как понять что время относительно
Теория относительности Эйнштейна: коротко и просто о сложном
Альберт Эйнштейн — великий физик-теоретик, имя которого на слуху у каждого из нас еще со школьной скамьи. Обладатель Нобелевской премии, автор почти 500 книг, посвященных физике, философии и истории. Именно он перевернул научное представление о природе пространства и времени, движении и законах механики теорией относительности, которую открыл в 1905 году.
Согласно его теории, мир состоит из четырех измерений:
Еще одно измерение – время. Эти четыре величины формируют пространственно–временную физическую модель.
Самое интересное в том, что восприятие времени и пространства напрямую зависит от скорости нашего движения.
Взаимосвязь трех составляющих объясняет специальная теория относительности: чем больше скорость движения объекта, тем больше искажение пространства и времени.
На основе данного учения позже Альберт Эйнштейн создал общую теорию относительности, но она понятна немногим, потому в школе мы изучали специальную теорию относительности. Именно о ней мы поговорим подробнее в статье.
Основные принципы учения
Как определить движется объект или стоит на месте? Просто оцените его состояние относительно других тел. Важно понимать, что наличие или отсутствие движения, а также скорость перемещения зависят от двух факторов: кто наблюдает за предметом и откуда наблюдает. Проще говоря, движение – это относительный параметр.
Давайте рассмотрим на простом примере. Представьте, что вы едете в метро после непростого рабочего дня и, сидя на одном из пассажирских мест, увлеченно изучаете нашу онлайн-программу «Психическая саморегуляция» через свой телефон (кстати, отличный выбор, если ваша цель — справиться со стрессом, трудными отношениями в коллективе и другими «тормозящими» эмоциями). Для вас все объекты в вагоне, такие как кресла, пассажиры (речь о тех, кто стоит или сидит) и, конечно, ваш телефон находятся в неподвижном состоянии, т.е. их скорость передвижения равно нулю.
Ваш друг решил встретить вас на платформе одной из станций и уже ожидает на месте. Для него поезд и все объекты, находящиеся в нем, движутся с одинаковой скоростью, например, 50 км/ч. А если кто-то из пассажиров вагона решит перейти на ходу поезда по направлению движения состава в другой вагон, то его скорость будет еще выше, т.к. она суммируется со скоростью поезда.
Но есть одно исключение из правила — свет фар поезда. Скорость света остается неизменна и будет равна скорости движения самого поезда.
Отсюда следуют два главных принципа специальной теории относительности:
На первый взгляд, скорость света кажется молниеносной, но это не так. Рассмотрим на примере распространения света в космосе. Между Солнцем и Землей 150 миллионов километров, солнечный свет доходит до земного шара за 8 минут. Соответственно, если Солнце вдруг перестанет светить, ночь нас накроет не сразу, а через 8 минут.
Два главных принципа теории рождают другие важные факты о пространственно-временной среде. Расскажем о них в следующих разделах.
Следствия учения
Важно понять, как выше изложенные принципы относятся к пространству и времени. Благодаря им Альберт Эйнштейн пришел к трем выводам:
Чтобы понимать, о чем речь, давайте рассмотрим подробнее каждое из заключений.
Время замедляется
Время — это не абсолютная величина, она зависит от системы отсчета, в которой находится на данный момент.
Интересный опыт был проведен с применением двух атомных часов: одно устройство было отправлено самолетом вокруг планеты, а другое осталось на Земле. После посадки самолета сравнили показатели часов: те, что облетели земной шар, отставали от других часов на тысячные секунды.
Отсюда можно сделать вывод, время идет медленнее относительно объектов, находящихся в движении. При этом оно становится еще медленнее, если скорость объекта приближается к скорости света. Если космический корабль достигнет скорости света, то астронавт попадет в будущее. В этом случае время также будет относительно: недели в космосе будут равны годам на Земле. На этой теории построены сюжеты многих фантастических фильмов о космосе и его исследователях.
Пространство уменьшается
Давайте представим, что наш космический путешественник отправляется в полет на своем корабле. Скорость летательного аппарата приближается к скорости света и если наблюдать за его полетом со стороны, то можно заметить, что по направлению движения он становится короче, а перпендикулярно пути сохраняет исходные размеры, т.е. его ширина не меняется. При этом с самим астронавтом все в порядке: он на прежнем месте и прежних параметров.
