Искривление пространства

Посреди череды странноватых образов, рожденных новейшей физикой, больший энтузиазм вызывают те, которые относятся к квантовой теории и теории относительности. В собственной более разработанной форме, именуемой квантовой механикой, квантовая теория по существу занимается исследованием всех процессов, происходящих в микромире. На квантовой механике основано наше осознание всех явлений молекулярной, атомной, ядерной Искривление пространства и субъядерной физики. Теория относительности изучает характеристики места, времени и движения. Ее выводы становятся существенными, когда рассматриваемая система движется со скоростью, близкой к скорости света, либо в сильном гравитационном поле.

Квантовая физика и теория относительности подрывают здравый смысл в почти всех качествах. Не последняя посреди их “жертв” — наше интуитивное Искривление пространства представление о геометрии. В ежедневной жизни метр всегда остается метром. Коль скоро ему дано определение, всякую другую единицу длины можно считать данной раз и навечно. Не много кому могло бы придти в голову, что 1 м сейчас мог бы оказаться завтра равным 2 м либо что ваш метр равен половине моего метра. Но теория Искривление пространства относительности не только лишь утверждает, что расстояния не абсолютны, т.е. не фиксированы раз и навечно, да и показывает опыты, в каких могли бы выявиться подобные расхождения. Если один наблюдающий движется относительно другого, то при измерении длины 1-го и такого же объекта они получают различные значения. И это Искривление пространства невзирая на то что в состоянии покоя оба наблюдающего при измерении длины данного объекта получат в точности один и тот же итог.

Уменьшение расстояния с ускорением именуется эффектом сокращения длин Лоренца — Фитцджеральда, в честь сформулировавших его ученых Джорджа Фитцджеральда и Хендрика Антона Лоренца. Это один из основополагающих результатов Искривление пространства теории относительности. Сокращение длины становится приметным только при скоростях, близких к скорости света, но существование эффекта не вызывает колебаний. Линейный ускоритель частиц в Стэнфорде (шт. Калифорния, США) представляет собой прямолинейную трубу длиной около 3 км (в нашей системе отсчета). Но передвигающиеся в ней электроны владеют скоростями, настолько близкими к скорости света Искривление пространства, что в их “системе отсчета” длина ускорителя чуть добивается 0,3 м! На практике, при проектировании такового ускорителя и работе на нем, следует учесть эффект сокращения длины.

Если теория относительности лишает смысла понятие расстояния, то квантовая механика еще решительнее подрывает устои”, ставя под колебание основанное на здравом смысле понятие местоположения. Считается непререкаемой Искривление пространства правдой, что все вещественные тела должны кое-где находиться. Любая субатомная частичка, к примеру, входящая в состав нашего тела, обязательно обязана иметь определенное положение. Может ли вообщем существовать частичка, не находясь кое-где?

Когда физики принялись изучить понятие местоположения в свете квантовой физики, они с изумлением нашли Искривление пространства, что оно, вообщем говоря, лишено смысла. Источник всех “проблем” связан с одним базовым правилом квантовой механики, именуемым принципом неопределенности Гейзенберга — в честь германского физика Вернера Гейзенберга, который в 20-х годах нашего столетия явился одним из создателей квантовой механики. Согласно этому принципу, нереально сразу точно найти положение и скорость частички. Можно Искривление пространства гласить о скорости (поточнее, об импульсе), к примеру, электрона и поставить опыт с целью измерения этой величины. Опыт даст определенный итог. Аналогичным образом можно при желании найти положение электрона. При всем этом всякий раз мы будем обнаруживать его в определенном месте. Но чего нам никак не получится Искривление пространства сделать—и что в принципе нереально, — так это сразу найти обе свойства электрона: положение и скорость. Независимо от метода измерения сам акт наблюдения местоположения электрона непредсказуемым образом нарушает его движение. Точно так же измерение импульса электрона “смазывает” данные о его местоположении. Эти два типа измерении просто несовместимы.

Невозможность одновременного Искривление пространства определения положения и импульса частички не следует относить за счет грубого нрава опыта либо недостаточной разрешающей возможности прибора, ибо в этом случае мы имеем дело с особенностью, внутренне присущей природе. Само понятие электрона, находящегося в таком-то месте, становится полностью глупым, если мы желаем выяснить его импульс.

