Найти тему
Блокнот математика

Что сейчас происходит при Бетельгейзийском дворе?

И что значит "сейчас"? Это интересный вопрос, на самом деле. Про Бетельгейзийский двор — не столь.

Чтобы говорить о "сейчас", надо уточнить кое-что. Можно поступить так: выбрать систему отсчета, в которой по определению есть часы, отмеряющие время. Причем часы любые, их конструкция роли не играет: все исправные часы должны показывать одно и то же время. Далее, надо удостовериться, что эта система координат продолжима достаточно далеко, чтобы Бетельгейзе попала в нее и могла быть описана в ее терминах. Это не всегда можно в общем случае, но в плоском пространстве — всегда. Теперь можно говорить про "сейчас", то есть при том же значении координатного времени. Если Бетельгейзе движется, то у них может быть другое мнение; но это другая история. Мы говорим про нашу систему отсчета, и всё на том.

В принципе, мы могли бы завезти туда (дотуда 500 св.лет) будильник и завести его на тысячу лет вперед, и вернуться. Тогда мы точно знаем, когда будильник там зазвонит. А они могут посмотреть, сколько у нас времени (по московскому часовому поясу, например).

Это согласуется с бытовым понятием "сейчас", но лишено всякого физического смысла. Имея нулевую разницу координатного времени и большое расстояние в пространстве, эти события разделены пространственно-подобным интервалом, и потому для них вообще нет смысла говорить о времени.

Мой город расположен у озера и поднимается вверх. Горожане традиционно пользуются понятиями "в горку", "к озеру", "влево" и "вправо". Но эти понятия теряют всякий смысл на масштабах, сравнимых размерами с озером. Ваше "в горку" может быть совсем не то направление, что моё.

Как мы уже многократно обсуждали, в подвижной системе отсчета такие события не одновременны, причем хоть одно раньше другого, хоть наоборот. Если я хожу по комнате, то моё "сейчас" то в их будущем, то в их прошлом, в зависимости от направления моего движения. И скорость здесь роли не играет, она может быть сколь угодно мала — важно расстояние.

Черные оси - мое время (вверх) и мое пространство (вправо). Рыжая линия, как обычно, световой конус. Голубые точки все одновременны друг другу. Синие линии - это Бетельгейзе, летит к нам, от нас или в покое. Красные линии - линии координатной одновременности в их системе отсчета. Наше сейчас попадает то в их прошлое, то в их будущее, в зависимости от их движения. Даже при медленном движении различие может быть большое за счет расстояния, но это все расчетные величины. В причинно-следственной связи с началом отсчета состоят только точки выше рыжей линии.
Черные оси - мое время (вверх) и мое пространство (вправо). Рыжая линия, как обычно, световой конус. Голубые точки все одновременны друг другу. Синие линии - это Бетельгейзе, летит к нам, от нас или в покое. Красные линии - линии координатной одновременности в их системе отсчета. Наше сейчас попадает то в их прошлое, то в их будущее, в зависимости от их движения. Даже при медленном движении различие может быть большое за счет расстояния, но это все расчетные величины. В причинно-следственной связи с началом отсчета состоят только точки выше рыжей линии.

Вот если интервал времени-подобный, то есть расстояние в световых годах меньше, чем интервал времени в годах, то их прошлое у любой системе отсчета прошлое, и наше тоже. Это и позволило привезти туда будильник. Факт, что его завезли и завели, объективно в прошлом.

Можно еще рассмотреть светоподобный интервал, по-английски null. Это если расстояние в световых годах равно в точности интервалу времени в годах. События, разделенные светоподобным интервалом, одновременны. А интервал сохраняется в любой системе отсчета, так что события одновременны всегда.

Если до Бетельгезе 500 св.лет, то нашему "сейчас" одновременен год, когда наш будильник (завезенный, как мы договорились, тысячу лет назад) показывал 1522 год. И наоборот, их "сейчас" отвечает нашему 1522 году, когда в Брюсселе заключён дополнительный договор между императором Карлом V и Фердинандом I Австрийским об окончательном разделе владений Габсбургов.

Впрочем, их "сейчас" одновременно ещё и нашему 2522 году. Ну вот такая вот двусмысленность. Световой конус состоит из двух частей: конус прошлого и конус будущего.

Если я вылечу вот прямо сейчас с субсветовой скоростью туда, то для меня пройдет совсем немного времени: несколько часов, как авиарейс. И для меня вполне разумно говорить про оставленную Землю как "там сейчас то-то", потому что я даже поспать не успел с тех пор, как улетел.

Когда я говорю, что эффекты ускорения можно описать как гравитационное поле, я упоминаю, что видимые ускорения всего вокруг обусловлены фиктивным гравитационным полем, приходящим из бесконечности. Если у вас в окошке дернулись звезды при старте, а вы настаиваете, чтобы работать в своей системе отсчета, то формально звезды ускорило это поле. Они сами этого не заметили, потому что свободное падение неотличимо от покоя. А то, что они далеко, так и поле начало их ускорять давно — по координатному времени! На самом же деле, ровно с таким опережением, чтобы интервал между звездой и вами был светоподобен. То есть, поле это ускорила всё во Вселенной одновременно с вами. Вы и увидели, что всё дернулось одновременно.

А вот то, что у нас в языке такое многозначное "сейчас" и такое неопределенное "одновременно", так это потому что язык нерелятивистский. В Бетельгезийском научном (который на треть состоит из ругательств, на четверть посвящен обсуждению выпивки, а остального никто во Вселенной не понимает) такого нет: там всё четко.

Научно-популярные каналы на Дзене: путеводитель
Новости популярной науки12 марта 2022

Наука
7 млн интересуются