: Slowing Time to a Standstill with Relativity

Оглавление

Сбросить всё

Английский оригинал	Перевод на русский
Сожалеем, но текст оригинала доступен только зарегистрированным пользователям.	Замедление времени вплоть до остановки при помощи теории относительности ilves_ArtO 10.04.15 в 11:54 0
	В физике путешествия во времени тесно связаны с теорией относительности Эйнштейна, которая позволяет движению в пространстве фактически изменять течение времени. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:54 0
	Этот эффект известен как замедление времени и стал одним из самых ранних прогнозов теории относительности. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:54 0
	Этот вид путешествий во времени полностью допускается известными законами физики, но позволяет перемещаться только в будущее, но не в прошлое. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:55 0
	В этой секции я рассматриваю особые случаи в теории относительности, которые означают, что путешествие во времени - или по крайней мере изменённое движение сквозь время - может на самом деле быть возможным. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:55 0
	Перейдите вперёд к вставке "Общая теория относительности и кротовые норы: порталы в пространстве и времени" для получения большей информации о том, как общая теория относительности связана с потенциальными путешествиями во времени. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:55 0
	Замедление времени и горизонт событий чёрной дыры, которые я объясняю в последующих секциях, предоставляют интригующие способы продления человеческой жизни, а в научной фантастике они уже давно обеспечили средства, позволяющие людям жить достаточно долго для того, чтобы путешествовать от звезды к звезде. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:55 0
	(См. позднее вставку "Научная фантастика о времени" с более детальной информацией об этом.) ilves_ArtO 10.04.15 в 11:55 0
	Замедление времени: иногда даже лучшие часы опаздывают ilves_ArtO 10.04.15 в 11:55 0
	Самый очевидный случай того, как время ведёт себя странно в теории относительности, к тому же такой, который был экспериментально подтверждён - это концепция замедления времени в условиях специальной теории относительности. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:55 0
	Идея замедления времени заключается в том, что, пока вы движетесь сквозь пространство, само время измеряется для движущегося объекта не так, как для неподвижного. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:55 0
	Для движения, приближенного скорости света, этот эффект заметен и позволяет перемещаться в будущее быстрее, чем мы это обычно делаем. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:56 0
	Один из экспериментов, подтверждающих такое странное поведение, основан на нестабильных частицах, пионах и мюонах. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:56 0
	Физики знают, насколько быстро частицы распадутся, если будут оставаться на одном месте, но когда они облучают Землю в виде космических лучей, они движутся очень быстро. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:56 0
	Их скорости распада не соответствуют прогнозам, однако если применить специальную теорию относительности и рассмотреть время с точки зрения частицы, время выходит таким, как и ожидалось. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:56 0
	На самом деле, замедление времени подтверждено целым рядом опытов. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:56 0
	В экспериментах Хафеле - Китинга 1971 г. атомные часы (которые очень точные) были размещены на самолётах, летящих в противоположных направлениях. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:56 0
	Разница во времени, продемонстрированная часами, полученная в результате их релятивистского движения, в точности соответствовала прогнозам теории относительности. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:56 0
	К тому же, спутникам системы глобального позиционирования (GPS) приходиться компенсировать своё замедление времени для того, чтобы правильно функционировать. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:56 0
	Так что замедление времени имеет очень прочное научное обоснование. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:56 0
	Замедление времени приводит к одной очень популярной форме путешествий во времени. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:57 0
	Если бы вы попали на космический корабль, который крайне быстро летел прочь от Земли, то время внутри корабля замедлилось бы по сравнению со временем на Земле. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:57 0
	Вы могли бы пролететь до соседней звезды и вернуться на Землю почти со скоростью света, и на Земле прошло бы несколько лет, в то время как для вас прошло бы, вероятно, всего лишь несколько недель или месяцев, в зависимости от того, как быстро вы двигались и как далеко находилась звезда. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:57 0
	Самая большая проблема здесь заключается в том, как разогнать судно до таких скоростей. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:57 0
	Учёные и авторы научной фантастики сделали разнообразные предложения для таких устройств, однако все они далеко за пределами того, что мы можем реально построить сегодня или в обозримом будущем. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:57 0
	Когда вы ускоряете объект до высоких скоростей, его масса также возрастает, и это означает, что требуется всё больше и больше энергии для продолжения его ускорения. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:57 0
	Эта формула увеличения массы подобна формуле, описывающей замедление времени, что делает принципиально трудным получение значительных показателей замедления времени. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:57 0
	Вопрос в том, насколько сильное замедление времени в действительности необходимо, хотя бы для поездок в пределах только нескольких световых лет от Земли. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:57 0
	Одно из странных потенциальных побочных эффектов данного вида путешествий во времени описано ближе к концу этой главы в секции "Парадокс близнецов". ilves_ArtO 10.04.15 в 11:58 0
	Горизонт событий чёрной дыры: сверхмедленная версия замедленного движения ilves_ArtO 10.04.15 в 11:58 0
	Другой случай замедления времени, на этот раз в общей теории относительности, затрагивает чёрные дыры. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:58 0
	Вспомним, что чёрная дыра искривляет само пространство-время в точку, из которой не может сбежать даже свет. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:58 0
	Это искривление пространства-времени означает, что, по мере того как вы приближаетесь к чёрной дыре, время будет замедляться для вас относительно внешнего мира. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:58 0
	Если бы вы приближались к чёрной дыре, а я, находясь далеко, наблюдал (и мог бы каким-то образом наблюдать "мгновенно", не беспокоясь о временной задержке из-за скорости света), я увидел бы ваше приближение к чёрной дыре, которое замедлялось бы и в конечном счёте прекратилось, оставив вас зависать вне чёрной дыры. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:58 0
	Через окно вашего космического корабля я увидел бы вас, сидящего полностью неподвижно. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:58 0
	Вы же, с другой стороны, в особенности бы ничего не заметили - по крайней мере до тех пор, пока интенсивная гравитация чёрной дыры не убила бы вас. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:58 0
	Но до этого вы, безусловно, не "почувствовали" бы, что время движется по-другому. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:58 0
	У вас не возникло бы мысли, что пока вы скользите за горизонт событий чёрной дыры (который вы, вероятно, даже не заметили бы), снаружи чёрной дыры проходят тысячи лет. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:58 0
	Как вы выясните в следующей секции, некоторые верят, что чёрные дыры также могут фактически предоставить средства для более впечатляющих форм путешествий во времени. ilves_ArtO 10.04.15 в 11:59 0