Все это гласит о том Искривление пространства, как несуразна попытка представить для себя мир атома как место, “населенное” вращающимися шариками. Если частичка не может сразу владеть определенными положением и импульсом, то мы не в состоянии разумным образом приписать ей линию движения в пространстве. Нам может быть понятно, что в некий момент времени электрон находится в точке Искривление пространства А, а в более поздний момент — в точке В, но мы не можем знать, как он попал из А в В. Представление о линии движения (либо орбите), безпрерывно соединяющей начальной и конечный пункты, теряется. И по правде, мы уже упоминали, что в неких технических устройствах электроны проявляют способность Искривление пространства “туннелировать” через барьер, исчезая с одной его стороны и в один момент вновь возникая по другую сторону. Это — приемлимо квантовый эффект.

Единственный метод придать смысл настолько необычному поведению электрона заключается в предположении, что частичка попадает из А в В сразу по всем вероятным путям! Это необыкновенное свойство можно просто показать Искривление пространства, приспособив соответствующим образом опыт, в первый раз поставленный в XIX в. английским физиком Томасом Юнгом. Желая обосновать справедливость волновой теории света. Юнг пользовался явлением интерференции. Интерференция происходит при наложении 2-ух волн. Если гребни одной волны совпадают в гребнями другой волны, то происходит усиление, и волновое движение становится Искривление пространства более насыщенным. Если же гребни одной волны приходятся на впадины другой, то волны гасят друг дружку, и волновое движение слабеет.

В опыте Юнга (рис. 3) свет от маленького источника падает на две близко расположенные щели в непрозрачном экране. Изображения щелей проецируются на 2-ой экран. Достигая второго экрана, световые волны от каждой щели Искривление пространства интерферируют. Итог интерференции находится в зависимости от того, как приходят к экрану волны — “в ногу” либо “не в ногу”. Это в свою очередь находится в зависимости от того, под каким углом волны падают на экран, и потому итог изменяется от точки к точке. В конечном итоге мы смотрим Искривление пространства серию светлых и черных полос, образующихся вследствие того, что световые волны попеременно то усиливают, то гасят друг дружку.

Рис. 3. Опыт Юнга по интерференции света. Источник света освещает две параллельные щели в непрозрачном экране. Изображение на дисплее состоит не из 2-ух светлых полос, а из серии светлых и черных (интерференционных) полос Искривление пространства. Этот опыт наглядно показывает волновую породу света, но если посмотреть на него с корпускулярной (фотонной) точки зрения, то почти все в опыте покажется странноватым.

Если принять во внимание квантовую природу света, то обнаруживаются изумительные детали. Квант света — фотон — ведет себя, как частичка, в том смысле, что попадает Искривление пространства на экран в определенном месте. (Если, желая зафиксировать интерференционную картину, поменять экран фотопластинкой, то каждый фотон вызовет хим конфигурации в единственном зерне фотоэмульсии в верно определенном месте.) С другой стороны, интерференционная картина очевидно находится в зависимости от наличия 2-ух щелей, порождающих две волны, которые налагаются друг на друга. Если одну щель Искривление пространства закрыть, то интерференционная картина исчезает. Наблюдаемое явление нельзя разъяснить ссылкой на то, что часть фотонов проходит через одну щель, а часть — через другую, потому что интерференционная картина появляется в виде отдельных пятнышек, даже если на экран падают раздельно фотон за фотоном. Единственное вероятное разъяснение состоит в Искривление пространства том, что каждый фотон каким-то образом проходит через обе щели и добивается экрана, неся на для себя отпечаток их существования. Этим “отпечатком” является большая возможность попадания фотонов в область светлых полос, т.е. в сторону от области черных полос. В этом проявляется сосуществование 2-ух качеств природы света — волнового и Искривление пространства корпускулярного. Хотя сначало опыт был поставлен со светом, подобные суждения остаются в силе, если использовать электроны либо любые другие квантовые “волны-частицы”.

Нереально представить частичку, которая находится “сразу всюду”. Можно, по-видимому, вообразить бессчетные частицы-“призраки”, передвигающиеся по всем вероятным путям к точке наблюдения, где они соединяются в “реальную” частичку, но Искривление пространства даже схожий образ оказывается неадекватным. Только математика в состоянии свести воедино все эти тонкости.

