Про теорию относительности все слышали, но мало кто её понимает. Сегодня будем восполнять этот пробел. Тем более, если не грузиться формулами, то специальная теория относительности (СТО) довольно проста для понимания.
Главное, на чем держится СТО – это постоянство скорости света в вакууме, которая равна чуть меньше 300 000 км/с, для сокращения обозначим так - (с). Допустим, два поезда едут друг другу навстречу, со скоростью 100 км/ч каждый. Относительно человека в одном из поездов скорость другого поезда будет равна скорости их сближения, т.е. 200 км/ч. Хотя относительно наблюдателя на земле каждый поезд движется со скоростью 100 км/ч.
Так вот со светом всё проще – в вакууме он всегда в любую сторону движется со скоростью (с). Если поезд включит свои фары (или как там это у поездов называется), то свет из них будет лететь со скоростью всё те же (с) как для пассажиров обоих поездов, так и для стороннего наблюдателя. Интуитивно кажется, что поезд едет 100 км/ч, а значит свет от его фары летит со скоростью (с) плюс 100 км/ч поезда, но нет.
Теперь рассмотрим пример на картинке. 2 корабля летят параллельно с одинаковой скоростью – половина от (с). Между кораблями 300 000 км. Относительно друг друга корабли неподвижны. Нижний корабль направляет лазерный луч на верхний, тот отражается от верхнего корабля и возвращается (путь света обозначен синими стрелками). С точки зрения пассажира нижнего корабля лазерный луч прошел 300 000 км к верхнему кораблю и столько же обратно. Луч в итоге прошел 600 000 км за 2 секунды.
Для неподвижного наблюдателя со стороны (правая часть картинки), эта же история выглядит иначе. Нижний корабль испускает луч и пока луч возвращается обратно, корабль успевает пролететь чуть больше 300 000 км. На схеме видно, что свету нужно проделать более длинный путь (красные стрелки), на который у него уйдет, соответственно и больше времени. Т.е. одно и то же событие для неподвижного наблюдателя заняло больше времени, чем для движущегося. Дайте этой мысли покурсировать по мозгу.
Эйнштейн очень долго искал изъяны в этом мысленном эксперименте. Но не нашёл и сделал простой вывод: чем быстрее движется объект, тем медленнее течет его время с точки зрения стороннего наблюдателя.
Из этого следует, что время совсем не так незыблемо, как мы думали. Оно может замедляться и ускоряться, растягиваться и сжиматься как пружина. Чтобы проверить теорию, в 1971 году ученые взяли пару сверхточных атомных часов, синхронизировали их, одни оставили в покое, а вторые загрузили в самолет, который совершил две кругосветки. Когда сравнили показатели обоих часов, их показания разошлись ровно на ту величину, которую предсказывает СТО.
Теперь вы понимаете теорию относительности. Живите с этим.
