Вы думаете, теория относительности Эйнштейна – это что-то далекое, абстрактное, касающееся лишь физиков-теоретиков? Удивитесь, но она уже практически влияет на вашу жизнь. Например, каждый раз, когда вы включаете навигатор GPS, чтобы найти дорогу, вы становитесь свидетелем ее прямого применения. Без учета эффектов теории относительности, ваш смартфон был бы бесполезен для навигации.
Время и Скорость: Парадокс GPS-спутников
Спутники GPS летают на высоте примерно 20 тысяч километров над Землёй. Там гравитация слабее, чем на поверхности планеты. Кроме того, их скорость составляет около 15 тысяч километров в час. Из-за этих двух факторов – ослабленной гравитации и высокой скорости – время для спутников идёт иначе, чем у нас на Земле. Если не учитывать этот эффект, часы спутников будут идти чуть быстрее или медленнее, и тогда навигатор неправильно посчитает, сколько времени сигнал идёт до вас. Из-за этого ошибка в координатах может достигать километров, и вы просто заблудитесь.
Эйнштейн и Поезд: Почему Время Замедляется?
Почему же, по Эйнштейну, время замедляется при скорости? Представьте поезд с зеркалом на потолке и фонариком, светящим вверх. Если поезд стоит, свет идёт прямо вверх и вниз. Для человека, сидящего в поезде, и для стороннего наблюдателя, стоящего на перроне, путь света одинаков.
Но если поезд мчится, для внешнего наблюдателя, стоящего на перроне, свет, идущий от фонарика к зеркалу и обратно, движется по диагонали. Это более длинный путь. Скорость света всегда постоянна – это один из постулатов теории относительности. Значит, чтобы свет прошёл большее расстояние с той же скоростью, нужно больше времени. Но для человека внутри поезда свет по-прежнему идёт прямо вверх и вниз. Вывод: чтобы это оставалось истинным для обоих наблюдателей, время для человека, едущего в поезде, течёт медленнее времени человека, стоящего на перроне.
Аналогично с GPS-спутниками, с которых мы начали. Для обеспечения точности навигаторы должны постоянно корректировать расчеты, учитывая эти релятивистские эффекты. Без теории относительности, которая описывает искривление пространства-времени под влиянием гравитации и скорости, ваши GPS-устройства были бы совершенно бесполезны.
Мы приглашаем вас в онлайн интеллект клуб Super Jump, где вы сможете вновь обрести эту искру и энергию для жизни, полной смысла. Подробности в нашей статье: "Жизнь "по взрослому" – это не приговор".