Вследствие нашей неспособности “прикрепить” частичку к определенному месту в случае нескольких частиц появляются необыкновенные эффекты. Если имеется набор тождественных частиц и мы не можем сказать в каждом отдельно взятом случае, где находится Искривление пространства частичка, тут либо там, то как можно выяснить, где из их какая? Вправду, этого нельзя сделать. Особенность частички стопроцентно стирается.

Это событие приводит к принципиальным физическим следствиям. Когда два атома образуют молекулу, на движение электронов вокруг 1-го из атомов оказывает воздействие другой атом, в итоге чего меж атомами появляется сила притяжения Искривление пространства. Частично она обоснована тем, что данный электрон 1-го атома не отличим от электронов другого, а из-за размытости их положения ничто не препятствует этим электронам временами изменяться местами. По другому говоря, два электрона из различных атомов могут взаимно подменять друг дружку. Подобные обменные взаимодействия (силы), отлично известные Искривление пространства в химии, порождают эффекты, доступные измерениям.

Все это делает понятие расстояния очень расплывчатым. Но это еще не все. При более кропотливом рассмотрении выясняется, что не только лишь размыто положение частички в пространстве, да и самому месту присуща размытость. Плохо, когда непонятно, где находится частичка, но если- нельзя сказать, где Искривление пространства размещены точки места, то все представления геометрии рушатся.

Причина этого предстоящего отягощения кроется в особенных свойствах гравитации. В 1915г. Эйнштейн обобщил теорию относительности, которая предвещала вероятное сжатие и растяжение места зависимо от движения наблюдающего, включив в нее гравитационные явления. Согласно общей теории относительности гравитация представляет собой просто геометрию пустого места и времени Искривление пространства, но она совсем не похожа на ту, которую мы изучаем в школе. Гравитация—-это искривленное пространство-время. Место может не только лишь растягиваться и сжиматься, да и изгибаться и скручиваться. Конкретно такими деформациями места разъясняется, согласно теории Эйнштейна, гравитация.

Эйнштейн указал ряд примеров, когда искривление места Искривление пространства и времени можно следить.

Рис. 4. Проходя поблизости Солнца, свет от звезды приметно отклоняется из-за вызванною Солнцем искривления места. В итоге наблюдаемое нами положение звезды на небе несколько смещено относительно реального.

Какой-то из них — воздействие гравитационного поля Солнца на место в его наиблежайшей округи. Во время полного солнечного затмения, когда зияющий Искривление пространства диск Солнца заслонен Луной, можно следить маленькие отличия в положениях звезд, расположенных на небе поблизости Солнца, по сопоставлению с их координатами, зафиксированными в астрономических атласах (рис. 4). Световые лучи, идущие от звезд, приметно отличаются от прямолинейных, что обосновано искривлением места Солнцем.

Эта и другие проверки теории относительности, основанные на еще Искривление пространства более сильных гравитационных полях нейтронных звезд, уверили физиков в том, что гравитация вправду искривляет место. Одно из следствий этого заключается в том, что место (строго говоря, пространство-время) следует считать вроде бы упругим, способным изменять свою геометрическую форму. По другому говоря, мы можем следить динамику места. К примеру, когда Искривление пространства звезда коллапсирует, образуя черную дыру, сначало слабенькая деформация места в ее округи быстро наращивается, создавая страшенно деформированное место — ловушку, из которой ничто не может выйти наружу. Другим примером может служить расширяющаяся Вселенная (см. гл. I): в ней место меж галактиками безпрерывно растягивается.

Способность места изменяться и Искривление пространства двигаться имеет глубочайший смысл для квантовой физики. Принцип неопределенности Гейзенберга размывает не только лишь нрав движения частички, да и динамику места. Способом математического моделирования установлено, что в масштабах, по последней мере в 1020 раз наименьших размеров атомного ядра, структура места припоминает пену и характеризуется резкими и спонтанными переменами (повышением и уменьшением) кривизны Искривление пространства. Подобно тому как частичка “употребляет” все доступные ей траектории перемещения, место в ультрамикроскопических масштабах реализует все вероятные методы движения. В случае частички речь шла о мириадах призрачных частиц, передвигающихся любая по собственной линии движения. Аналогично мы можем гласить о нескончаемом количестве призрачных пространств, каждое из которых имеет определенную Искривление пространства геометрию.

