Все вы наверно слышали об этой теории, но вам казалось, что она слишком сложная и вам было лень в ней разбираться. Если это так, то эта статья для вас. Приятного прочтения!
Введение
Что, если я скажу вам, что время может ускоряться и замедляться? Что, если я скажу вам, что все, что вы думаете о гравитации, — ложь? Когда Альберт Эйнштейн представил миру свою теорию относительности в начале 20 века, он предлагал именно это. И что еще? Его правота оказалась доказана. Теория Эйнштейна состоит из двух частей: специальная теория относительности, изучающая инерциальные системы отсчета, и общая теория относительности, изучающая искривление пространства-времени. Поверхностное изучение теории и ее последствий с последующим рассмотрением некоторых ее приложений послужит введением в одно из самых влиятельных научных открытий прошлого века.
Специальная теория относительности
Специальная теория относительности была опубликована в 1905 году и содержит две основные идеи:
1. Законы физики действительны во всех инерциальных системах отсчета (системах, которые не ускоряются), и не существует предпочтительной системы отсчета.
2. Скорость света постоянна для всех систем отсчета.
Эти идеи имеют несколько странных последствий. Во-первых, время движется с разной скоростью для двух наблюдателей, движущихся относительно друг друга. Человеку, стоящему на месте и смотрящему на проносящуюся мимо машину, кажется, что для водителя время течет медленнее.
Поскольку время можно изменить с помощью скорости, вы, вероятно, задаетесь вопросом о путешествиях во времени. В каком-то смысле специальная теория относительности позволяет путешествовать во времени в будущее. Допустим, человек покидает Землю на космическом корабле, который движется со скоростью, близкой к скорости света. Время на космическом корабле будет течь медленнее, чем время на Земле из-за замедления времени. Таким образом, путешественник мог вернуться на Землю, скажем, через 100 земных лет после его ухода, но, возможно, постарел всего на 10 лет. Плохая новость: чтобы вернуться в прошлое, путешественнику придется путешествовать со скоростью, превышающей скорость света, что на данном этапе развития технологий не представляется возможным.
В одном из самых показательных опытов ученые Мичиганского университета поместили сверхточные атомные часы на борт авиалайнера, совершавшего регулярные трансатлантические рейсы, и после каждого его возвращения в аэропорт приписки сверяли их показания с контрольными часами. Выяснилось, что часы на самолете постепенно отставали от контрольных все больше и больше (если так можно выразиться, когда речь идет о долях секунды, тк скорость самолета не совсем близка к скорости света).
Странные последствия специальной теории относительности не ограничиваются временем. В двух разных инерциальных системах отсчета длина объекта будет разной в зависимости от относительной скорости между системами отсчета. И в этом случае будет обратный эффект, если скорость тела будет приближаться к скорости света, то данный объект будет сжиматься. Так что в том же самолете вы будете казаться на несколько микрометров худее:).
Ладно, мы с вами ознакомились с базовыми принципами специальной теории относительности, с её теорией. Дальше будет интереснее, так как будем уже смотреть, как это отразилось на нашей повседневной жизни.
