Люк и Лея - близнецы, они родились с разницей в пару минут. Это известно всем, кто хотя бы краем глаза видел "Звёздные войн". Но есть интересный нюанс - если применить к близнецам теорию относительности Эйнштейна (а именно к событиям пятого эпизода"), то они перестают быть ровесниками.
Понятно, что не по документам, но по количеству времени, которое прошло лично для каждого из них.
Парадокс близнецов
В основе лежит знаменитый парадокс близнецов из специальной теории относительности.
Суть простая: если один близнец остаётся на месте, а второй улетает на околосветовой скорости и возвращается, путешественник окажется моложе, поскольку время в его системе отсчёта шло медленнее.
Скорость света одинакова для всех наблюдателей, и чтобы физика не ломалась, время для быстро движущегося объекта начинает "отставать" относительно неподвижного. Чем ближе скорость к световой, тем сильнее эффект.
Что происходит в "Империи"
В фильме есть момент, когда Люк и Лея разъезжаются по разным концам галактики, а потом снова встречаются в Облачном городе на Беспине. Лея летит туда на "Тысячелетнем соколе" из системы Аноат - относительно недалеко. Люк добирается на своём X-Wing с Дагобы, и его путь примерно в 25 раз длиннее.
Поскольку Лея путешествует на "Соколе", гораздо более крупном корабле с более мощными двигателями, предполагается, что он достигнет более высокой скорости. Авторы этой теории, студенты-физики из Университета Лестера, взяли следующие значения.
- Скорость "Сокола" = 0,99999 скорости света.
- Скорость "X-Wing" = 0,99995 скорости света.
В работе использована стандартная релятивистская связь между временем в разных системах отсчёта. В привычной записи она выглядит так:
Где:
- τ - "сколько прошло по часам на борту" (собственное время),
- t - "сколько прошло снаружи" (в системе условно неподвижного наблюдателя),
- γ - это коэффициент Лоренца: число, которое говорит, во сколько раз меняются измерения времени (и не только времени) при движении с большой скоростью.
Итак, сперва Лея. По бортовым часам она проводит в полёте около чуть больше шести с половиной часов. Подставляем значения в формулу: γ ≈ 223,6, и t ≈ 223.6 × 0.28 ≈ 62.6 дня.
У Люка цифры иные, поскольку скорость его "X-Wing" меньше. Также он провёл целых семь дней на борту. Подставляем и получаем:
γ ≈ 100.1, t ≈ 100.1 × 7 ≈ 700.8 дня ≈ 1.92 года
Ощущения героев вполне сопоставимы, ничего экстремального. Но "снаружи", для условного стороннего наблюдателя в галактике, проходит совсем другое время. Для Леи её неполных семь часов на борту превращаются в 62,6 дня внешнего времени. Для Люка его неделя на борту - почти в два года.
Разница между ними - 638 дней, примерно 1,75 года. Вот откуда берётся формулировка "Люк почти на два года младше Леи". Он летел дольше по собственному времени и на чуть меньшей скорости - и суммарный релятивистский эффект для него оказался значительно сильнее.
Можно ли это "исправить"?
Авторы работы не остановились на специальной теории относительности и добавили второй сценарий - из общей.
Гравитационное замедление времени: вблизи массивного тела время идёт медленнее. Облачный город парит над Беспином, газовым гигантом, так что формально можно попробовать "догнать" возраст, если один близнец будет находиться ближе к планете, а другой - дальше.
Результат получился комичный: чтобы Люк снова сравнялся в возрасте с Леей, ему пришлось бы провести на орбите Беспина около 9,77 миллиона лет.
Это не канон, но звучит интересно
Само собой, внутри вселенной "Звёздных войн" никто эту разницу не учитывает. Гиперпространство в саге работает по своим, сугубо кинематографическим законам, и понятие "световая скорость" там скорее означает "очень быстро", чем строгий физический режим с измеримым замедлением времени.
Но расчёт студентов изящно объясняет одну монтажную странность, которая давно смущала зрителей: в "Империи" Хан и Лея как будто долетают до Облачного города почти мгновенно, а Люк за это же экранное время успевает прожить на Дагобе целую отдельную жизнь - с тренировками, философскими беседами с Йодой и остальным.