Два брата-близнеца. Одному 30 лет и другому 30 лет. Один садится в ракету и летит к ближайшей звезде со скоростью 90% скорости света. Возвращается. По его часам прошло 10 лет - ему 40. Но брат на Земле постарел на 23 года - ему 53.
Один близнец моложе другого на 13 лет. Хотя родились в один день.
Это не выдумка. Это прямое следствие теории относительности Эйнштейна, подтверждённое экспериментами.
Почему время замедляется
Эйнштейн доказал: время течёт с разной скоростью в зависимости от скорости движения. Чем быстрее ты движешься - тем медленнее для тебя идёт время. Это не иллюзия, не ощущение - это физическая реальность.
При скорости 90% от скорости света время замедляется в 2,3 раза. При 99% - в 7 раз. При 99,99% - в 70 раз.
Формула называется «фактор Лоренца»: γ = 1 / √(1 − v²/c²). При v = 0,9c получается γ ≈ 2,3. Это значит: пока у космонавта прошло 10 лет, на Земле прошло 23.
Это доказано экспериментально
В 1971 году физики Хафеле и Китинг посадили атомные часы на обычные рейсовые самолёты. Часы, летавшие на восток (по направлению вращения Земли, то есть быстрее), отстали от наземных часов на 59 наносекунд. Часы, летавшие на запад - опередили на 273 наносекунды.
Наносекунды - ничтожно мало для человека. Но для GPS-спутников - критично. Спутники летят со скоростью 14 000 км/ч, и их часы отстают от земных на 7 микросекунд в сутки. Если не корректировать - навигатор ошибётся на 10 км за день. Поэтому часы на GPS-спутниках специально подкручены, чтобы компенсировать замедление времени.
Так кто же моложе?
Ключевой вопрос: ситуация кажется симметричной. С точки зрения космонавта - это Земля улетала и вернулась. Почему тогда не земной брат моложе?
Ответ: ситуация не симметрична. Космонавт ускорялся, тормозил, разворачивался, снова ускорялся. Он менял свою инерциальную систему отсчёта. Земной брат - нет. Именно тот, кто ускоряется, «проживает меньше времени». Это разрушает кажущуюся симметрию.
А вы знали?
Космонавт Сергей Крикалёв провёл на орбите 803 дня. Благодаря скорости МКС (7,66 км/с) и замедлению времени, он моложе землян на 0,02 секунды. Самый молодой человек на планете - буквально.
Что далее
Фокус: угадай число от 1 до 1000 за 10 вопросов. Математика, не магия - и метод, который используют программисты каждый день.
Полетели бы на околосветовой скорости, зная, что друзья постареют? Пишите в комментариях!
Если вы дочитали до конца - вам точно сюда. Подпишитесь, чтобы не потерять канал! Каждый день - одна задача, один фокус или один факт, всегда есть повод удивиться.
Читайте также:
Канал «А вы знали?» - задачи, фокусы и наука. Каждый день - повод удивиться.
#перельман #авызнали #задачиперельмана #физика #парадокс