Данный пример наглядно показывает, что для наблюдателя движущийся объект с увеличением своей скорости становится короче по направлению движения, а перпендикулярно ему его размеры остаются неизменными.
Масса увеличивается
E = mc² — знакомая формула из школьной программы? Своим уравнением Альберт Эйнштейн наглядно показал, что масса пропорциональна энергии тела, т.е., если увеличить скорость движения объекта, увеличивается и его масса. Отсюда следует вывод, что одна часть энергии затрачивается на изменение массы, а другая – на увеличение скорости. Это объясняет тот факт, что на деле путешествие во времени, о котором говорилось в предыдущем разделе, невозможно. Судите сами: чем больше скорость корабля, тем труднее его подтолкнуть. В итоге, приближаясь к скорости света, он достигает таких показателей, что никакая энергия вселенной не сможет его передвинуть.
Подведем итог
Почему теория относительности носит такое название?
Если скорость объекта приближается к скорости света, то его время замедляется, а пространство сжимается. Но эти показатели относительны наблюдателя, т.е. так он видит картину со своей стороны. Но для астронавта, который летит в космическом корабле, меняется только масса тела, остальные показатели остаются неизменными. При этом обе точки зрения верны, отсюда и название теории.
Надеемся, что наша статья помогла вам в общих чертах понять основные положения теории относительности. Кстати, интересный факт: Альберт Эйнштейн посвятил изучению и описанию своей теории 10 лет. Для более точного понимания учения советуем прочитать книгу «Теория относительности» Шеддад Каид-Сала Феррона. Поверьте, она будет интересна каждому школьнику и взрослому благодаря простому и веселому изложению мысли, ярким картинкам и графикам.
Почему время относительно – объяснение менее, чем за 3 минуты
Одна из самых революционных концепций, о которых мы узнали в 20-м веке, заключается в том, что время не является универсальной величиной – оно относительно. Скорость его хода полностью зависит от вашей скорости и ускорения в любой конкретный момент.
Но как время может идти одновременно быстрее и медленнее? – Как объясняется в одном из последних эпизодов MinutePhysics, чем больше вы двигаетесь, тем более замедляется темп времени. И речь идет не о нашем восприятии времени, а о скорости реального времени, которое, например, замедляют в экспериментах с помощью ускорения таких частиц, как мюоны и фотоны.
В теории относительности Эйнштейна замедление времени описывается как разница во времени между двумя событиями, измеренная наблюдателями, которые движутся относительно друг друга – в одну сторону или в разные, в зависимости от их приближения к гравитационной массе. В принципе, оно гласит, что чем быстрее мы идем, тем больше влияем на время. Но если время так относительно, как мы предполагаем, это может показаться противоречивым.
Представьте, если двое из нас движутся по пустому пространству в противоположных направлениях, а потом вдруг проходят мимо друг друга.
«С моей точки зрения кажется, что ты движешься, и, соответственно время должно идти медленнее для тебя. Но с твоей точки зрения двигаюсь я, так что время должно замедлиться для меня,» – говорится в ролике.
Но мы же не можем считать, что время идет медленнее для обоих? В действительности оно должно идти медленнее для кого-то одного, верно? Нет, не все так просто.
Посмотри на жирафа. Его высота 3 метра. И высота твоего жирафа для тебя тоже будет 3 метра. Однако поскольку ты повернут по отношению ко мне, для тебя высота моего жирафа будет только 2 метра. Я также повернут по отношению к тебе, и для меня высота твоего жирафа будет 2 метра. Таким образом, каждый думает, что другой определяет свою дистанцию как более длинную, но в этом нет противоречия. Это говорит только о том, что мы поворачиваем высоту и ширину относительно друг к друга.