Такая призрачная динамика места подразумевает, что в очень малых масштабах само понятие “положение” утрачивает смысл. Упорядоченное размещение точек, гладкая непрерывность места традиционной геометрии исчезает в пенообразном пространстве-времени. Заместо него мы имеем хаотичное нагромождение полуреальных пространств-призраков. И в таком хаотично изменяющемся океане здравый смысл вполне теряет свою силу Искривление пространства.

Спин

Так как в квантовом мире положение в пространстве не может быть точно определено, логично, что схожая участь познает и углы. В ежедневной жизни нам кажется само собой разумеющимся, что объекты имеют определенную ориентацию: ваза на столе стоит вертикально, стрелка компаса показывает на север, луч прожектора обшаривает небо. Понятие направления занимает Искривление пространства центральное место в выработанной нами мысленной модели мира. Без него представление о окружающем мире утратило бы смысл.

Но в квантовом мире, в масштабе атомов и их составных частей, неприемлимо доверчивое истолкование понятий направления и ориентации. Нельзя утверждать, что электрон, обращающийся вокруг атомного ядра, в такой-то момент времени находится Искривление пространства в данном направлении от ядра, потому что положение электрона размыто. Пучок фотонов либо других частиц нельзя использовать для указания направления, потому что частички не следуют верно определенным траекториям: блуждая, они ведут себя непредсказуемо.

Все же на 1-ый взор кажется, что одна перспективная возможность конкретного определения направления все таки существует Искривление пространства. Мы уже упоминали, что нейтрино владеют типичным своим вращением, либо “спином”. Более того, это свойство присуще практически всем субатомным частичкам; в особенности ясно оно выражено у электронов и кварков. Презентабельно изобразить частичку со спином, к примеру электрон, в виде крошечного шарика, вращающегося вокруг своей оси, подобно Земле, совершающей суточное Искривление пространства вращение. Чтоб такая “картина” имела смысл, спин должен быть нацелен в неком направлении. Если это направление можно установить методом соответственного измерения, то это значит, что у нас есть метод конкретного определения направления даже на квантовом уровне. Такие измерения вправду можно провести, но при всем этом появляется совсем необыкновенная ситуация Искривление пространства.

Представим, что экспериментатор включает прибор и поначалу выбирает направление, чтоб измерить относительно него ориентацию спина частички. На практике в качестве такового направления обычно принимают направление магнитного либо электронного поля. Экспериментатор желает найти угол меж спином частички и направлением поля. Проведя измерение, он с удивлением обнаруживает, что Искривление пространства спин нацелен строго по направлению поля. Опыт повторяется неоднократно, но итог всегда один и тот же: спин всегда нацелен повдоль избранного направления. Подозревая неладное, экспериментатор принимается поменять направление наружного поля, но спин частички постоянно следует за его направлением. И как ни пробует экспериментатор найти спин, направленный под углом к Искривление пространства начальному направлению, у него ничего не выходит. Экспериментатор в замешательстве: частичка вроде бы читает его мысли, так как всегда показывает направление, которое он произвольно выбирает для отсчета.

Отчаявшись, экспериментатор прибегает к дьявольской хитрости задает два разных начальных направления, А и В , и определяет угол меж направлением спина и каждым Искривление пространства из их. Так как спин частички, по воззрению экспериментатора, не может быть сразу нацеленным в 2-ух разных направлениях, по последней мере в одном случае спин образует с одним из их некий угол. Исходя из этого, экспериментатор производит 1-ое измерение. То, что спин нацелен повдоль направления А, не вызывает у него удивления Искривление пространства. 2-ое измерение он проводит сразу прямо за первым, чтоб спин не успел переориентироваться. Направление В было выбрано так, что составляло угол 250 с направлением А, и экспериментатор, только-только с ублажение установивший, что спин нацелен повдоль оси А, естественно, ждет, что спин будет ориентирован под углом 250° к оси В. Но он Искривление пространства с изумлением обнаруживает, что природа перехитрила его: частичка каким-то образом упредила его, и ее спин, как будто по волшебству, оказался нацеленным повдоль оси В! В ярости экспериментатор принимается вновь определять угол меж направлением спица и осью А и лицезреет, что спин, как и до этого, нацелен Искривление пространства повдоль оси А .

