В прошлый раз мы выяснили: чем больше наша скорость, тем медленнее течет время для нас. Это следствие специальной теории относительности, которое следует из постоянства скорости света в любом направлении. На самом деле теория относительности проделывает крутые фокусы не только со временем и не только из-за скорости. Сегодня немного углубимся в эту тему, после чего, надеюсь, каждый прочитавший будет немного иначе смотреть на мир.
Начнем с того, что в примере из прошлого поста про теорию относительности в движущемся корабле не только замедляется время, но и само расстояние между кораблем и его целью уменьшается. Намек на это есть в любезно нарисованной мной иллюстрации – одно и то же событие (отправка луча лазера на соседний корабль и получение его обратно) с точки зрения пассажира корабля занимает 2 секунды, за которые корабль пролетел 600 000 км. С точки зрения внешнего наблюдателя это же событие заняло 2.2 секунды, а пролетел корабль 670 000 км. Т.е. для пассажиров корабля прошло меньше времени, чем для внешних наблюдателей, а также уменьшилось само пройденное расстояние. Будто перед кораблем сжимается само пространство, хотя это и неверная формулировка.
Представим, что кораблю нужно пролететь 1 световой год и он разогнался до 99,9999% скорости света. На такой скорости каждый час на корабле будет равняться 300 годам на Земле. При этом вместо 1 св. года до цели кораблю нужно будет пролететь в 3.5 тысячи раз меньше. Теперь представим, что корабль разогнался до 100% скорости света. Время на корабле остановится, а Вселенная станет для него двумерной, то есть плоской. Все триллионы лет истории Вселенной превратятся в одно неуловимое мгновение для пассажира корабля. А расстояние до цели станет нулевым, даже если изначально оно равнялось миллиардам св. лет. Именно так видел бы мир фотон, если бы он мог видеть. Он как раз движется со скоростью света, его собственное время стоит на месте, такого понятия как «время» для фотона вообще не существует. Как и понятия «длина пути». Если представить фотон летящей пулей, то вся Вселенная для него будет листом бумаги, сквозь который пуля пролетает. Пуля пролетает сквозь лист за мгновение, примерно также как фотон пролетает всю Вселенную.
Если наш корабль не остановится на 100% скорости света и продолжит разгоняться, то его время пойдет назад. Казалось бы – вот она, рабочая схема машины времени! Разгоняешься до скорости света, потом еще чуть-чуть и двигаешься в прошлое, исправляешь ошибки юности и вот это всё. Но есть нюанс. Чем быстрее мы движемся в пространстве, тем больше становится наша масса. Это еще одно следствие общей теории относительности. И если что-то, обладающее массой, разгонится до 100% скорости света, то масса этого чего-то станет бесконечной. Получается, чем быстрее мы летим, тем больше становится наша масса, и тем больше нам нужно энергии для дальнейшего разгона и так по кругу. А чтобы разогнаться-таки до скорости света, нам понадобится вся энергия Вселенной, и все равно этого не хватит. Именно поэтому для всего, обладающего массой, скорость света недостижима. А значит, и путешествия в прошлое тоже. Фотон массы как раз не имеет, поэтому и может творить беспредел, и никто его не остановит. Но даже он не может превысить скорость света.
А еще ТО говорит нам, что время и пространство искривляются гравитацией. Но об этом уже как-нибудь в следующий раз.