Вернемся еще раз к нашему поезду. Допустим, что, например, в его заднем конце происходят два события,
моменты наступления которых пусть будут t` 0 и t` 1 . На основании предыдущего опыта мы не можем ожидать, что и для неподвижного наблюдателя моменты этих событий будут теми же самыми; обозначим их поэтому теперь через t` 0 и t` 1 . Нашей задачей будет сейчас найти соотношение, связывающее промежуток времени
t` 1 — t` 0 с промежутком t 1 — t 0 .

Для этого предположим, что одновременно с первым событием из этой точки к переднему концу поезда отправляется световой сигнал, который отражается там от зеркала и возвращается обратно как раз в момент наступления второго события. Для этого едущий в поезде наблюдатель должен установить зеркало на расстоянии c*(t` 1 — t` 0)/2 от места, где происходят события.

Перейдем на точку зрения неподвижного наблюдателя. Для него поезд движется со скоростью v, а потому световой сигнал сначала догоняет зеркало, а потом летит навстречу той точке, из которой он был выпущен. Кроме того, расстояние между местом событий и зерка лом равно не c*(t` 1 — t` 0)/2 , а в силу лоренцова сокращения величине

Останется подставить сюда величину 2а/с, которая, очевидно, равна (t` 1 —t` 0 ) √(1 - v 2/ c 2) . Получаем окончательно

Следовательно, промежуток времени t 1 —t 0 больше промежутка t` 1 —t` 0 . Это значит, что если, например, в поезде установлены часы, отбивающие секунды, то неподвижный наблюдатель найдет, что промежуток времени между двумя последовательными ударами больше секунды, т. е. с его точки зрения часы в поезде отстают.

Но, согласно принципу относительности, оба наблюдателя равноправны. Поэтому для наблюдателя в поезде отставать будут, наоборот, «земные» часы. Замедление времени так же «взаимно», как и лоренцово сокращение; и по-прежнему, конечно, в этом нет никакого противоречия. Для разных наблюдателей одни и те же процессы протекают по-разному; при этом все наблюдатели равноправны. Описание какого-нибудь явления, данное с одной точки зрения, мы всегда можем перевести на «язык» другой точки зрения. В следующем параграфе для этого будут даны полные формулы. В то же время бессмысленно пытаться совсем освободиться от какой бы то ни было «точки зрения», точно так же как пытаться изложить какую-нибудь мысль без всякого конкретного языка. Любое высказывание есть высказывание на каком-то определенном языке — русском, немецком, китайском, английском и т. д. Мы всегда имеем возможность перевода с одного языка на другой. Но нелепо требовать, чтобы это высказывание было передано «таким, каково оно есть», без всякого языка.

Однако в факте относительности времени заключен все же некий парадокс. Предположим сначала, что поезд стоит у станции. Тогда установленные в нем часы идут с той же скоростью, что и «земные». Пусть теперь поезд трогается. По мере того как он набирает скорость, неподвижный наблюдатель обнаруживает, что часы в поезде все больше отстают. Пусть, далее, пройдя некоторое расстояние, поезд тормозит, останавливается, а затем пускается в обратный путь, прибывает на ту же станцию и здесь останавливается окончательно. Все время, пока он двигался, его часы шли медленнее часов неподвижного наблюдателя. По окончании эксперимента окажется, следовательно, что часы в поезде отстали по сравнению с «земными», т. е. их стрелки сделали меньшее число оборотов.

Но ведь, согласно принципу относительности, мы имеем право считать поезд неподвижным, а землю —-движущейся! Только для наблюдателя в поезде все явления должны протекать в обратном порядке, и он должен прийти к выводу, что отстали, наоборот, «земные» часы.

Так какие же часы все-таки отстали? И не пришли ли мы к противоречию? Конечно, нет. Дело в том, что в наших рассуждениях содержится ошибка — мы не имеем права считать в данном случае обоих наблюдателей равноправными, так как поезд движется неравномерно. Принцип относительности распространяется лишь на равномерные и прямолинейные движения; физические законы для наблюдателя в поезде выглядят несколько иначе, чем для неподвижного наблюдателя. Это не значит, что на точку зрения движущегося наблюдателя в данном случае вообще нельзя становиться,— просто наши формулы к этому случаю не относятся; теперь нужны другие, более сложные формулы. Забегая вперед, скажем, что в действительности отстанут часы именно в поезде и по этому признаку можно безошибочно сказать, что он двигался неравномерно. Впрочем, к этому парадоксу часов мы еще будем иметь случай вернуться.

