Деякі ентузіасти вважають, що Ейнштейн був абсолютно неправий. І що передбачені їм різноманітні екзотичні ефекти, в тому числі уповільнення часу, нахабна брехня. І їх абсолютно не бентежить, що ці ефекти насправді впливають на наше життя.
Ну невже Вам ніколи в розпал веселої вечірки не здавалося, що попередні 4 години пролетіли як один mig? Або навпаки - що попереду машина після включення дозволяючого рух сигналу світлофора не реагує цілу vechnost?
Уповільнення часу і космічні апарати
Однак жарти жартами, але уповільнення часу дійсно має місце бути. Наприклад - воно впливає на роботу космічних апаратів. Воно виникає як через їх високі швидкості, з якими вони переміщуються, так і через весь час змінюється конфігурації гравітаційного поля Землі, що на них впливає.
У 2020 році група студентів з Лестерського університету, Великобританія, вирахувала уповільнення часу, які трапилися з зондом НАСА «Вояджер-1». Який до моменту роботи провів у космосі вже 43 роки. Спеціальна теорія відносності передбачила, що «Вояджер» став на 2,2 секунди молодшим ніж був би, якби залишився на Землі. Однак загальна теорія відносності частково зрівноважує цей ефект. Все, що знаходиться на Землі, піддається більш сильному впливу гравітації, ніж космічний апарат. Тому зонд постарів приблизно на 1 секунду більше, ніж ми. Якщо зкомбінувати два цих ефекти, виявиться що Вояджер все одно є молодшим, ніж всі, хто залишилися на Землі. Приблизно на 1,2 секунди.
Подібні розрахунки можуть здатися несерйозними. І нічого не доводять. Ну де там ваш «Вояджер»? Давайте наздоженемо його і запитаємо - чи сильно він pomolodel?
Гаразд, давайте перейдемо до дійсно реального прикладу, коли точний час має вирішальне значення. А саме - роботу навігаційних супутників, що використовуються для забезпечення місця розташування. Розходження синхронізації бортових шкал часу з еталонними стандартами частоти всього в кілька наносекунд (мільярдні частки секунди!) можуть призвести до помилки позиціонування в сотні метрів! Що явно неприйнятно, якщо Ви намагаєтеся точно визначити своє місцезнаходження. Для досягнення бажаної точності система супутникової навігації повинна обов'язково враховувати уповільнення часу. Яке може становити 38 мікросекунд (мільйонних часток секунди!) на добу. Саме тому навігаційні супутники періодично синхронізують свій бортовий годинник з наземними.
Інакше супутникова навігація стане абсолютно марною технологією.
Парадокс близнюків
Однією з найнеймовірніших ситуацій, яку викликає уповільнення часу, є так званий парадокс близнюків. У цьому уявному експерименті один близнюк живе на Землі. У той час як інший здійснює подорож до далекої зірки. І робить це зі швидкістю, майже рівною швидкості світла. І коли розлучені брати (або сестри) знову зустрічаються, виявляється, що мандрівний близнюк (завдяки релятивістському уповільненню часу!) постарів набагато менше, ніж той, який залишився на Землі. Очевидний «парадокс» виникає через помилкове переконання, що ситуація симетрична. Тобто Ви можете сміливо сказати, що подорожуючий близнюк нерухомий щодо пов'язаного з Землею близнюка. А це означає, що той, хто залишився на Землі, повинен виявитися молодшим, ніж близнюк, який подорожує зірками...
Але це не так. Тому що насправді ситуація несиметрична. Коли в спеціальній теорії відносності йдеться про відносний рух, мається на увазі рух з постійною швидкістю по прямій. Однак в даному випадку справа йде по іншому. Оскільки близнюки знаходяться разом на початку і в кінці подорожі, подорожуючий повинен розігнатися з місця до максимальної швидкості, а потім в якийсь момент розвернутися і відправитися назад в протилежному напрямку, перш ніж в кінцевому підсумку знову сповільниться до зупинки. Саме ці фази прискорення і уповільнення мають значення відповідно до постулатів загальної теорії відносності. Тому що вони мають схожі ефекти з впливом гравітаційного поля.
Коли математичні розрахунки описують це прискорення, з'ясовується, що космічний близнюк дійсно буде старіти повільніше, ніж залишився на Землі.
