Замедление времени
|
Путешествие в прошлое приводит к столь запутанным парадоксам, что ни один ученый не принимает его всерьез. Иное дело путешествие в будущее. Предположим, что космический корабль стартует с Земли и летит со скоростью, близкой к скорости света. |
|
|
Чем быстрее летит космический корабль, тем медленнее идет время. Для самих астронавтов оно идет, как обычно, но нам они кажутся застывшими статуями. |
|
|
Долетев до другой галактики, астронавты возвращаются на Землю. Самим астронавтам кажется, что полет занял 5 лет. Но для тех, кто остался, на Земле, со времени старта успело пройти не одно тысячелетие. |
|
|
Такого рода путешествия во времени не приводят к парадоксам. Но астронавты оказываются "запертыми" в будущем, как в мышеловке: они не могут вернуться к своим современникам. |
|
Противоречия возникают только при путешествиях в прошлое, но не в будущее. Ведь если строго разобраться, то мы все, хотим ли того или нет, путешествуем в будущее. Отправляясь вечером спать, вы надеетесь проснуться в ближайшем будущем. Вполне мыслима такая ситуация, когда человек, погруженный в состояние анабиоза, будет реанимирован, например, через тысячу лет. Именно такое "путешествие во времени" лежит в основе многих научно-фантастических произведений, в том числе, и романа Герберта Уэллса "Когда спящий проснется".
Как показано на наших рисунках, теория относительности Эйнштейна позволяет осуществить путешествие в будущее на другом принципе. Согласно специальной теории относительности, чем быстрее движется объект, тем медленнее течет его время относительно наблюдателя. Например, если космический корабль движется относительно Земли со скоростью, близкой к скорости света, то время на таком корабле будет идти гораздо медленнее, чем на Земле. На борту корабля астронавты не заметят необычного. Часы астронавтов с их точки зрения будут идти нормально, сердца -- биться в обычном ритме и т. д. Но если бы земные наблюдатели могли видеть их, то движения астронавтов показались бы наблюдателям настолько замедленными, словно те, окаменев, превратились в статуи. В свою очередь, если бы астронавты могли наблюдать за жителями Земли, то им показалось бы, что все события происходят в ускоренном темпе: земной год уложился бы в несколько часов.
Причина, по которой мы не наблюдаем ничего подобного в повседневной жизни, заключается в том, что все эти эффекты становятся значительными при скоростях, близких к скорости света, обозначаемой по традиции буквой c и составляющей около 300000 км/с. Промежуток времени T, измеренный но земным часам, связан с промежутком времени T', измеренным по часам, находящимся на космическом корабле, который движется с постоянной скоростью vотносительно Земли, простой формулой:
T' = 1/sqrt(1-v2/c2)
Подставляя любую повседневно встречающуюся скорость в выражение под радикалом, вы получите величину, столь близкую к единице, что T и T' можно, по существу, считать равными. Но если вы подставите v = 0,5 c, v = 0,75 c или v = 0,90 c (такие скорости характерны для некоторых субатомных частиц), то замндление времени становится достаточно заметным, чтобы его можно было измерить в лаборатории Такие измерения проводились и стали сильным подтверждением специальной теории относительности.