Астрономія без телескопа - заморожування часу

Pin
Send
Share
Send

Існує розповідь про подорож зі швидкістю світла, в якій вас просять уявити, що ви починаєте, стоячи перед великим годинником - як Біг-Бен. Ви усвідомлюєте, що про ваше теперішнє сприйняття часу повідомляється світлом, відбитим від обличчя годинника - це говорить вам, що це 12:00. Тож якщо ви потім стріляєте з тією ж швидкістю, що і світло - все, що ви будете бачити, - це годинник, встановлений на 12:00, оскільки ви рухаєтесь з тією ж швидкістю, якою рухається ця інформація. І так ви виявите, що при швидкості світла час по суті стоїть на місці.

Незважаючи на те, що з цією історією є багато речей - як це трапляється, одна правильна річ полягає в тому, що якби вам вдалося подорожувати зі швидкістю світла, ви не відчували б часу, хоча - є кілька причин, чому це, ймовірно, неможлива ситуація, в якій опинився

Але тим не менше, якби ви змогли подорожувати з легкою швидкістю і не відчували б проходження часу - тоді у вас не було б часу для переоцінки своєї ситуації - дійсно не було б часу, коли ваші нейрони могли б вистрілити. Отже, ви цілком можете залишити Землю із зображенням годинника, закріпленого на сітківці, але оскільки ваш мозок перестав працювати, це не має нічого спільного з інформацією, що переноситься в промені світла, з яким ви рухаєтесь разом. Ваша сітківка ніколи не освіжається новим зображенням, поки ви залишаєтесь зі швидкістю світла.

Деяке розуміння особливої ​​відносності отримують, розглядаючи контекст того, хто залишився на Землі. Якщо ваша швидкість подорожей зі швидкістю світла була спрямована на дзеркало в Альфа Кентаврі (4,3 світлових років) - то з їх точки зору вам потрібно 8,6 років, щоб поїхати туди і відскочити назад. Це правда, навіть якщо ви виїжджаєте та повертаєтесь із зображенням 12:00, застряглого на сітківці, і правильно повідомляєте, що (з вашого погляду) з часу вашого від'їзду не минуло часу.

Але рухатися зі швидкістю світла і не відчувати жодного часу, мабуть, неможливий сценарій для нас із масовими труднощами. Відносність передбачає, що ви маєте належну масу, належну довжину та належний час - які зберігаються незалежно від вашої швидкості. Якщо ви зможете вижити сили G, щоб піднятися до такої швидкості, тоді ви могли б щасливо узберегти на 99,95% швидкості світла і перевірити пульс на годиннику, щоб знайти ваше серце все ще б'ється зі швидкістю 72 удари в хвилину - так, як це було назад на Землю.

Лише коли ви перевіряєте Землю, ви бачите, що відбувається щось чудове. Переміщення на 99,5% швидкості світла дає коефіцієнт розширення в часі близько 10. Тож поки хтось, хто повернеться на Землю, все-таки вимірюватиме тривалість вашої подорожі приблизно 8,6 років - для вас це буде лише близько 10 місяців. І з надзвичайно хорошим телескопом ви можете озирнутися до Землі і побачити спотворений Біг-Бен, змінений червоним рухом і повільним бігом по дорозі туди, а потім синім зміщенням і дуже швидким бігом на зворотному шляху.

Однією з причин, що, ймовірно, робить досвід швидкості світла / замерзання часу неможливим - це те, що розширення часу постійно збільшується, чим швидше рухаєтесь. Наприклад, зі швидкістю 99,99995% швидкості світла ви отримуєте коефіцієнт розширення в часі близько 1000. Тож навіть якщо у вас є космічний апарат з нескінченним джерелом живлення, здатним здаватися нескінченними швидкостями - ви продовжуватимете прибувати до пункту призначення до того, як ваш спідометр зробить це з 99,99999 (тощо)% швидкості світла до c = 1,0.

Можливо, таким чином ми заселимо Всесвіт - використовуючи важко уявні інвестиції енергії, поєднані з принципом дилатації часу, щоб перетнути величезні відстані. Хитрість полягає в тому, щоб не повертатися додому, адже проїхавши такі відстані, ви ніколи не зможете повернутися назад, якщо тільки це не зустріти ваших дуже, дуже, дуже правнуків.

(Я трохи обдурив, ігноруючи будь-які періоди прискорення і уповільнення в межах описаних тут подорожей).

Подальше читання: Калькулятор відносності.

Pin
Send
Share
Send

Подивіться відео: Вячеслав Авдеев АКЦ ФИАН, - Астрономия без телескопа. (Листопад 2024).