Поразительные эффекты, подобные описанному, стали неотъемлемой частью современной физики, и экспериментаторы издавна привыкли к тому, что спин частички всегда ориентирован повдоль оси, избранной за начальную. Это свойство сводит на нет всякую попытку придать смысл понятию направления в квантовом мире. Оно также привносит в физический мир Искривление пространства элемент необычной субъективности. Если спину частички предопределено следовать за случаем избранным направлением отсчета, то создается воспоминание, что экспериментатор вроде бы вторгается в микромир. Рабская покорность, с которой все частички со спином следуют данному экспериментатором направлению, казалось бы, наводит на идея, что вещественным миром управляет некий высший разум. В гл. 3 мы Искривление пространства увидим, что подобные личные элементы квантовой физики требуют полного пересмотра обычных представлений о физической действительности и роли сознания в физическом мире.

Физика частиц со спином таит много других сюрпризов. Какой-то из них связан с обычным, на 1-ый взор даже элементарным, понятием вращения. В ежедневной жизни нам всем приходилось Искривление пространства сталкиваться о процессом вращения. Представьте для себя, что вы стоите в комнате, скажем, лицом к двери. Делая поворот вокруг собственной вертикальной оси, вы увидите впереди себя все новые и новые участки стенок и, повернувшись на 180°, окажетесь спиной к двери. Повернувшись еще на 180°, вы окажетесь в начальной позиции—лицом к двери Искривление пространства,—совершив полный оборот. Мир будет смотреться в точности таким, каким был до начала вращения. Казалось бы, что может быть проще и очевиднее?

Но в мире субатомных частиц простый акт вращения приводит к изумительному результату. При прохождении электрона через магнитное поле определенной конфигурации его спин может поворачиваться на все Искривление пространства больший угол, совершив в конце концов полный оборот на 360°. Основываясь на здравом смысле, естественно ждать, что электрон возвратится в начальное состояние. Но это не так. Характеристики электрона, совершившего поворот спина 360°, приметно отличаются от параметров электрона, не подвергшегося воздействию. Чтоб возвратить в начальное состояние электрон, спин которого сделал поворот, его спин Искривление пространства нужно повернуть дополнительно на 360°, т.е. вынудить обрисовать два полных оборота.

Только после чего не обнаружится сколько-либо приметного различия меж “повернувшимся” и “неповернувшимся” электронами.

Что это значит? Разумеется, что в простом случае нужен поворот на 720°, чтоб совершить полный оборот, т.е. возвратить мир в начальное состояние. Простая Искривление пространства частичка, к примеру электрон, “чувствует” полный оборот в 720°. B мире людей и в случае больших объектов это свойство утрачено — мы не отличаем один оборот на 360° от последующего. Как следует, мы в неком смысле только наполовину воспринимаем мир, доступный электрону.

Рис. 5. Двойная проволочная петля дает очень ориентировочное представление о свойствах собственного Искривление пространства спина. При перемещении на 360° бусина не ворачивается в начальное положение — для этого нужен очередной оборот по проволоке, т.е. перемещение еще на 360°. Но на расстоянии настолько узкая особенность не видна.

Рис. 5 дает ординарную иллюстрацию произнесенного, на нем изображена двойная проволочная петля с нанизанной на нее бусинкой. Издалече Искривление пространства мы не можем различить два витка, и нам кажется, что проволока просто согнута в окружность. Если бусинка, скользя по проволоке, обрисует угол 360°, то мы ожидаем, что она возвратится в начальную точку, но приглядевшись внимательнее, обнаруживаем, что это не так. Бусинка должна совершить очередной оборот на 360°, чтоб, обойдя всю петлю, возвратиться Искривление пространства к началу собственного пути.