Интересно, что эффект замедления времени был, по существу, получен еще Лоренцом. Мы уже упоминали о том, что Лоренц установил для уравнения Максвелла некий особый принцип относительности. Принцип этот требовал, чтобы в системе движущихся сквозь эфир тел было введено новое время, отличающееся от «истинного». Лишь при этом условии уравнения Максвелла сохраняли свой вид, т. е. оставались в силе и для движущихся зарядов. Это местное , или эффективное, время Лоренц считал некоей математической фикцией, нужной лишь для упрощения выкладок; реальный физический смысл он признавал лишь за «истинным» временем. Но по мере развития теории все более ясно обнаруживалось, что физические процессы в движущейся системе тел подчиняются именно этому эффективному времени, а отнюдь не «истинному», которое все больше утрачивало реальный смысл. Оказалось, что это «истинное» время нельзя даже измерить, оно стало какой-то «тенью». Эйнштейну оставалось лишь окончательно выбросить эту «тень» из рассмотрения вместе с эфиром и прочими наслоениями. Можно сказать поэтому, что Лоренц сам выковал оружие против своей собственной теории. После появления работ Эйнштейна Лоренц с мужеством настоящего ученого признал его правоту и ошибочность собственных позиций.

Излишне говорить о том, что поиски динамических причин замедления времени так же бессмысленны, как и в случае лоренцова сокращения. Так же, как и там, это — одно из проявлений свойств пространства и времени. Заметим также, что наряду с рассматриваемым относительным временем в теории относительности существует и другое, абсолютное время. С ним мы познакомимся позднее.

Мы не будем сейчас заниматься вычислениями, долженствующими показать крайнюю малость замедления времени в обычных условиях. Читатель без труда проведет их сам, воспользовавшись той же приближенной формулой. Гораздо важнее, что этот эффект является одним из тех, которые с полной отчетливостью удалось обнаружить на опыте.

Для его обнаружения необходимы, конечно, огромные скорости; ясно поэтому, что обычные часы, вроде секундомеров, здесь совершенно непригодны. К счастью, здесь природа позаботилась сама, предоставив в наше распоряжение весьма точные часы, которым можно сообщать самые высокие скорости без опасения испортить механизм. Речь идет об «атомных часах».

Известно, что атомы всех элементов в определенных условиях испускают лучи света вполне определенных частот; совокупность этих частот характерна для данного элемента и составляет его спектр. Рассматривая излучение данного элемента через прибор для изучения спектров — спектроскоп, мы увидим ряд линий, каждая из которых отвечает одной из частот спектра.

Исследуя под спектроскопом излучение далеких звезд, астрономы обнаружили среди многочисленных линий их спектров те, которые совпадают с линиями уже известных на Земле элементов; ныне этот спектральный анализ является могущественнейшим орудием астрофизики. Но спектры многих звезд обнаруживают одну особенность — линии их спектров зачастую находятся не на положенных местах, а бывают слегка сдвинуты (все сразу) в ту или другую сторону. Таким образом, частоты всех световых колебаний, испускаемых звездой, оказываются несколько смещенными. Это явление объясняется движением звезд относительно Земли.

Пусть, например, звезда и Земля сближаются. Если стать на точку зрения неподвижной звезды, то окажется, что Земля встречает «гребни» световых волн чаще, чем если бы она была неподвижна; это и значит, что излучаемые звездой колебания воспринимаются на Земле с большей частотой. С точки зрения неподвижной Земли звезда как бы нагоняет свой собственный свет; поэтому длины световых волн укорачиваются, а более короткие волны отвечают более высокой частоте. Если звезда и Земля взаимно удаляются, то дело, очевидно, будет наоборот — частота уменьшится.

Этот эффект изменения частот давно известен; он называется эффектом Доплера. Как видим, объяснение его не требует привлечения теории относительности — он является эффектом классическим. Эффект Доплера служит одним из самых надежных средств измерения лучевых скоростей звезд, т. е. их скоростей вдоль луча зрения, соединяющего светило с Землей. Если звезда движется перпендикулярно к лучу зрения, эффект отсутствует. Читателю известно, конечно, что аналогичный эффект наблюдается и при распространении звуковых волн.

Теория относительности, сохраняя в основных чертах объяснение эффекта Доплера, вносит в него небольшую поправку. Каждый атом испускает световые колебания, сообразуясь со своим собственным временем. Если звезда относительно Земли движется, то все процессы там для земного наблюдателя несколько замедлены, и поэтому в дополнение к классическому должен наблюдаться также небольшой релятивистский эффект. Этот последний не зависит от направления скорости и определяется только ее абсолютной величиной. Даже если звезда движется точно перпендикулярно к лучу зрения, так что классический эффект отсутствует, релятивистский эффект должен наблюдаться.