Со временем происходит похоже: когда вы изменяете скорость, вы поворачиваете направление времени. Выглядит это так: если каждую пройденную секунду я двигаюсь налево, тогда время будет двигаться вправо и наоборот (см.видео, 1:24). Соответственно, когда на моих часах пройдет 3 секунды, я намеряю только 2 секунды на твоих. А когда 3 секунды пройдет на твоих часах, ты насчитаешь только 2 секунды у меня. Получается, каждый думает, что второй измеряет дистанцию времени у другого как более короткую, и здесь снова нет противоречия. Это лишь говорит о том, как ведет себя время, когда его поворачивают, и это влияет не только на отрывок времени, но и на наше понятие «одного и того же времени».
Как понять теорию относительности
Однажды Альберт Эйнштейн ехал на трамвае. Он посмотрел на городские часы и внезапно осознал, что если трамвай разгонится до скорости света, часы покажутся ему неподвижными, а время внутри трамвая остановится.
Это озарение превратилось в один из постулатов теории относительности: различные наблюдатели по-разному воспринимают действительность, в том числе, расстояние и время.
Из этой статьи вы узнаете основные принципы теории относительности. Статья рассчитана на неподготовленного читателя. Выпускники физмата вряд ли узнают что-то новое и, наверняка, найдут неточности.
Направление
Начнем с самого простого.
Когда мы говорим «направо», мы имеем в виду направление нашей правой руки. Для человека, который стоит напротив нас, это будет «налево». Когда мы говорим «вниз», мы имеем в виду направление к центру планеты, когда мы на ней стоим. Для австралийцев из южного полушария низ будет там, где у нас верх.
В обычной жизни мы понимаем, что «право» и «лево» собеседника отличаются от наших, потому что ощущаем принцип относительности интуитивно.
Движение
Представьте, что вы сидите в поезде, который идет со скоростью 60 км в час. Вашему соседу Герману захотелось чая, он вышел из купе и идет по вагону в обратную движению поезда сторону со скоростью 3 км в час — это скорость Германа относительно поезда.
Если мы захотим узнать скорость движения Германа относительно Земли, мы вычтем его скорость из скорости движения поезда и получим 57 км в час.
В то же время Земля летит вокруг Солнца со скоростью 30 км в секунду — это скорость Германа относительно Солнца.
Измерить скорость предмета можно только относительно другого предмета.
Еще один пример: представим, что в космосе нет ничего кроме двух космонавтов: Василия и Константина. Василий и Константин движутся навстречу друг другу с одинаковой скоростью, пересекаются и улетают вдаль.
Василий уверен, что он висит неподвижно в воздухе, а Константин пролетает мимо него. Константин уверен в обратном. Определить, кто из них двигался, а кто на самом деле был неподвижен, невозможно, пока мы не определимся с системой отсчета и не измерим движение относительно нее.
Константин и Василий воспринимают как систему отсчета самих себя. Поэтому каждый из них считает, что висит неподвижно, а другой — летит.
Время
День — это один оборот Земли вокруг своей оси. Час — 1/24 этого оборота. Оборот Земли вокруг оси — это физический процесс. Чтобы измерить время, нам нужно что-то осязаемое, с чем мы сможем его сравнить: например, движение стрелки часов или тени от дерева.
Если у человека забрать часы, телефон и посадить в пустую комнату без окон, он потеряет чувство времени.
Год — это один оборот Земли вокруг Солнца. Обычный календарь одновременно указывает точку во времени и положение Земли относительно Солнца.
Расстояние
Представьте, что все предметы вокруг вас и вы сами стали в два раза больше.
Вы не сможете этого заметить, потому что пропорции предметов не изменились. Дерево по-прежнему выше вас в три раза, а кот по-прежнему достает вам до колен, когда просится на ручки.
Когда мы хотим измерить предмет, мы сравниваем его с чем-то другим: линейкой, рулеткой, портняжным метром.
Тот же метр в разное время ученые определяли по-разному: длиной специального маятника, 1⁄40 000 000 частью длины парижского меридиана, длиной волны изотопа криптона.
С 1983 года метр привязан к скорости света. Ученые определяют его как расстояние, которое проходит свет за 1/299 792 458 секунды.
Мы узнаем расстояние только в сравнении с чем-то другим.
Человек на картинке не заметил, что он и все предметы вокруг увеличились. Это видит только внешний наблюдатель — мы с вами.
Скорость света
Свет ведет себя не так, как все остальное во Вселенной. Он всегда двигается с одной и той же скоростью, независимо от направления и скорости движения источника света.