Это странноватое “двоякое” представление о мире, присущее электронам и другим микрочастицам, принято считать базовым свойством природы. Оно приводит к многим внезапным, легкодоступным наблюдению следствиям. К примеру, создаваемое спином электрона магнитное поле в два раза превосходит магнитное поле, которое создавал бы крутящийся заряженный шарик. В Искривление пространства предстоящем мы увидим, что необыкновенная геометрическая природа спина возможно окажется ключом к единой теории.

Замедление времени

Новенькая физика разрушила не только лишь геометрическую интуицию, но настолько же свирепо расправилась с обычным представлением о времени. Здравый смысл приучил нас мыслить в понятиях Времени, рассматриваемого как нечто универсальное и абсолютное, относительно чего мы отмериваем все Искривление пространства действия. Мы не делаем различия меж своим и чужим временем — существует только единое время. Теория относительности отторгает настолько облегченный подход. Время, подобно месту, также способно растягиваться либо сжиматься зависимо от движения наблюдающего. Два действия могут считаться, исходя из убеждений 1-го наблюдающего, разбитыми промежутком времени в один час, исходя Искривление пространства из убеждений другого — одной минуткой.

Это не просто психический эффект. Время вправду можно затянуть, либо замедлить, даже в лаборатории, и зарегистрировать этот эффект можно при помощи четких часов. Чтоб увидеть замедление времени, часы должны двигаться со скоростью, близкой к скорости света. Свет распространяется в пространстве со скоростью около 300 тыс. км Искривление пространства/с, что намного превосходит скорость самого быстродвижущегося современного галлактического аппарата. Все же точность хода современных атомных часов позволяет различить мельчайшее замедление времени даже на борту реактивного аэробуса.

Полностью приметное замедление времени можно следить, воспользовавшись субатомными частичками: они так бестелесны, что их можно разогнать практически до скорости Искривление пространства света. К примеру, в опыте, проведенном в Европейском центре ядерных исследовательских работ (ЦЕРН), частички, именуемые мюонами, удалось разогнать до скорости, настолько близкой к скорости света, что их масштаб времени растянулся в 24 раза. Мюоны комфортны для таких исследовательских работ, так как они нестабильны и через малую толику секунды распадаются на Искривление пространства электроны и другие частички. Это перевоплощение характеризуется определенным периодом полураспада, т.е. мюоны вроде бы наделены внутренними часами. В своей (связанной с ними самими) системе отсчета распад мюонов происходит в среднем приблизительно через две миллионные толики секунды, но в лабораторной системе отсчета время жизни мюонов значительно увеличивается.

Замедление времени в Искривление пространства передвигающейся системе отсчета в особенности раздражает непосвященных, видимо, задевая их поглубже, чем другие странности современной физики. Приблизительно половина статей, поступающих в физические журнальчики от таких адресатов, касается задачи времени и относительности, и создатели упрямо отыскивают недостатки в рассуждениях Эйнштейна либо противоречия в теории относительности. Они не приемлют идея Искривление пространства о том, что время, “упруго” и его ход может изменяться зависимо от наблюдающего. С особенными ухищрениями они пробуют опровергнуть известный “феномен близнецов”. Он состоит в последующем: если один из 2-ух близнецов отчаливает на ракете в галлактическое путешествие, то по возвращении он обнаруживает, что его брат оказался старше его, скажем, на 10 лет. Явление Искривление пространства, которое физики склонны рассматривать как курьез, вызывает у дилетантов абсолютное неприятие. Частично это разъясняется тем, что у каждого вырабатывается собственное представление о времени и люди воспринимают манипуляции с течением времени как посягательство на нечто глубоко личное. Но нравится это либо нет, замедление времени полностью реально.