Так как в нашем распоряжении нет способа достаточно точно контролировать направление и скорость движения звезд, отделить релятивистский эффект от классического в условиях астрономических наблюдений мы не в состоянии. Однако в лабораторных условиях такую возможность создать можно.

Современная электронная техника позволяет создавать потоки атомов и разгонять их до огромных скоростей, приближающихся к скорости света. Поставив спектроскоп сбоку, перпендикулярно к направлению движения атомов, можно надеяться обнаружить чисто релятивистский поперечный эффект Доплера. Трудность здесь состоит в том, чтобы отделить этот малый поперечный эффект от гораздо большего продольного классического эффекта, проявляющегося при малейшем отклонении положения спектроскопа от строго перпендикулярного направления. Трудности эти удалось преодолеть, и поперечный эффект Доплера был обнаружен и измерен. Результаты оказались прекрасно согласующимися с выводами теории относительности. Таким образом, относительность времени оказывается вполне реальным фактом, подтвержденным экспериментальным путем.

Другое подтверждение этот вывод теории относительности нашел при исследовании космических лучей. Проникая в земную атмосферу, эти лучи вызывают ливни «элементарных» частиц, среди которых встречаются мезоны с очень коротким временем «жизни», по прошествии которого они распадаются, превращаясь в другие частицы. Оказалось, что быстро движущиеся мезоны «живут» в 10—20 раз дольше, чем медленные. Здесь тоже проявляется релятивистский эффект замедления времени. Каждый мезон «сам для себя» существует в среднем одно и то же время (около 200 микросекунд). Но приборы регистрируют это время по-разному, в зависимости от скорости самого мезона относительно прибора. Предлагаем читателю на основании этих данных рассчитать скорости быстрых мезонов.

Весной 1905 года Альберт Эйнштейн сел на трамвай в нескольких километрах от башни Зитглогге — роскошной башни с часами, которая возвышается над Берном — по дороге домой. Эйнштейн, в то время простой клерк, завершил работу, и ехал в трамвае, думая о истинах Вселенной в свободное время. И один из его мысленных экспериментов, рожденных в том самом трамвае, произвел революцию в современной физике.

Эйнштейн представлял, что произойдет, если трамвай будет ехать со скоростью света. Смотря на башню с часами Эйнштейн понял, что если он будет путешествовать со скоростью 300 000 километров в секунду, стрелки часов, которые так торжественно двигались, будут казаться полностью застывшими.

В то же время Эйнштейн знал, что, если он вернется на башню с часами, их стрелки будут перемещаться обычным образом — время будет идти своим чередом. Однако для Эйнштейна в трамвае время замедлилось. Он пришел к выводу, что чем быстрее вы будете двигаться в пространстве, тем медленнее вы будете двигаться во времени. Как такое вообще возможно?

Башня Zytglogge, Берн, Швейцария.
Изображение: Даниэль Швен / Wikimedia Commons)

Дилемма Эйнштейна
На Эйнштейна сильно повлияли работы двух великих физиков. Во-первых, были законы движения, обнаруженные его кумиром, Ньютоном, а во-вторых, были законы электромагнетизма, установленные Максвелом. Однако две теории были противоречивыми. Максвелл постулировал, что скорость электромагнитной волны, такой как свет, фиксирована — невероятные 300 000 километров в секунду. Он утверждал, что это был фундаментальный закон Вселенной.

В то время как закон Ньютона подразумевал, что скорости всегда относительны. Скорость движения машины со скоростью 40 километров в час составляет 40 километров в час относительно стационарного наблюдателя, но только 20 километров в час относительно автомобиля, движущегося рядом с ним со скоростью 20 км/ч. Или, 60 км / ч, если тот же автомобиль ехал в противоположном направлении. Эта концепция относительной скорости несовместима с очевидным фундаментальным фактом Максвелла при применении к скорости света. Это представляло для Эйнштейна тяжелую дилемму.

Противоречие заставило Эйнштейна сделать ошеломляющее, но в то же время одно из самых новаторских утверждений в истории физики - коллокацию утверждений, что, конечно же, не удивительно. Чтобы понять противоречие и, следовательно, почему время замедляется, рассмотрим еще один гениальный мысленный эксперимент, один из лучших у Эйнштейна. Он представил себе человека на платформе станции, по обе стороны от которого ударяют две молнии. Человек, стоя прямо посередине этих двух точек, наблюдает за полученными лучами света с обеих сторон одновременно.