Один из постулатов теории относительности: скорость света — это максимальная скорость передачи взаимодействия во Вселенной. Ничто не может двигаться быстрее света.
Теория относительности принимает это как фундаментальное свойство Вселенной и объясняет, как все происходит во Вселенной, где скорость света — максимальная достижимая скорость.
Скорость света постоянна
События
Событие — это любой физический процесс, для которого мы договорились, что он происходит в какой-то точке в пространстве в какое-то время.
Чтобы описать событие, нам нужно задать четыре координаты — где оно происходило в пространстве (широту, долготу и высоту), и время события.
Теория относительности говорит о том, что некоторые события могут быть одновременны в одной системе отсчета и не одновременны в другой системе отсчета.
Вернемся к нашим космонавтам.
Представим, что Константин и Василий находятся друг от друга на расстоянии 1 световой секунды, то есть, расстояния, которое свет преодолевает за секунду. В какой-то момент они оба, одновременно и не сговариваясь, достают из карманов фонарики и зажигают их.
Что видит Константин
Константин достает из кармана фонарик. Через секунду Василий тоже достает фонарик.
Константин зажигает фонарик. Через секунду Василий тоже зажигает фонарик.
Что видит Василий
Василий достает из кармана фонарик. Через секунду Константин тоже достает фонарик.
Василий зажигает фонарик. Через секунду Константин тоже зажигает фонарик.
Информация о том, кто зажег фонарик, распространяется со скоростью света. Поэтому мнения Василия и Константина о том, кто первый зажег фонарик, отличаются.
В таких случаях говорят, что порядок событий зависит от выбранной системы отсчета.
Порядок событий зависит от системы отсчета
Замедление времени
Теория относительности выделяет четыре измерения Вселенной: широту, долготу, высоту и время.
Все вместе они образуют пространство-время — тот самый пространственно-временной континуум из «Назад в будущее».
Когда мы не двигаемся в пространстве, мы перемещаемся по времени со скоростью света. Если мы начинаем двигаться по каким-то координатам в пространстве, скорость движения в пространстве вычитается из скорости движения во времени.
Свет передают особые частицы — фотоны. Они появились 15 миллиардов лет назад, во время Большого взрыва. Но если бы у фотонов были часы, которые тикали с момента их появления, на них все еще было бы 0:00.
Дело в том, что фотоны движутся в пространстве и времени с одинаковой скоростью — скоростью света. Если вычесть скорость их перемещения в пространстве из скорости движения во времени, получится ноль. Время для фотонов стоит.
Скорость, с которой перемещаются люди, намного меньше скорости света, поэтому в обычных условиях мы не замечаем замедления времени.
Чем быстрее движется объект, тем медленнее течет его время
Повторим
Направление, время, движение и расстояние относительны, то есть, зависят от системы отсчета, в которой находится наблюдатель
Скорость света — максимальная скорость во Вселенной. Она постоянна и не зависит от скорости источника света.
Событие — это физический процесс, который происходит в определенном месте в определенное время.
Одни и те же события могут быть одновременными в одной системе отсчета и не одновременными в другой. Порядок событий зависит от системы отсчета.
Неподвижные объекты движутся во времени со скоростью света.
Когда объект двигается в пространстве, его скорость вычитается из скорости, с которой он движется во времени.
Чем быстрее движется объект, тем медленнее течет его время.
Поделитесь статьей с теми, кто не понимает теорию относительности:
Что такое время и можно ли изменить его скорость?
Время — оно как воздух. Мы живем в нем и даже не задумываемся над тем, что это такое и как им пользоваться. Тем не менее, это очень сложная вещь, которая лежит в основе всего. Не зря же есть словосочетание ”пространство и время”. С пространством все понятно — вот оно. До работы 10 километров на машине, а до магазина 300 метров пешком. Вот только время в этом пути будет очень относительным. Но что это вообще такое и справедливо ли говорить о том, что время бесконечно и оно было всегда? Можно ли потрогать время? Может быть его можно остановить или повернуть вспять? Все эти вопросы люди часто задают друг другу и сами себе. Давайте попробуем ответить хоть на какие-то из них.
