Наука Казалось ли вам когда-нибудь, что время просто тянется? Может быть вы работали в офисе, сидели за партой и слушали длительную лекцию, или ждали, пока вас примет врач, но взглянув на часы, вы жутко удивились, потому что полагали, что прошло, как минимум, полчаса, но никак не 10 минут.
С другой стороны, иногда нам кажется, что время движется слишком быстро. Глубокие, душевные часовые беседы с друзьями или близкими, порой, кажется, проходят за считанные минуты. Вы можете проснуться точно по будильнику, но почему-то в конечном итоге все равно опаздываете на работу.
Время – это очень странное и противоречивое понятие. Многие из нас думают о нем, как о конкретном способе описания того, сколько его потребуется для того, чтобы развернулось определенное событие. Современные технологии дали нам часы, которые помогают точно измерять время. Атомные часы, которые измеряют резонансные частоты атомов, еще точнее определяют время. Мы с легкостью можем измерить, сколько времени отнимает то или иное действие.
Но сами мы не всегда точно можем его определить. Так в итоге, время является настолько простым явлением, как мы о нем думаем, или же оно более текучее и относительное понятие? Как время связано с пространством?
Абсолютное или относительное время?
Когда физик и философ Исаак Ньютон завершил в конце 17 века работу над "Математическими началами натуральной философии", он инициировал научную революцию, которая изменила способ, посредством которого люди рассматривали мир. В работе он рассказал о нескольких концепциях, которые стали основой классической физики. Помимо прочего, он ввел законы движения, закон всемирного тяготения, а также основу для исчисления. Другими словами, большинство людей считают Ньютона гением, а ученые до сих применяют его идеи в своей рутинной работе.
В этой же работе ученый определил несколько важных идей абсолютного времени. Хотя он понимал, что часы несовершенны и измерения времени подвержены влиянию человеческого фактора, Ньютон верил в абсолютное время, которое было одинаково везде и для всех. Другими словами, тот, кто находится на Северном полюсе, также чувствует время, как тот, кто расположился на Марсе.
Взгляд Ньютона на время держал его отдельно от пространства. Когда Альберт Эйнштейн представил свою теорию относительности в начале 20 века, он предположил, что время все же связано с пространством, и что каждый человек испытывает время по-своему, потому что скорость света (300000 км в секунду) для всех наблюдателей одинакова. Другими словами, если все наблюдатели приняли, что скорость света равна 300000 км в секунду, они уже не могут договориться о времени, которое потребуется другим объектам, путешествующих к ним.
Эйнштейн предположил, что пространство-время не плоское, а изогнутое вследствие воздействия материи и энергии. Большие тела в пространстве-времени, как Земля, не просто плавают по орбите. Представьте себе яблоко, завернутое в лист бумаги. Именно так выглядит Земля по отношению к пространству-времени. Это означает, что человек, передвигаясь в пространственно-временном континууме, в разных местах будет по-разному ощущать время. Время действительно движется медленнее вблизи массивных объектов, потому что вес оказывает на него значительное воздействие, причем это доказано научно. В 1962 году ученые разместили две пары атомных часов в верхней и нижней частях водонапорной башни. Часы, расположенные в нижней части, были ближе к массивному центру Земли, поэтому они шли медленнее, чем часы на вершине. Эйнштейн назвал это явление расширение времени.
В дальнейшем объяснение изгиба пространства-времени и временного замедления пришли в форме мысленного эксперимента, называемого парадоксом близнецов, разработанного в 1911 году физиком Полем Ланжевином (Paul Langevin). Если один из близнецов жил у подножия горы, а второй на ее вершине, то первый старел медленнее, он или она казался моложе своего брата (сестры), хоть и ненамного. Если вы пошлете одного близнеца в путешествие на космическом корабле, скорость которого будет близка к скорости света, то он вернется значительно помолодевшим, поскольку высокое ускорение и большая гравитационная масса практически останавливают время согласно теории относительности.
Безусловно, никто не зашел так далеко, чтобы посылать близнеца в высокоскоростной полет, однако, ученые доказали, что гипотеза верна еще в 1970-х годах, отправив на орбиту атомные часы. Они вернулись на Землю, работая намного медленнее, чем оставленные на планете.
Поэтому в следующий раз, когда вы будете опаздывать на работу или захотите, чтобы выходные длились дольше, будьте поближе к земле. С другой стороны, скучные лекции, также как и долгие ожидания, лучше проводить не верхних этажах зданий, там время пройдет быстрее.
