Некоторые энтузиасты считают, что Эйнштейн был абсолютно неправ. И что предсказанные им разнообразные экзотические эффекты, в том числе замедление времени, наглая ложь. И их абсолютно не смущает, что эти эффекты на самом деле влияют на нашу жизнь. Ну неужели Вам никогда в разгар веселой вечеринки не казалось, что предыдущие 4 часа пролетели как один миг? Или наоборот - что впереди стоящая машина после включения разрешающего движение сигнала светофора не реагирует целую вечность?... Всё это конечно шутки, а реальность немного другая и всё намного серьёзней с научной точки зрения...

Замедление времени и космические аппараты

Однако шутки шутками, но замедление времени действительно имеет место быть. Например - оно влияет на работу космических аппаратов. Оно возникает как из-за их высоких скоростей, с которыми они перемещаются, так и из-за все время изменяющейся конфигурации гравитационного поля Земли, на них влияющего.
В 2020 году группа студентов из Лестерского университета, Великобритания, вычислила замедление времени, которые случились с зондом НАСА «Вояджер-1».

Который к моменту работы провел в космосе уже 43 года. Специальная теория относительности предсказала, что «Вояджер» стал на 2,2 секунды моложе чем был бы, если бы остался на Земле. Однако общая теория относительности частично уравновешивает этот эффект. Все, что находится на Земле, подвергается более сильному влиянию гравитация, чем космический аппарат. Поэтому зонд постарел примерно на 1 секунду больше, чем мы. Если скомбинировать два этих эффекта, окажется что Вояджер все равно является моложе, чем все, кто остались на Земле. Примерно на 1,2 секунды.


Подобные расчеты могут показаться несерьезными. И ничего не доказывающими. Ну где там ваш «Вояджер»?

Ладно, давайте перейдем к действительно реальному примеру, когда точное время имеет решающее значение. А именно - работу навигационных спутников, используемых для обеспечения местоположения. Расхождение синхронизации бортовых шкал времени с эталонными стандартами частоты всего в несколько наносекунд (миллиардные доли секунды!) могут привести к ошибке позиционирования в сотни метров! Что явно неприемлемо, если Вы пытаетесь точно определить свое местонахождение. Для достижения желаемой точности система спутниковой навигации должна обязательно учитывать замедление времени. Которое может составлять 38 микросекунд (миллионных долей секунды!) в сутки. Именно поэтому навигационные спутники периодически синхронизируют свои бортовые часы с наземными.

Иначе спутниковая навигация станет абсолютно бесполезной технологией.

Парадокс близнецов

Одной из самых невероятных ситуаций, которую вызывает замедление времени, является так называемый парадокс близнецов. В этом мысленном эксперименте один близнец живет на Земле. В то время как другой совершает путешествие к далекой звезде. И делает это со скоростью, почти равной скорости света. И когда разлученные братья (или сестры) снова встречаются, оказывается, что странствующий близнец (благодаря релятивистскому замедлению времени!) постарел намного меньше, чем тот, который остался на Земле. Очевидный «парадокс» возникает из-за ошибочного убеждения, что ситуация симметрична. То есть Вы можете смело сказать, что путешествующий близнец неподвижен относительно связанного с Землей близнеца. А это означает, что оставшийся на Земле должен оказаться младше, чем путешествующий по звездам близнец...

Но это не так. Потому что на самом деле ситуация несимметрична. Когда в специальной теории относительности говорится об относительном движении, имеется в виду движение с постоянной скоростью по прямой. Однако в данном случае дело обстоит по другому. Поскольку близнецы находятся вместе в начале и в конце путешествия, путешествующий должен разогнаться с места до максимальной скорости, а затем в какой-то момент развернуться и отправиться обратно в противоположном направлении, прежде чем в конечном итоге снова замедлится до остановки. Именно эти фазы ускорения и замедления имеют значение в соответствии с постулатами общей теории относительности. Потому что они имеют похожие эффекты с воздействием гравитационного поля.

Когда математические расчеты описывают это ускорение, выясняется, что космический близнец действительно будет стареть медленнее, чем оставшийся на Земле.Источник: "Живой космос"