Время есть у всех. Но только что такое время?
Что такое время?
Обычно под временем мы понимаем то, что отсчитывается стрелками часов и чего нам всегда не хватает. При этом, считается, что время делится на прошлое, настоящее и будущее. С первым и последним понятно, но существует ли настоящее?
Любая микроскопическая доля времени, про которую мы постараемся сказать, как про настоящее, уже будет прошлым. Получается, что настоящего, как такового, не существует. Оно является только тем, что мы привыкли так называть, то есть очень широкое понятие в духе ”наши дни”. Оно может включать периоды от нескольких месяцев до нескольких лет и даже тысяч лет, если мы говорим, к примеру, о существовании Вселенной или формировании нашей планеты.
Одно из определений времени гласит, что это то, заставляет все события происходить неодновременно.
При этом многие ученые все же воспринимают время, как прогрессию, в которой будущее становится настоящим, а настоящее — прошлым, и этот процесс непрерывен. Даже если взорвется наше Солнце, время все равно не остановится и продолжит существовать. Просто уже не для нас.
Почему во время карантина время идет быстрее?
Что дает понимание времени
А еще время является основной для понимания того, что такое динамика. Только имея представления о времени, можно говорить о событиях, которые развиваются с определенной скоростью. Ведь совершенно нормальным считается спросить, когда что-то произошло и сколько продлилось то или иное явление. Получается, что время похоже на пространство — это координаты, но не точки на карте того, когда это было. Отличие только одно. По карте можно ходить куда угодно, а по времени — только в одну сторону. Именно это свойство времени является главной загадкой, над которой бьются ученые и строят свои гипотезы фантасты.
Фантасты часто поднимают тему времени, так как полет фантазии в этом направлении невозможно остановить.
Люди воспринимают время более менее одинаково, так как привычные нам часы тикают с одной скорость. Однако, это справедливо только для классической физики. Квантовая же физика утверждает обратное и говорит о том, что система становится активной только в тот момент, когда за ней наблюдают. То есть, в некотором роде именно квантовая физика не исключает возможности движения времени вспять.
Немного юмора от физики, который кое-что объясняет.
Теория относительности Альберта Эйнштейна
В свое время Альберт Эйнштейн явил миру теорию относительности, о которой вы наверняка слышали. Она полностью меняет типичное представление о времени и взгляд на него. Согласно этой теории, прогрессия времени не универсальна. Если говорить совсем просто, то по этой теории часы идут с разной скоростью в зависимости от того, на чьей руке они надеты.
Если обладатель часов окажется в непривычной для него ситуации, например, будет перемещаться со скоростью света или окажется рядом с сильным источником гравитационных волн — например, рядом с черной дырой — время для него пойдет иначе. В некоторых ситуациях оно может даже остановиться или и вовсе повернутся вспять.
Теория относительности предполагает, что любые события могут влиять только на те события, которые происходят после них. Но это не противоречит движению времени, как вектора физической величины, в обратном направлении. В этом случае уже события будущего будут находится в прошлом относительно ”того, кто носит часы”.
Проще говоря, в такой ситуации восприятие привычных физических процессов меняется и человек оказавшийся в таком месте может не только наблюдать время, но и двигаться по нему как в обычном пространстве — влево, вправо, вперед, назад и так далее. То есть, относительность уравнивает время и пространство, наделяя их одними и теми же свойствами.
Величайшие умы мира бьются над разгадкой тайны времени, но они ничего пока так и не добились.
Возможно ли путешествие во времени
Есть еще понятие T-симметрии, когда явления и величины, коими они представлены, не зависят от шкалы координат, и при изменении положительного значения на отрицательное кривая на графике становится зеркальной. В теории относительности, несмотря на такие отличие от привычного мира, это правило тоже сохраняется.
Интересно, что в споры о возможности путешествия во времени в обратном направлении вмешивается термодинамика, которая говорит, что все процессы в мире стремятся из упорядоченной системы к хаосу, то есть увеличению энтропии. Этот процесс нельзя повернуться вспять. То есть, взорвавшиеся звезды нельзя ”склеить” обратно, а сгнивший лист железа превратить в новый. Проще говоря, ”фарш невозможно провернуть назад и мяса из него не восстановишь”.