Тем не менее, все становится странным, когда в то же время другой человек в поезде просматривает эту сцену, когда он проезжает мимо нее со скоростью света. Согласно законам движения, свет от молнии ближе к поезду достигнет человека раньше, чем свет от молнии дальше от поезда.

Измерение скорости света, производимого обоими людьми, будет отличаться по величине. Но как это возможно, если вспомнить, что скорость света, по мнению Максвелла, должна быть постоянной, независимо от движения наблюдателя — так называемый «фундаментальный» закон Вселенной?

Чтобы компенсировать это расхождение, Эйнштейн предположил, что само время замедляется, так что скорость света оставалась постоянной! Время для человека в поезде проходило медленнее относительно времени для человека на платформе. Эйнштейн назвал это расширением времени.

Гравитационное время
Эйнштейн назвал свою теорию специальной теорией относительности. Это было что-то особенное, потому что оно касалось постоянных скоростей. Чтобы примирить ее с реальным миром, где объекты все время ускорялись и замедлялись, ему нужно было исследовать последствия своей теории, когда речь шла об ускорении. Эта попытка обобщить и объяснить все явления привела его к открытию взаимосвязи между временем и гравитацией; он назвал эту новопринятую теорию гравитации «Общая теория относительности».

Ньютон считал, что поток времени был как стрела; он двигался непоколебимо только в одном направлении — вперед. Эйнштейн в том трамвае предположил, что время изменяется обратно пропорционально скорости. Фактически, Эйнштейн утверждал, что время дополняло пространство, в гибкой четырехмерной модели, на которой разворачивались события Космоса.

Он назвал эту модель пространством-временем (пространственно-временной континуум). Когда Эйнштейн опубликовал свою работу, он получил реакцию, которую можно было бы ожидать, когда будет опубликована такая феноменальная работа — недоверие.

Согласно общей теории относительности, материя растягивает и сжимает ткань пространства-времени, так что объекты таинственным образом не тянутся к центру Земли, а скорее отталкиваются вниз деформированным пространством над ними. Имитируя наклон, кривизна пространства-времени ускоряет объекты, которые движутся вниз, хотя скорость этого ускорения не одинакова во всех точках. Сила тяжести сильнее по отношению к поверхности Земли, где кривизна более интенсивна, чем на ее окраинах.

Хотя это и не совсем корректно, аналогия батута — самый простой способ объяснить деформирование пространства-времени из-за присутствия большой массы.

Если сила тяжести возрастает по мере продвижения вниз, то свободный объект падает быстрее в точке на поверхности, скажем, точке B, чем на большей высоте, скажем, точке А. Для объекта в свободном падении, согласно специальной теории относительности, время в B должно проходить относительно медленнее, чем оно будет проходить в A, потому что скорость объекта быстрее в точке B.

Что такое время?
Какое время тогда является правильным? Ну, ни одно из них. Эйнштейн выяснил, что нет абсолютного времени. Время является относительным в зависимости от системы сил, которым подчиняется, формально известной как система отсчета. Время, идущее в вашем собственной системе, известно как правильное время.

Если законы движения должны быть одинаковыми для всех наблюдателей, независимо от их движения, то время должно замедляться, так что чем быстрее вы двигаетесь, тем медленнее ваши часы работают относительно других часов. Это то, что Энн Хэтэуэй упоминала в фильме «Интерстеллар», когда она сказала Мэтью Макконахи, после посадки на далекую планету возле черной дыры: «Один час на этой планете равен семи годам на Земле.”

Еще раз обратимся к мысли Эйнштейна в трамвае. Является ли появление более медленных часов ограничением нашего примитивного сознания, или время действительно замедляется? И что означает замедление времени? Капризность времени заставляет нас спросить – а что такое само время? Это не простой вопрос — понятие времени озадачивало философов и физиков с древности.

Основной функцией времени является хронологическое отслеживание событий. Однако не считая последних 400 лет люди определяли время, исходя из предположения, что вокруг нас движутся Солнце и звезды, а не Земля вращается вокруг Солнца. Несмотря на неверное основание для своего вывода, «время» все равно работало хорошо. Это происходило так, потому что дни и времена года повторялись предсказуемо, а когда у вас есть что-то, что повторяется предсказуемо, у вас есть механизм хронометража.

Галилей использовал рекурсивный характер такого механизма для вычисления движения. Описание движения было бы невозможно без какой-либо ссылки на время. Однако это время никогда не было абсолютным. Даже когда Ньютон формулировал законы движения, он использовал понятие времени, в котором двое часов не идут с абсолютным, независимым временем, а, скорее, они зависимы друг с другом. Синхронизация — причина, по которой мы построили очень сложные и точные атомные часы.

