Спеціальна теорія відносності та подорожі у близьке майбутнє: пояснюємо простими словами

Ейнштейн розробив свою спеціальну теорію відносності ще у 1905 році, й вона стала одним з наріжних каменів сучасної фізики. Ця теорія описує зв’язок між простором і часом для об’єктів, які рухаються з постійною швидкістю по прямій. Так от, вона чітко свідчить, що час не завжди тече однаково, і натякає на спосіб, завдяки якому у часі можна мандрувати.

Також цікаво Забули про нейтральність: чому зростає популярність преміум-алкоголю

Коротка версія спеціальної теорії відносності

Якщо пояснювати коротко, спеціальна теорія ймовірності здається простою (ну, насправді – оманливо, але суть побачимо).

• Перше. Усе суще люди вимірюють відносно чогось іншого. Тобто – не існує абсолютної системи відліку.
• Друге. А от швидкість світла постійна попри будь-що. І незалежно від того, звідки її вимірюють.
• Третє. Ніщо не може рухатися швидше, ніж світло.

Що важливо: теорія свідчить, що чим швидше людина рухається, тим менше вона зазнає впливу часу, який впливає у звичний спосіб на тих, хто рухається повільніше.

Звісно, зі швидкістю світла люди поки рухатися не вміють. Але...

Простір і час – відносні / Фото unsplash

Як працює теорія відносності щодо подорожей у часі: конкретні приклади

Різниця між близнюками

Ось яскравий приклад, як працює теорія відносності щодо подорожей у часі:

• Зі швидкістю 28 тисяч кілометрів на годину на борту Міжнародної космічної станції астронавт Скотт Келлі рухався на орбіті Землі. Він провів у космосі 520 днів. Його брат-близнюк Марк Келлі – теж космонавт, але він був на орбіті тільки 54 дні.
• Так от, ті приблизно півтора року, які брати прожили з різними швидкостями руху (на Землі, нагадаємо, точка на екваторі рухається навколо осі зі швидкістю у 1600 кілометрів на годину), збільшили їхню різницю у віці! Не набагато – на якихось 5 мілісекунд, але все ж.

Атомний годинник на GPS

Не знаєш, як це виміряли? Пояснимо на прикладі супутників GPS.

• GPS допомагає нам точно знати наше розташування. Мережа цих супутників літає на високій навколоземній орбіті – за 20 тисяч 100 кілометрів – зі швидкістю 14 тисяч кілометрів на годину.
• Так от, вони мають атомні годинники, і ці годинники відстають щодня на 38 мікросекунд (38 мільйонних часток секунди)!

Що ж, різниця у віці між братами Келлі дійсно невелика. Різниця у русі на Землі та русі на навколоземній орбіті впливає на тривалість життя астронавтів (чи техніки) несуттєво.

• Та ця ситуація показує, що принцип працює!
• Хоч його й не застосуєш практично для якогось відчутного продовження життя чи спроби відвідати далеке майбутнє.

Які ще маємо теорії про подорожі в часі (кротовини, космічне спагетті та вакуумні пончики) – розповімо у наступному матеріалі.

Зауважимо, що у 2022 році відбудеться перша українська місія на Місяць. Її офіційним партнером став бренд Nemiroff. Він у співпраці з компанією Spacebit відправлять на супутник Землі техніку, яка збиратиме наукові дані. Для України цей проєкт надзвичайно важливий, адже він дозволить відновити репутацію привілейованої космічної держави на світовій арені, дасть поштовх до розвитку українських комерційних космічних проєктів, а також сприятиме популяризації космічної тематики серед українців.