Если они смогли, может и мы когда-то сможем?
В итоге, грубо можно сказать, что время для нас это то время, которое есть на Земле. Если мы начнем путешествовать в пространстве дальше ближайших планет, нам придется понимать, что такое время и как оно меняется. Хотя, формально, на незначительные доли секунд отклонения есть и на Земле. Это даже учитывается при создании некоторых сверхточных систем и атомных часов.
Понимаем ли мы время
Вообще, человечество пока плохо понимает, что такое время на самом деле и все сказанное является только теориями и гипотезами. Мы пока так и не смогли достичь источников гравитационных волн, хотя смогли зафиксировать их.
Как только люди научатся путешествовать во времени, очень не хотелось бы это пропустить. Поверьте, прежде чем бежать покупать билеты, мы напишем об этом в нашем новостном канале в Telegram. Присоединяйтесь, чтобы ничего не пропустить.
Пока о времени мы знам только то, что это геометрический параметр, характеризующий длительность процессов. Он является частью пространственно-временного континуума и четвертой осью привычного нам трехмерного мира. Ах да… Еще то, что это чертовски интересная и непонятная штука. Как у нас говорят — ничего непонятно, но очень интересно.
14 научных теорий и фактов о времени, которые расширят ваши перспективы и горизонты
Научные теории, которые заставят вас по-новому взглянуть на реальность, наш мир и Вселенную.
Время влияет на каждый аспект нашей жизни. Мы ориентируемся на него, когда просыпаемся, идем на работу, приступаем к еде, ложимся спать. И несмотря на такие, казалось бы, «близкие отношения», вы едва ли ответите: что же такое время?
Тысячелетиями философы и ученые со всего мира строили собственные теории о времени, но лишь единицы из них привели к какому-либо консенсусу. И хотя до сих пор не существует полного общепринятого определения, грубо говоря, время — это единица измерения.
Мы используем его для описания событий или продолжительности между ними. И это определение работает как в повседневной жизни, так и в точных науках, например в математике. В разговорной речи мы часто употребляем обороты «время идет» и «время летит», когда речь идет о поступательном движении жизни. А физики называют этот опыт «стрелой времени».
Однако истинная сущность этого явления по сей день остается противоречивой и загадочной. Несмотря на то что физики могут активно использовать единицы времени в своих уравнениях, вопрос «как работает время?» продолжает приводить в недоумение все научное сообщество.
Действительно, за пределами поверхностных слоев времени здравый смысл и интуитивные идеи подвергаются сомнению, что затрудняет разговор о существовании, без упоминания о чем-то более метафизическом. В результате загадка времени фактически заставила некоторых философов и ученых переосмыслить всю модель нашей Вселенной.
Сегодня наша редакция решила рассказать вам о 14 научных теориях о времени, которые ставят под сомнение наше собственное восприятие реальности.
1. Время — это иллюзия
Возможно, вы когда-нибудь слышали от вашего учителя физики, преподавателя естественных наук или энергичного гостя на «модном» официальном приеме, что время нереально. И хотя это утверждение по своей природе необязательно неверно, основной принцип, который лежит в его основе (и порой называется B-теорией времени), на самом деле утверждает, что время является иллюзией.
Говоря более конкретно, наш опыт времени (прошлого, настоящего и будущего) больше связан с нашими собственными субъективными ощущениями, чем с какой-либо фундаментальной особенностью существования.
Большинство современных физиков поддерживают эту точку зрения, утверждая, что время, которое мы воспринимаем нашим человеческим разумом на местном уровне, значительно отличается от изначального поведения времени в масштабе Вселенной.
2. Время — это измерение
Мы все понимаем основную концепцию трехмерного пространства. Технически это значит, что каждая точка в нашей Вселенной имеет физический адрес, который можно определить по координате вдоль трех перпендикулярных плоскостей (X, Y и Z). Это просто одна из многих интересных вещей о космосе. Но действительно ли точка в пространстве «существует» без времени, в которое это можно сделать?