Одно из Искривление пространства самых сильных замедлений времени, которое удалось сделать человеку, происходит на установке в Дарсбери (графство Чешир, Англия). Именуется эта установка электрический синхротрон и создана для ускорения пучка электронов, который проходит по кольцу поперечником 30м три миллиона раз за секунду. Огромные магниты отклоняют электроны от естественного движения по прямой, и каждый оборот по Искривление пространства кольцу сопровождается испусканием электрического излучения, именуемого синхротронным. Электроны движутся со скоростью только на одну десятитысячную процента меньше скорости света; при всем этом масштаб времени растягивается по сопоставлению с нашим приблизительно в 10 тыщ раз. Конкретно это расхождение масштабов времени употребляют инженеры, для этого приемущественно и был построен Искривление пространства ускоритель. Хотя частота испускаемого излучения в своей системе отсчета электронов составляет всего только несколько килогерц (т.е. лежит в спектре радиочастот), в лабораторной системе отсчета вследствие замедления времени частота возрастает в тыщи раз. Потому испускаемое электронами излучение мы воспринимаем как ультрафиолетовое либо рентгеновское. Таким макаром, при помощи синхротрона эффект замедления времени употребляется Искривление пространства для генерации насыщенного коротковолнового излучения в широком спектре частот. Такие установки малочисленны и находят ряд практических применений. Итак, в Дарсбери загадочное явление замедления времени приобретает чисто практическое значение.

Замедление времени выступает рука об руку с сокращением длины (теория относительности принуждает нас связывать место и время в единое пространство-время Искривление пространства), и по мере приближения к предельной скорости — скорости света — оба эффекта безгранично растут. Вот поэтому нереально преодолеть световой барьер и двигаться со сверхсветовой скоростью, ибо для этого пригодилось бы выкрутить пространство-время “навыворот” и перевоплотить место во время, а время — в место, что отдало бы возможность телам совершать путешествия Искривление пространства в прошедшее. Потому скорость света является предельной скоростью, с которой могут двигаться во Вселенной тела либо распространяться сигналы.

Замедление времени создается также и гравитацией. На крыше строения время идет чуток резвее, чем у его основания, хотя эффект очень слаб, чтоб его можно было увидеть. Но особые “ядерные часы Искривление пространства” позволяют найти разность в течении времени даже в масштабах высоты строения. Чтоб проверить, оказывает влияние ли гравитация на течение времени, часы помещали на борт летающих на огромных высотах самолетов и ракет. Действительность замедления времени не вызывает колебаний; в космосе время идет приметно резвее, чем на Земле.

По астрономическим меркам гравитационное Искривление пространства поле Земли достаточно невелико; известны галлактические объекты, которые вызывают еще более сильное замедление времени. К примеру, на поверхности нейтронной звезды (чайная ложка ее вещества весит больше всех материков Земли) гравитация такая, что время может течь в два раза медлительнее, чем на Земле. Если гравитационное поле оказывается в два Искривление пространства раза больше, чем у нейтронной звезды, то появляется темная дыра. В данном случае звезда на сто процентов коллапсирует (“схлопывается”), вроде бы погружаясь в нескончаемо замедлившееся время и заточая себя в искривленном пространстве. Грубо говоря, время на поверхности темной дыры по нашей шкале оказывается на сто процентов остановившимся.

То событие, что Искривление пространства время не является абсолютным и универсальным, а подвержено изменениям, подрывает многие представления, основанные на нашем ежедневном опыте. Если мое время может разойтись с вашим из-за того, что мы по-разному движемся либо находимся в неодинаковых гравитационных полях, то не имеет смысла гласить о “времени вообщем” либо воспользоваться Искривление пространства понятием “сейчас”. Напрасно пробовать придать смысл выражению “в этот момент”, к примеру, на Марсе, беря во внимание возможность существования наблюдателей, передвигающихся со скоростями, близкими к скорости света. Точно так же глупо спрашивать: “Который час на нейтронной звезде?”. Время чисто относительно. В нашей своей системе отсчета оно течет Искривление пространства своим темпом. Независимо от того, как мы движемся либо как изменяется гравитационное поле, течение времени нам будет казаться обыденным. Необыкновенные эффекты появляются, когда сравнивается время в 2-ух разных системах отсчета. Тогда мы обнаруживаем, что в каждой системе отсчета время идет по-своему. и что одна шкала времени, обычно, не согласуется Искривление пространства с другой.


ishodya-iz-etogo-pri-postdiplomnoj-podgotovke-specialista-neobhodimo-uglublyat-fundamentalnie-razdeli-znanij-po-travmatologii-i-ortopedii.html
ishodya-iz-sootnosheniya-neopredelyonnostej-ocenit-minimalnuyu-kineticheskuyu-energiyu-elektrona-dvizhushegosya-po-stacionarnoj-orbite-atoma-vodoroda.html
ishushim-put-shans-3-vospriyatie.html