Продолжаем разбираться с основными идеями специальной теории относительности (СТО). Начало здесь.
Замедление времени движущихся часов относительно покоящихся кажется мистикой. К тому же, как говорят, вторые часы идут медленнее, чем первые, но и первые медленнее, чем вторые… Противоречие логике? Нет, просто – иллюзия понимания вместо подлинного понимания.
Не абсурд ли?
Что может повлиять на процессы, чтобы они происходили медленнее? Ответ: ничего! Если часы идут медленнее, их надо отдавать в починку.
А как же «замедление времени»? Это некое словесное клише. Следует четко понимать, что оно означает. Строго говоря, изменяется вовсе не «время», а координатное представление промежутков времени.
Понятие "времени" не однозначно:
- время движущейся материальной точки (частицы, тела) можно отсчитывать часами, находящимися при точке, тогда оно называется собственным временем τ;
- однако можно отсчитывать его по часам системы отсчета, в которой рассматривается частица. Это будет координатное время.
Стоит пояснить второе. Начало промежутка времени фиксируем по условным координатным часам, против которых находятся движущиеся часы. Просто берем временную координату данного события t₁. Конец промежутка (вторые условные координатные часы) имеет координату t₂. Если имеем в виду инерциальную систему отсчета (ИСО), то промежуток координатного времени t₂ - t₁ всегда больше, чем собственного τ (насчитанного движущимися часами), в этом и состоит пресловутое «замедление времени», и более ни в чем. Фактически, тему можно закончить!
Часы идут быстрее или медленнее других часов?
СТО ничуть такого не утверждает! Невозможно прямое сравнение хода взаимно движущихся часов, можно лишь однократно сравнить показания, когда часы на миг поравняются – но что это даст?
Если одни часы затормозить и приложить к другим - конечно, они будут идти одинаково, просто по определению, раз являются часами.
Однако имеет смысл сравнение хода интересующих нас часов со многими часами некоторой ИСО – по мере того, как первые будут пролетать мимо цепочки вторых. И тогда окажется, что первые часы все больше отстают, как было сказано.
Так что же в итоге?
- Никакого логического противоречия нет – сравнение времени несимметрично. Промежуток времени, протекший по одним часам, сопоставляется последовательно с показаниями разных часов. С одной стороны фигурирует собственное время, то есть длительность реальных процессов материальной точки. С другой – временные координаты данной точки в некоторой системе отсчета, то есть, координатное представление этой длительности.
- Не имеют смысла вопросы, которые часто слышишь: это реальный эффект или кажущийся? Эффект измеримый, фиксирующийся инструментально – именно так, как описано.
- Ходячее утверждение: «в движущейся ИСО время замедляется» – надо воспринимать с осторожностью. Движение относительно, и оттого, что движущиеся часы мы сочтем, напротив, неподвижными, ничего не изменится: они все равно будут отставать от меток движущейся координатной разметки. После того, как избрали конкретную ИСО, движение и «замедление времени» становятся, так сказать, абсолютными.
А как же близнецы?
Итак, неправомерно говорить, что одни часы идут быстрее или медленнее других. Ну а как же история с близнецами, один из которых двигался, и по возвращении к домоседу оказался моложе?
Да, в этом случае окажется, что одни часы показывают меньшее время, чем другие, а сравнение корректно, так как происходит в одной точке. Но это не значит, что часы путешественника шли медленнее! А сам сюжет будет подробно рассмотрен особо.