Нет такого физического закона, который бы требовал, чтобы время было измерением. Однако специальная теория относительности Альберта Эйнштейна привела именно к этому утверждению. Называя его четвертым измерением, широкий круг современных ученых признает, что время плавно переплетается с трехмерным пространством в континууме «пространство-время».
3. Время относительно
Утверждения Эйнштейна не закончились на взаимозависимости пространства-времени. Специальная теория относительности вывела идею о том, что время и скорость напрямую связаны.
Этот принцип, известный как «замедление времени», гласит, что время замедляется для движущихся объектов: чем быстрее движется предмет, тем медленнее для него проходит время. Бесчисленные эксперименты подтвердили эту теорию, доказав, что часы в движении «идут» медленнее, чем их синхронизированные аналоги, пребывающие в состоянии покоя.
Несмотря на то что этот эффект невозможно обнаружить на человеческих скоростях, они становятся заметнее с увеличением скорости.
К примеру, двухлетний полет космического корабля со скоростью света эквивалентен 30 годам на Земле. В таком случае, возможно, недостижимый источник молодости человечества вовсе не место, а космическое путешествие?
4. Время объективно
В противовес специальной теории относительности Эйнштейна и современному пониманию пространства-времени, которое существует в научном сообществе, некоторые физики и философы представляют время как независимое и фундаментальное свойство нашей Вселенной.
К примеру, согласно теории Ньютона, не зависит от внешних факторов. Известная как концепция «абсолютного времени и пространства», она утверждает, что эти особенности нашей Вселенной действуют как своего рода сцена и фон для всего, что в ней содержится и происходит.
5. Путешествие во времени возможно
Один неоспоримый закон существования гласит, что если поднимается тема времени, ее сопровождают разговоры о временных путешествиях. И хотя было выпущено множество книг, фильмов и телешоу, посвященных этой теме, науке не хватало доказательств правдоподобия перемещений во времени.
В игру снова вступает теория относительности Эйнштейна с утверждением о том, что путешествие во времени действительно возможно, но для этого требуется скорость, близкая к скорости света, — что-то, что в настоящее время находится за пределами технической досягаемости.
Тем не менее, если решить эту проблему, математика поддерживает только путешествие в будущее, но не в прошлое, как мы привыкли видеть в художественной литературе и кинематографе.
Еще одна популярная концепция, которая может учитывать движение как вперед, так и назад, — это искривление пространства-времени. Теоретически эта концепция считается возможной, но при условии задействования кротовой норы. Но вновь возникает вопрос: как создать эту самую червоточину?
Выступая в качестве святого грааля путешествий во времени, эта концепция постепенно переходит из области фантастики к тяжелой науке.
Ее потенциальная возможность приводит к возникновению множества парадоксов и вопросов.
Например, если в один прекрасный день путешествие во времени станет возможным, почему никто до сих пор не вернулся из будущего, чтобы сказать нам, как это сделать?
6. Возможно, нельзя узнать, что произошло до Большого взрыва, поскольку времени вовсе не существовало
Направляя свои телескопы в далекую Вселенную, космологи фактически имеют возможность заглянуть в прошлое. Дело в том, что свету требуется время, чтобы преодолевать большие расстояния, и когда он «доходит» до нас, проходит невообразимое количество лет.
Если однажды мы действительно сможем запечатлеть начало времени, маловероятно, что мы когда-нибудь узнаем, что было до этого. Одна из причин связана с нашими ограниченными методами исследования.
В основном они полагаются на известные законы физики, которые, предположительно, перестают работать за пределами нашей Вселенной. Другая причина — сама природа Вселенной.
По крайней мере, не в том виде, который мы знаем и можем понять.
7. Время может существовать в другом месте
Все больше ученых считают, что наша Вселенная является лишь одной из множества. Так гласит теория Мультивселенной. Одни ученые предсказывают, что эти вселенные могут быть идентичными или лишь слегка отличаться от нашей, в то время как другие представляют их совершенно уникальными.
В первом случае время, скорее всего, существует и ведет себя так же, как и в нашей Вселенной. Но если вселенная радикально отличается от той, в которой живем мы с вами, в ней может существовать нечто подобное времени или, быть может, что-то еще более ошеломляющее и экзотическое. При таком раскладе почти невозможно представить, как будет функционировать подобная вселенная.
