Который час в космосе?
Ответы
Краткая версия : В космосе нет времени. Количество времени, прошедшее с момента Большого взрыва, везде разное, в зависимости от того, с какой скоростью вы двигаетесь. Если бы с начала времен существовали два гипотетических наблюдателя, двигавшихся с разной скоростью, они бы сказали, что прошло разное время. На время также влияет гравитация. Ближе к объектам большой массы время течет медленнее. Нет абсолютного времени!
Более длинная версия :
наш мыслительный процесс заставляет нас хотеть иметь представление об абсолютном времени и абсолютном пространстве. Когда мы говорим о координатах, нам нужна исходная точка. Когда мы говорим о текущем времени, мы имеем в виду «начало» рождения Христа.
Аристотель придерживался точки зрения, что естественное состояние тела — это покой, в котором оно останется, если на него не воздействует какая-либо сила. Он считал, что Земля покоится .
Законы движения Ньютона прямо бросили вызов этой точке зрения. Из законов Ньютона следует, что особого состояния покоя не существует. Все в ньютоновской механике связано с некоторой инерциальной системой отсчета. Предположим, что есть две машины A и B, и B движется со скоростью v от A. Вы вполне можете сказать, что машина B неподвижна, а A движется от B со скоростью v.
Посмотрите, например, на следующий эксперимент. Допустим, есть парень А внутри поезда, который движется с постоянной скоростью, и парень Б снаружи, который наблюдает. А подбрасывает мяч, и он падает.
Источник изображения: Астрономия 10: Лекция 11
Теперь для A мяч вообще не сдвинулся с исходного положения после того, как вернулся. Мяч снова в руках. Но для В мяч продвинулся на некоторое расстояние к тому времени, когда он вернулся в руку А. И A, и B считают себя покоящимися. Наблюдаемое положение событий различно как для A, так и для B. Это означает, что абсолютного положения в пространстве не существует!
Концепция движения имеет смысл только по отношению к какому-то другому объекту.
Если бы на окне были занавески и поезд двигался плавно с постоянной скоростью без неровностей, то А не мог бы сказать, находится ли он в состоянии покоя или в движении. Любой эксперимент, который он проведет, будет подчиняться законам движения Ньютона. В пространстве нет фиксированной точки, которой принадлежит А, потому что он не может сказать, движется он или нет!
До сих пор считалось, что время можно измерить однозначно.
Позже уравнения Максвелла показали, что свет имеет постоянную фиксированную скорость. Если вы подумаете об эксперименте с поездом выше и замените мяч светом, вы увидите, насколько проблематичен этот результат. Как свет может иметь одинаковую постоянную скорость для наблюдателя А и В?
Было высказано предположение, что во всем пространстве существует некая субстанция, называемая «эфиром», относительно которой свет распространяется с постоянной скоростью. Наблюдатели по-прежнему видели бы свет, движущийся с разными скоростями, но по отношению к эфиру скорость была бы постоянной .
Но Альберт Майкельсон и Эдвард Морли смогли экспериментально доказать, что скорость света остается постоянной даже для наблюдателей, движущихся с разными скоростями !
Эйнштейн впоследствии в 1905 году придумал свою теорию относительности, в которой сказал, что мы можем покончить с этой эфирной ерундой и что скорость света будет одинаковой относительно любой системы отсчета . Это простое утверждение имеет далеко идущие последствия .
Посмотрите на следующий эксперимент. Предположим, что есть два парня A и B. Парень A находится в транспортном средстве, которое может двигаться со скоростью 0,8*c, где c — скорость света. Движение на таких высоких скоростях приводит к тому, что известно как замедление времени .
Соотношение между временем, измеренным A и B, определяется следующей формулой: t = t _{0}/(1-v^2/c^2)^{1/2}
t_{0} — время, измеряемое A t — время, измеряемое B v — скорость, с которой движется A.
(вывод здесь: замедление времени, сокращение длины и одновременность (из света Эйнштейна) )
Если вы подставите сюда значения, предполагая, что A движется в течение 1 секунды со скоростью 0,8c, вы увидите, что время, измеренное B, составляет около 1,66 секунды. Так что пока для A прошла всего 1 секунда, для B прошло 1,66 секунды!!!
Поскольку скорость света должна оставаться постоянной, и A, и B наблюдали разное время. Если бы и A, и B были часы, A увидел бы, что его часы сдвинулись на 1 секунду, а B увидел бы, что его часы сдвинулись на 1,66 секунды .
Нет абсолютного времени !
Источники:
Книга - Краткая история времени.
Пространство-время! Возьми? Пространство-время? Ладно, ладно, не обращайте внимания на мои дерзкие каламбуры.
Итак, вы хотите знать, который час в космосе. В этом вопросе есть две части: аспект релятивистского пространства-времени и аспект часового пояса.
Аспект часового пояса таков: наши часы в основном основаны на вращении Земли вокруг Солнца относительно нашего текущего местоположения (часовых поясов), по большей части. Когда вы находитесь примерно в семнадцати баджиллионах световых лет от Земли, часовые пояса на самом деле не имеют для вас значения, если только вам каким-то образом не удалось поддерживать геосинхронную орбиту с Землей на этом расстоянии, и в этом случае, если вы расширите отдельные дуги всех поясов, выход на ваше расстояние, вы технически будете в этом часовом поясе. Это все еще не имело бы большого значения, но, эй, вы могли бы использовать часы из своего часового пояса, и это было бы довольно точным. Вы также можете использовать любые старые обычные часы для записи времени, и они будут установлены в любом расписании / часовом поясе, в котором они были, когда вы ушли.
Релятивистский аспект заключается в следующем: время на Земле идет немного медленнее, чем в открытом космосе, благодаря гравитации, искривляющей пространство-время, поэтому ваши часы там идут немного быстрее. Это делает все космические часы абсурдно крошечными опережением всех земных часов. Но если мы движемся со скоростью, близкой к скорости света, наши часы сбиваются еще больше. Это длится две минуты, как двадцать лет. Это делает определение времени в космосе чрезвычайно трудным, поэтому вам лучше просто говорить о том, сколько лет Вселенной.
Так сколько времени в космосе?
«13,8 миллиарда лет минус 10 ^ −6 секунд назад»