общ, изследване, технология

Скоростта на светлината влияе ли на стареенето?

Явлението разширяване на времето в пространството за дълго времеразвълнува умовете на писатели на научна фантастика от цял ​​свят. Въпросът колко силно движението на астронавта със скоростта на светлината се отразява на биологичния му часовник, първо е описан в така наречения „парадокс-близнак“, в който астронавтът пътува в космоса с високоскоростна ракета, а брат му близнак остава на Земята. Смята се, че след завръщането си на синята планета астронавтът ще намери своя близнак, докато външният вид на самия космически пътешественик почти ще остане същият.

Скоростта на светлината може да окаже силно влияние върху процесите на стареене, които се случват в тялото на астронавтите.

Защо скоростта на светлината забавя времето?

Забавянето на времето се връща към специалната теорияОтносителността на Айнщайн, която ни учи, че движението в пространството всъщност създава промени в течение на времето. Колкото по-бързо се движите през трите измерения, които определят физическото пространство, толкова по-бавно се движите през четвъртото измерение, което по същество е времето. Времето в този случай се измерва различно за астронавта и неговия близнак, останали на Земята. Часовник в движение ще тикне по-бавно от часовник, който наблюдаваме на Земята. Ако обаче астронавтът се движи със скорост, близка до скоростта на светлината, ефектът ще бъде много по-изразен.

Според статия, публикувана в порталаtechnologyreview.com, разминаването във времето не е мислен експеримент или хипотетична концепция - тя е реална. Експериментите на Hafele-Keating, проведени през 1971 г., се оказаха уникална възможност почти напълно да се спре времето в момента, в който два атомни часовника бяха на самолети, летящи в противоположни посоки. Относителното движение имаше измерим ефект, създавайки известна разлика във времето между двата часа. Подобно явление беше потвърдено и при други физически експерименти (например бързо движещите се муонни частици са подложени на по-дълъг разпад от всички останали).

Ричард Кийтън и Джоузеф Хафеле, доказващи възможността за разширяване на времето

В съвременната наука се смята, че на„Релативистичните скорости“, които обикновено започват с една десета от скоростта на светлината, проявяват ефектите на относителността по един или друг начин. В този случай астронавтът, който се връща у дома от космическото пътуване, при завръщане ще изглежда много по-млад от приятелите и представителите на семейството си от същата възраст, останали на Земята. Въпросът колко по-млад ще изглежда, ще зависи пряко от скоростта на космическия кораб.

Вижте също: Учен от НАСА показа колко бавна може да бъде скоростта на светлината

Има обаче и друг моментЗаслужава да се спомене: времето може да се забави не само поради влиянието на скоростта на светлината, но и в резултат на влиянието на някои гравитационни ефекти върху него. Може би сте виждали филмът на Кристофър Нолан междузвезден, който показва, че близостта на черна дупка може буквално да удължи времето на друга планета, превръщайки един час, прекаран на планетата Милър, в еквивалент на седем земни години.

Тази форма на разширяване на времето също е реална,което е доказано в общата теория на относителността на Айнщайн. Гравитацията в този случай може значително да огъне въпроса за пространството и времето, принуждавайки часовника по-близо до източника на гравитация да претърпи много по-бавен поток от времето, отколкото обикновено. Астронавтът, който се озове в непосредствена близост до черна дупка, ще остарее много по-късно от брат си близнак, който реши да остане у дома. Тази ситуация може би може да бъде чудесен сценарий за новия холивудски блокбастър.