Течение времени

Относительность проявится поразительным образом при вычислении времени полета и пройденного
расстояния. Такие расчеты выполняются по-разному для жителей Земли и для астронавтов. Для простоты
примем расстояние до Альфы в точности равным четырем световым годам, а скорость космического
корабля постоянной и равной 240000 км/с, т.е. четырем пятым скорости света. Людям на Земле покажется,
что путешествие туда и обратно займет всего десять лет, значит, астронавты прибудут на Альфу через пять
лет. Оттуда они пошлют сообщение, которое дойдет до Земли через четыре года, т.е. спустя девять лет
после начала путешествия и как раз за год до прибытия астронавтов обратно на Землю.
Чтобы понять, как воспринимают путешествие астронавты, надо учесть замедление времени,
приводящее к нарушению синхронности часов на Земле и на космическом корабле, и уменьшение
расстояний; оба явления чисто релятивистские. Теория (да и лабораторные эксперименты) предсказывают,
что с точки зрения астронавтов весь путь будет короче на две пятых, т.е. будет равен 2,4 светового года, и,
следовательно, время в пути уменьшится до шести лет.
Таким образом, время путешествия для тех, кто в пути, отличается от времени, измеряемого
оставшимися на Земле. Речь идет не о какой-то фантазии в духе Азимова; уже в 1971 г. описанный эффект
получил прямое подтверждение на Земле в опытах, в которых время, показанное часами на борту самолета,
сравнивалось с показаниями часов, оставшихся на Земле в Американской морской обсерватории.
Проследим еще раз более внимательно, как путешествуют часы в нашем воображаемом случае. Пока
корабль удаляется со скоростью в четыре пятых скорости света, два сигнала, посланные с Земли с
интервалом в одну секунду, настигнут корабль, разделенные уже тремя секундами; по соображениям
симметрии верно и обратное. Следовательно, три года потребуется космонавтам, чтобы принять сигналы,
посылаемые с Земли в течение девяти лет, а при возвращении на Землю соотношение в точности обратное,
и три года сожмутся в один год. Но давайте посмотрим на вещи с точки зрения астронавтов на
космическом корабле. Предположим, что Земля посылает сигнал один раз в год. Сообщение, посланное в
конце первого года, придет на корабль тогда, когда на нем уже прошло три, т.е. по прибытии на Альфу.
Оставшиеся девять земных лет сожмутся в три года обратного пути корабля, так что всего окажется шесть,
как мы и говорили.

---

Другие статьи по теме:

- Локальные эффекты, связанные со сверхновыми
- Другие варианты запуска космического корабля
- Недостающая масса
- Проект «Фобос»
- Что увидели бы астронавты?

Это интересно:

Новости космоса: