Парадоксы скорости света. Часть 2⁠⁠

Первая часть моей статьи "Парадоксы скорости света" вызвала довольно живой отклик у читателей. Поэтому продолжу.

Относительность одновременности и замедление времени.

Представьте двух близнецов. Один, космонавт, отправляется в путешествие к далекой звезде на корабле, летящем с околосветовой скоростью. Другой остается на Земле. С точки зрения земного наблюдателя, время на борту корабля течет медленнее. Часы космонавта тикают реже, его сердце бьется медленнее, все метаболические процессы замирают. Это не иллюзия и не сбой техники — это реальное физическое явление, называемое релятивистским замедлением времени.

Если полет продлится, скажем, 10 лет по земным часам, то для космонавта пройдет значительно меньше времени — возможно, всего год (сейчас дело не в конкретных цифрах, а в объяснении принципа). Когда он вернется, он окажется моложе своего брата-домоседа. Это знаменитый «парадокс близнецов», который на самом деле не является парадоксом в строгом смысле. Разрешается он тем, что ситуация близнецов не симметрична: космонавт испытывает ускорения при разгоне, повороте и торможении, что делает его систему отсчета неинерциальной. Эксперименты с точными часами на самолетах и спутниках многократно подтвердили: движущиеся часы действительно отстают.

Но как это выглядит для самого космонавта? Для него, находящегося в своей системе отсчета, неподвижна именно его ракета. А вот вся внешняя Вселенная мчится мимо него с околосветовой скоростью. И он видит, что время на Земле замедлилось! Здесь в игру вступает еще более фундаментальный эффект — относительность одновременности. События, которые для земного наблюдателя происходят одновременно, для космонавта могут быть разнесены во времени. Само понятие «сейчас» перестает быть универсальным.

Это если кратко.

Если тема вам понравилась, то читайте большую статью: Парадоксы скорости света. Улыбка Энштейна.