8. Время не имеет настоящего
Кадр из фильма «Назад в Будущее»
Наиболее распространенные представления о времени связаны с тем, как человеческий вид, то есть мы, его испытываем. Мы пребываем в настоящем моменте. Этот момент проходит, становится прошлым, а будущее становится нашим новым настоящим.
Эта серия временных отрезков продолжается и продолжается без задержек и сбоев. Однако с опорой на теорию относительности философский подход этернализм предполагает, что мы обитаем в «блок-вселенной», где течения времени вовсе не существует.
С этой точки зрения прошлое, настоящее и будущее являются частью единого, статичного блока «пространства-времени».
9. Время динамично
Sian Butcher / BuzzFeed
В то время как этерналистская «блок-вселенная» предполагает, что все, что происходит в прошлом и будущем, так же реально, как и в настоящем, все больше и больше ученых и философов обращаются к концепции презентизма, согласно которой время динамично и имеет физическую природу.
Другими словами, с этой точки зрения течение времени реально. Существует только настоящее, в котором мы живем. Прошлое остается в прошлом, а будущее — это то, чего еще не было.
10. Время может быть чьим-то творением
В «Матрице» персонаж Киану Ривза, Нео, с удивлением обнаруживает, что все его переживания происходят в рамках сложной компьютерной программы. А его реальный разум и тело вырабатывают биоэлектрическую энергию, необходимую для выживания машин с искусственным интеллектом.
Гипотеза не утверждает, что наши тела и умы (обязательно) были узурпированы гнусными роботами. На самом деле, она даже не требует, чтобы у нас было тело и разум. Согласно концепции, наша реальность — это симулированный опыт, где наши предположения о том, что является «реальным», — продукт какого-то внешнего, более высокого интеллекта.
Если бы это было действительно так, то весь наш опыт, включая опыт времени, был бы алгоритмической конструкцией, созданной специально для смоделированного мира, в котором мы сейчас находимся.
11. Время циклично
Циклическая теория Вселенной предполагает, что наша Вселенная рождается, разрушается и вновь возрождается. И не без оснований. Наша реальность вызвана Большим взрывом — с одной стороны, периодом расширения, за которым следует период сокращения, и Большим кризисом — с другой.
Этот, возможно, вечный цикл не предполагает существование каких-либо предшествующих или последующих вселенных. Однако, если они похожи на наше нынешнее существование, пространство и время, скорее всего, будут найдены внутри них.
12. Время повторяется
Фраза «Время — это плоский круг», которая обрела особую популярность благодаря персонажу Мэттью МакКонахи из «Настоящего детектива», своим происхождением обязана ницшеанской философии. Однако Фридрих Ницше не высказывал идеи о постоянно повторяющихся жизни и существовании.
Обнаруженная во многих мировых религиозных текстах, концепция вечного возвращения является популярной и древней по своему существу.
Подобно цикличной теории Вселенной, приверженцы вечного возвращения предполагают, что каждый момент бытия может повториться бесконечное число раз, поскольку его время бесконечно, а число элементов ограничено.
Хотя научных доказательств такой идеи недостаточно, некоторые ученые считают, что в достаточно большой вселенной с ограниченным числом возможностей точные молекулярные конфигурации и даже точные моменты все же могут повторяться.
13. Время имеет конец
Особо популярная теория о том, как наша Вселенная встретит свой конец, известна как Большое замораживание. В момент, когда Вселенная достигнет максимальной энтропии, она переживет процесс тепловой смерти.
Поскольку энергия равномерно распределена по всему пространству, которое мы называем реальностью, ничто не будет двигаться вперед — ни материя, ни пространство, ни стрела времени. И мы ничего не сможем сделать, чтобы это остановить.
14. Время бесконечно
Хотя наша Вселенная невероятных размеров, большинство физиков все же считают ее конечной. Тем не менее интерпретация многих миров, которая имеет некоторые общие черты с гипотезой Мультивселенной, утверждает, что существует бесконечное количество миров или вселенных, схожих с нашими собственными, где происходит все, что когда-либо могло произойти.
Если это так, то само время должно происходить в бесконечном количестве случаев, что означает, что оно не имеет конца.