Время эластично: почему на вершине горы время идет быстрее, чем на пляже?

Гравитация, как мы знаем сегодня, обладает способностью искривлять пространство и время. Как утверждал Эйнштейн в Общей теории относительности (ОТО), время, по мере приближения к Земле, идет медленнее. Это происходит из-за того, что гравитация большой массы, например, такой как наша планета, искривляет пространство и время вокруг нее.

Этот эффект называется «эффектом замедления времени» и он проявляется даже на малых уровнях. Однако за пределами физических законов мы воспринимаем время иначе, точнее, искаженно. Так, если поместить одни часы на вершине горы, а другие оставить на пляже, то в конце-концов вы увидите, что все часы показывают разное время.

Ученые впервые наблюдали эффект замедления времени в космическом масштабе, когда звезда проходила рядом с черной дырой. Затем тот же эффект был зафиксирован в меньших масштабах – исследователи использовали пару чрезвычайно точных атомных часовых механизмов, причем одни часы были расположены на 33 сантиметра выше, чем другие.

Результаты показали, что время снова замедлилось на часах, расположенных ближе к Земле.

Атомные часы – прибор для измерения времени. В качестве периодического процесса используются собственные колебания, связанные с процессами, происходящими на уровне атомов или молекул.

Эффект замедления времени

Замедление времени восходит к Специальной теории относительности (СТО) Эйнштейна, согласно которой движение в пространстве на самом деле создает изменения в течении времени. Чем быстрее вы движетесь через три измерения, которые определяют физическое пространство, тем медленнее вы движетесь через четвертое измерение – время, по крайней мере, относительно другого объекта. Так, часы в движении будут тикать медленнее, чем часы на земле. Если двигаться со скоростью, близкой к скорости света, эффект будет гораздо более выраженным.

Важно понимать, что замедление времени – это не мысленный эксперимент или гипотетическая концепция, а реальность. Это доказали эксперименты Хафеле-Китинга, проведенные в 1971 году, когда на самолетах, летящих в противоположных направлениях, были установлены два атомных часовых механизма. Относительное движение на самом деле оказало измеримое воздействие и создало разницу во времени между двумя часами. Это также было подтверждено в других физических экспериментах.

Но есть еще одна примечательная деталь: замедление времени в результате гравитационных эффектов. Возможно, вы видели фильм Кристофера Нолана «Интерстеллар», где близость черной дыры заставляет время на другой планете чрезвычайно замедляться (один час на этой планете равен семи земным годам). Эта форма замедления времени также реальна. Все дело в Общей теории относительности Эйнштейна, о чем написано в начале статьи – гравитация может искривлять пространство-время, а следовательно, и само время. А значит, абсолютного времени не существует.

Чем ближе часы к источнику гравитации, тем медленнее проходит время; чем дальше часы от источника гравитации, тем быстрее будет идти время.

Выходит, для всех часов в мире и для каждого из нас время течет немного по-разному. Но даже если время течет с постоянно меняющимися скоростями по всей Вселенной, время все равно течет в каком-то объективном смысле, верно? Или нет?

Физика без времени

В своей книге «Порядок времени» итальянский физик-теоретик Карло Ровелли предположил, что наше восприятие времени — наше ощущение, что время вечно течет вперед – может быть в высшей степени субъективной проекцией. В конце-концов, когда вы смотрите на реальность в наименьшем масштабе (используя уравнения квантовой гравитации, например), время исчезает.

Итак, почему мы воспринимаем время как движение вперед? Ровелли отмечает, что, хотя время исчезает в чрезвычайно малых масштабах, мы наблюдаем энтропию: порядок превращается в беспорядок; яйцо разбивается и становится яичницей. Ровелли пишет, что ключевые аспекты времени описаны во втором законе термодинамики, который гласит, что тепло всегда переходит от горячего к холодному, как улица с односторонним движением. Например, кубик льда тает в чашке горячего чая, а не наоборот. Ровелли предполагает, что подобный феномен может объяснить, почему мы способны воспринимать только прошлое, а не будущее.

«Каждый раз, когда будущее определенно отличается от прошлого, возникает что-то вроде тепла», — писал Ровелли в статье для Financial Times.

Термодинамика прослеживает направление времени к чему-то, называемому «низкой энтропией прошлого», все еще загадочному явлению, о котором бушуют дискуссии.» «Рост энтропии ориентирует время и допускает существование следов прошлого, а они допускают возможность воспоминаний, которые скрепляют наше чувство идентичности. Я подозреваю, что то, что мы называем «течением» времени, следует понимать, изучая структуру нашего мозга, а не изучая физику: эволюция превратила наш мозг в машину, которая питается памятью, чтобы предвидеть будущее. Вот к чему мы прислушиваемся, когда прислушиваемся к течению времени. Таким образом, понимание «течения» времени может иметь большее отношение к нейробиологии, чем к фундаментальной физике. Поиск объяснения ощущения потока в физике может оказаться ошибкой.

Ученым еще многое предстоит узнать о том, как мы воспринимаем время и почему оно действует по-разному в зависимости от масштаба. Но несомненно то, что за пределами физики наше индивидуальное восприятие времени также удивительно эластично.

Странная субъективность времени

На вершине горы время движется иначе, чем на пляже. Но чтобы испытать искажение восприятия времени, не нужно отправляться в горы или на море. Так, в моменты сильного страха мозг выделяет большое количество адреналина, который ускоряет внутренние часы, заставляя воспринимать внешний мир как движущийся очень медленно.

Еще одно распространенное искажение возникает, когда мы фокусируем свое внимание определенным образом. Как отмечает Аарон Сакетт, адъюнкт-профессор маркетинга в Университете Сент-Томаса в интервью Gizmodo, если вы думаете о том, как в настоящее время проходит время, самым главным фактором, влияющим на ваше восприятие времени, является внимание.

Когда вы отвлекаетесь от течения времени – возможно, от чего—то интересного, происходящего поблизости, вы с большей вероятностью теряете счет времени. Создается стойкое ощущение, что оно ускользает быстрее, чем раньше. Известная поговорка гласит: «Время летит, когда тебе весело», но реальность больше похожа на «время летит, когда ты думаешь о других вещах».

В свою очередь Ровелли считает, что то, что мы называем временем – это богатая, стратифицированная концепция, имеющая множество слоев. Некоторые слои времени применимы только в ограниченных масштабах в ограниченных областях, но это не делает их иллюзиями.Иллюзией является представление о том, что время течет с абсолютной скоростью. Река времени может течь вечно вперед, но она движется с разной скоростью, между людьми и даже внутри вашего собственного разума.Источник

а если пляж на вершине горы?

Вот как мы представляем нашу вселенную?
- Ну типа, она трехмерная и бесконечная.... При слове "бесконечная" ассоциируется обычно пустота, странно да...
Но, допустим, что мы живем в двухмерном мире. А время, это некие потоки жидкости которая течет перпендикулярно нашей вселенской плоскости. Как и с обычной рекой из воды, у времени бывают "быстрины", у времени бывают "ложбины". Оно течет по разному. Энштейн, конечно не прав, но он прав в том, что время относительно... Оно течет по разному в разных точках нашей трёхмерной плоскости.

Nickalay писал(а):

Raptor303 писал(а):

Однако, пространство изгибается под действием массы космического тела.

Однако это теория. А я вот линейкой мерил - не изгибается оно, а у кого другие результаты? - у них косвенно, а у меня натурально - линейкой...

В смысле? Вы о чем? Линейка ничего не покажет, изгиб пространства наблюдается только на астрономически-больших расстояниях, и тем более около черных дыр. Это наблюдается в научные приборы, телескопы и радиотелескопы. Вы сейчас, кстати, попытались оспорить вообще всю астрофизику ) Не стоит этого делать, бессмысленно.
Это же не касается духовного мира, так чего вы паритесь? ^_^

Что там и как воздействует на других слоях мироздания, наша наука не говорит. То, что мы изучаем, в том числе космос, это лишь тот материальный мир, что мы наблюдаем нашими ограниченными возможностями и примитивной наукой, возраст которой всего-то какие-то несколько тысяч лет (смотря что и от чего считать). Но то, что мы видим, мы знаем достаточно хорошо, так что не нужно сомневаться про изгиб пространства. Это наблюдаемое явление, а не теория. Теория это уже объяснение про виртуальные частицы, вот.

Nickalay писал(а):

она трехмерная и бесконечная.... При слове "бесконечная" ассоциируется обычно пустота, странно да...

Трехмерное бесконечное при переходе на следующие уровни мерности может перестать быть бесконечным, вот.

Nickalay писал(а):

Энштейн, конечно не прав, но он прав в том, что время относительно...

А в чем он не прав? Насчет времени скажу так: путем изучения процессов на Земле, в атмосфере, на орбите и тд, были получены ценные и предельно точные данные, и именно благодаря этим сведениям о мироздании мы можем запускать на орбиту спутники, скажем, с gps-навигацией и тп, и они будут работать так, как положено.

Просмотр доступен только для зарегистрированных пользователей