До 1900 года люди твердо верили в представления Исаака Ньютона об объектах и гравитации. Однако в 20 веке Альберт Эйнштейн навсегда изменил этот мир.
Разница во времени на Земле и в космосе
XX век доказал, почему в космосе время течет иначе, чем на Земле. Разница создается за счет влияния гравитационного поля.
До научных открытий ученого Альберта Эйнштейна время считалось фиксированной величиной. Люди верили, что время везде и всегда одно и то же.
Это изменилось с появлением общей теории относительности — согласно этой научной работе, пространство и время связаны друг с другом, а минуты и секунды считаются по-разному для движущихся и неподвижных тел.
Ученые из США провели исследование изменений в космосе. Эксперимент заключался в запуске спутника, который с помощью специального оборудования мог бы измерить и рассчитать влияние нашей планеты на окружающее ее пространство. Действительно, кажется, что Земля искажает пространство вокруг себя. Источник.
Важность теории Эйнштейна
Первоначально Эйнштейн назвал свою работу «Об электродинамике движущихся тел». Относительность появилась позже — когда научный мир, знакомый с ней, сделал выводы об «относительном» положении тел в пространстве.
Например, человек, идущий по палубе корабля и бросающий камень в носовую часть, не заметит для себя никакой разницы, плавает корабль или неподвижен. Это явление объясняется тем, что положение человека по отношению к кораблю всегда остается неизменным.
В 1905-1915 годах Эйнштейн разработал общую теорию относительности, которая является одной из важнейших теорий современной физики. Источник.
Основные выводы
Существует 2 основных принципа, вытекающих из общей теории относительности:
- Гравитационные поля создают пространственно-временное искривление.
- Для каждого объекта, находящегося в движении, время идет медленнее, чем для того, который остается в покое.
Из-за релятивистского замедления времени для объектов, движущихся с ненулевой скоростью, все физические процессы в нем происходят не так быстро, как в статичном положении.
Одним из принципов относительности является искривление пространства-времени. На диаграмме показано, как Солнце и другие планеты своей массой сжимают и изменяют пространство вокруг себя. Источник.
Основные выводы
Если не изучать всю теорию напрямую, то можно вывести определенные факты о пространстве и времени в космосе и на Земле. Эти два понятия по своей сути неразделимы.
Два наиболее важных вывода этой теории — искривление пространства и времени под воздействием гравитационных полей. Этот процесс можно наблюдать в движении всех тел.
Поэтому мы можем сказать, что физические явления происходят гораздо медленнее, когда объект движется с определенной скоростью. Если тело находится в состоянии покоя, эффект будет прямо противоположным.
Например, если человек едет на машине, а его друг находится дома, он будет ощущать течение времени гораздо медленнее, чем его друг. Как и разницу в подобных ситуациях, разницу во времени между Землей и космосом трудно почувствовать, потому что она незначительна и составляет буквально миллиарды секунд.
Однако, когда скорость первого и второго объекта меняется, разница становится огромной. Если ракета летит в космосе около года, то Земля за это время проводит около ста лет.
Пример
Этот пример не означает, что человек в ракете почувствует серьезную разницу во времени в космосе и на Земле. Его обычная деятельность не замедлится, а будет продолжаться в обычном режиме.
Человек на Земле, конечно, воспримет его по-другому, если увидит другого на ракете в то же самое время.
Однако объект на ракете также считал бы, что время на Земле исчисляется слишком медленно, если бы мог видеть часы на Земле.
Как проходит время в космосе по сравнению с Землей? В конце концов, не все люди чувствуют разницу. Дело в том, что человек на ракете воспринимает время относительно себя, поэтому он чувствует некоторые изменения. Ему кажется, что скорость течения его времени намного быстрее. Это также вызвано сильным ускорением ракеты, поскольку аппарат не движется линейно, как Земля. Таким образом, система отсчета не одинакова в обеих точках. Именно поэтому людям в космосе кажется, что они движутся быстрее, в то время как жители Земли почти не замечают разницы.
Искривление пространства и времени как причина относительности
Каждое тело, в данном случае ракета, со своей определенной скоростью так или иначе искажает время и пространство вокруг себя. Это также можно почувствовать, когда небольшой предмет на столе движется рядом с ним с большей скоростью. Однако этот период времени очень трудно рассчитать математически, поскольку он минимален.
Но время на Земле и в космосе сильно отличается, поэтому значение найти не так сложно. Это происходит потому, что масса объектов велика, поэтому пространство и время искривляются ими в большей степени. Благодаря современному оборудованию разницу в значениях нетрудно заметить. Гравитационное поле крупных объектов сильное, поэтому время рассчитывается гораздо медленнее.
Многочисленные исследования подтвердили этот факт.
Любой человек может поверить данные, не имея специального оборудования. Достаточно взять небольшой шарик и ударить по нему. Вначале объект движется по линии, затем траектория меняется, и кажется, что сам объект меняет свое движение. Но это не так, потому что гравитация земли сама по себе заставляет мяч менять направление, но качество самого движения не меняется. Позже наступит момент времени, когда линия движения Земли и самого шара совпадут.
Интересные факты
Согласно теории относительности, любой объект, на который действует гравитация, падает по прямой и равномерно.
Мяч, попавший под действие силы тяжести, движется по прямой линии, а не по дуге. Он летит вверх и падает обратно на землю из-за кривизны пространства-времени, потому что орбиты летящего объекта и планеты сходятся в определенной точке.
Пример
Этот пример не означает, что человек в ракете почувствует серьезную разницу во времени в космосе и на Земле. Его обычная деятельность не замедлится, а будет продолжаться в обычном режиме.
Человек на Земле, конечно, воспримет его по-другому, если увидит другого на ракете в то же самое время.
Однако объект на ракете также считал бы, что время на Земле исчисляется слишком медленно, если бы мог видеть часы на Земле.
Как проходит время в космосе по сравнению с Землей? В конце концов, не все люди чувствуют разницу. Дело в том, что человек на ракете воспринимает время относительно себя, поэтому он чувствует некоторые изменения. Ему кажется, что скорость течения его времени намного быстрее. Это также вызвано сильным ускорением ракеты, поскольку аппарат не движется линейно, как Земля. Таким образом, система отсчета не одинакова в обеих точках. Именно поэтому людям в космосе кажется, что они движутся быстрее, в то время как жители Земли почти не замечают разницы.
Какое время в космосе?
Космическая станция движется вокруг Земли со скоростью около 8 километров в секунду. А согласно явлению релятивистского замедления времени, это означает, что время проходит в пространстве медленнее. Космонавты стареют медленнее, чем люди на Земле. Но разница не заметна — после шести месяцев пребывания на МКС она составит не более 0,005 секунды.
Теперь вы знаете, что существует разница, хотя и небольшая, между временем в космосе и временем на Земле.
Какое время в космосе?
Космическая станция движется вокруг Земли со скоростью около 8 километров в секунду. А согласно явлению релятивистского замедления времени, это означает, что время проходит в пространстве медленнее. Космонавты стареют медленнее, чем люди на Земле. Но разница не заметна — после шести месяцев пребывания на МКС она составит не более 0,005 секунды.
Теперь вы знаете, что существует разница, хотя и небольшая, между временем в космосе и временем на Земле.
