности.

Шаг 1. Второй постулат Эйнштейна. Скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчёта и не зависит ни от скорости источника, ни от скорости наблюдателя. Это проверено опытами: например, свет от звёзд двойных систем, которые то приближаются к нам, то удаляются, приходит с одной и той же скоростью.

Шаг 2. Применяем к машинам. Источник — фары первой машины, наблюдатель — во второй. Как бы они ни двигались, наблюдатель измерит для света скорость $c$. Скоростями автомобилей можно и пренебречь (они ничтожны рядом с $c$), но дело не в этом: даже при огромных скоростях ответ был бы тот же.

Подходит вариант 4.

Проверим себя. Если бы работал вариант 1, при скоростях машин, близких к $c$, свет фар «бежал» бы почти вдвое быстрее света — такого не наблюдают никогда.