Эта статья была первоначально опубликована на Беседа. (Откроется в новой вкладке) Сообщение предоставило эту статью для Space.com Голоса экспертов: редакция и идеи.
Сэм Бэррон (Откроется в новой вкладке)Доцент, Австралийский католический университет
В начале нового диснеевского фильма Pixar «Световой год» Базз Лайтер оказывается на далекой и опасной планете со своим капитаном и командой.
Их единственная надежда выбраться с планеты — испытание специального топлива. Для этого Базз должен лететь в космос и неоднократно пытаться прыгнуть с дополнительной скоростью. Но каждая попытка, которую он делает, дорого обходится.
Каждый раз, когда Базз отправляется в четырехминутный испытательный полет в космос, он возвращается на планету только для того, чтобы обнаружить, что прошло много лет. Люди, в которых Базз хочет влюбиться, имеют детей и даже внуков. Время становится его самым большим врагом.
В чем дело? Это всего лишь научная фантастика, или то, что случилось с Баззом, могло произойти на самом деле?
Связанный: НАСА пилотирует Buzz Lightyear в помещении с концепцией скафандра Z-1
Время относительно: великая идея Эйнштейна
Базз становится свидетелем реального явления, известного как замедление времени. Замедление времени — это предсказание одной из самых известных научных теорий, когда-либо разработанных: теории относительности Альберта Эйнштейна.
До относительности нашей лучшей теорией движения была механика Исаака Ньютона.
Теория Ньютона была невероятно мощной, и она сделала удивительные предсказания о движении планет в нашей Солнечной системе.
В теории Ньютона время похоже на одни гигантские часы, которые отсчитывают секунды одинаково для всех. Независимо от того, где вы находитесь во вселенной, главные часы будут отображаться в одно и то же время.
Читать далееЛюбознательные дети: возможны ли для людей путешествия во времени? (Откроется в новой вкладке)
Теория относительности Эйнштейна разбила главные часы на множество часов — по одному на каждого человека и все в движении. В представлении Эйнштейна о Вселенной каждый носит с собой собственные часы.
Одним из следствий этого является отсутствие гарантии того, что часы будут тикать с одинаковой скоростью. На самом деле многие часы тикают с разной скоростью.
Хуже того, чем быстрее вы путешествуете по сравнению с чьими-то еще, тем медленнее будут ваши часы по сравнению с их часами.
Это означает, что если вы путешествуете очень быстро на космическом корабле, как это делает Базз, для вас может пройти несколько минут, но для кого-то на планете, которую вы покинули, могут пройти годы.
Время движется вперед, но не назад
(Откроется в новой вкладке)
В некотором смысле замедление времени можно считать своего рода путешествием во времени. Это дает возможность прыгнуть в чужое будущее.
Вот что делает Базз: он прыгает в будущее своих оставшихся друзей на планете внизу.
К сожалению, нет способа использовать замедление времени, чтобы путешествовать назад во времени, в прошлое (как позже говорит один из важных персонажей в фильме).
Также невозможно использовать замедление времени для путешествия в будущее.
Это означает, что у вас нет известного способа отправиться в будущее и встретить себя старшего, просто двигаясь слишком быстро.
Путешественники во времени над Землей сейчас
Замедление времени может звучать как научная фантастика, но на самом деле это измеримое явление. На самом деле ученые провели ряд экспериментов, чтобы убедиться, что часы тикают с разной скоростью в зависимости от того, как они движутся.
Например, астронавты на Международной космической станции путешествуют с очень высокой скоростью по сравнению с их друзьями и семьей на Земле. (Вы можете наблюдать, как космическая станция пролетает над головой, если знаете, когда ее искать.)
Это означает, что астронавты стареют немного медленнее. На самом деле, американский астронавт Базз Олдрин, получивший свое имя от «Базз в световом году», столкнулся с небольшим замедлением времени во время своего полета на Луну в 1960-х годах.
(Откроется в новой вкладке)
Не волнуйтесь, астронавты на Международной космической станции этого не почувствуют и не заметят. (Откроется в новой вкладке) растягиваться в любое время. Это совсем не похоже на экстремальные прыжки, которые можно увидеть в Lightyear.
Олдрин смог благополучно вернуться к своей семье, и астронавты теперь тоже вернутся в космос.
бесконечность не предел
Очевидно, что замедление времени может иметь серьезные последствия. Но это не все плохие новости. Замедление времени может однажды помочь нам путешествовать к звездам.
Вселенная — это огромное место. Расстояние до ближайшей звезды 40 208 000 000 км. (Откроется в новой вкладке). Добраться туда — это как миллиард раз объездить мир. Путешествуя с нормальной скоростью, никто не выживет достаточно долго, чтобы совершить путешествие.
Однако замедление времени сопровождается и другим явлением: сокращением длины. Когда вы летите на большой скорости к объекту, расстояние между вашим космическим кораблем и этим объектом будет уменьшаться.
Грубо говоря, на более высоких скоростях все ближе друг к другу. Это означает, что человек, путешествующий на высокой скорости, может добраться до ближайшей звезды за считанные дни.
Но продление времени все еще в силе. Ваши часы будут замедляться относительно часов кого-то на Земле. Итак, вы можете совершить кругосветное путешествие к ближайшей звезде за несколько дней, но к тому времени, как вы вернетесь домой, все, кого вы знали, уже ушли.
Это обещание и в то же время трагедия межзвездного путешествия.
Эта статья была переиздана с Беседа (Откроется в новой вкладке) Под лицензией Creative Commons. Читать оригинальная статья (Откроется в новой вкладке).
Следите за всеми вопросами и обсуждениями Expert Voices и участвуйте в обсуждениях на Facebook и Twitter. Высказанные мнения принадлежат автору и не обязательно отражают точку зрения издателя.