Такое понятие времени строится на одновременности или критическом совпадении двух событий, таких как прибытие поезда и уникальное выравнивание стрелок часов, когда поезд прибывает на станцию. Теория Эйнштейна утверждает, что эти совпадения должны зависеть от того, как человек движется. Если два наблюдателя на платформе и в поезде не могут договориться о том, что происходит одновременно, они не могут договориться о том, как течет само время!

Для понимания влияния движения рассмотрим простейший механизм хронометража. Представьте себе хронометражный аппарат, состоящий из фотона, который отражается взад и вперед между двумя удаленными зеркалами. Давайте согласимся, что одна секунда проходит каждый раз, когда фотон отражается. Теперь повесьте двое таких часов в точках A и B выше и на поверхности Земли (обсуждалось в предыдущем разделе ), и пусть они измеряют время, когда свободно падающий объект пролетает мимо них. Свободно падающий объект измеряет время, проходящее в его собственной системе отсчета с аналогичными часами. Что они измеряют?

Наблюдение отражения фотона между двумя движущимися зеркалами аналогично наблюдению теннисного мяча, прыгающего в движущемся поезде. Несмотря на то, что мяч прыгает перпендикулярно для кого-то в поезде, для неподвижного наблюдателя вне его, мяч отскакивает триангулярно (в треугольниках).

Когда устройство движется вперед, фотон после начала движения, подобно шару, перемещается на большее расстояние после его отражения. Поэтому наше измерение времени исказилось! Более того, чем быстрее движется аппарат, тем дольше фотон отражается, тем самым растягивая длительность секунды! Вот почему течение времени в точке B оказывается медленнее, чем в точке A (вспомните, как из-за силы тяжести объект падает быстрее в точке B, чем в точке A). Эта графика показывает треугольное движение фотона и, следовательно, задержку времени.

Конечно, разница бесконечно мала. Разница между временем, измеренным часами на вершинах гор и на поверхности Земли, составляет наносекунды. Тем не менее, открытие Эйнштейна — не что иное, как великое событие. Гравитация действительно препятствует потоку времени, что означает, что чем более массивный объект, тем медленнее течет время в его окрестностях.

Замедление времени влияет на каждый процесс, независимо от того, зависит ли оно от простейшего электромагнитного явления или сложной комбинации электромагнетизма и законов движения Ньютона. Общность универсальности относительности обеспечивает это. На самом деле даже биологические процессы, а следовательно, и время, изменяется. Да … и наша голова немного старше наших ног!

Кандидат юридических наук, доцент юридического факультета Брестского университета имени А. С. Пушкина, специалист по антистрессовому управлению временем, автор тренинга «Вовремя» (http://seminar-tm.ru) и одноименного инфокурса. Имеет собственные рабочие методики в сфере тайм-менеджмента. Автор и исполнитель более 800 песен. Победитель конкурса РИА Новости «Поздравь страну!» (2011) Придерживается принципа - «главное успеть».

tut-2003.wix.com/sergeyhramov

twitter.com/templaw

facebook.com/shramov

sergeyhramov.livejournal.com

Всех дел не переделать. Даже не надо пытаться. Но ставить максимальные задачи на день разумно и даже необходимо.

Ощущение давления стоящих в очереди дел придает необходимую энергию для выполнения главных из них. Но в связи с этим неизбежно возникает проблема нехватки времени, с которой, без преувеличения, сталкиваются все. У некоторых эта проблема возникает практически ежедневно. И не мудрено. Время - единственный ресурс на свете, который невозможно накопить. Но рационально использовать можно.

Что делать, если в очередной раз на что-то срочное не хватает времени? Две новости. И обе хорошие!

Первая новость - не надо метаться в поисках «завалявшихся» минут. Недостающего времени вы все равно не найдёте. Метание только усугубит проблему и съест оставшиеся крохи времени. Не зря русская народная мудрость учит: «Поспешишь - людей насмешишь» или «За двумя за двумя зайцами погонишься, ни одного не поймаешь».

Вторая новость - я открыл эффект замедления времени! И сейчас поделюсь этим эффектом с вами.

Иллюстрации к статье: Norvhic Fernandez Austria , фотоманипуляции

Не замечали, что время в разные периоды времени течет для нас по-разному. Сравните сами: когда время для вас идет быстрее - утром, днем или вечером? Лично для меня утреннее время наиболее удобное для интеллектуальной работы, поскольку за час удается сделать больше, чем за два часа днем или за весь оставшийся вечер. Согласен с теми, кто называет этот час золотым.

Более того, самые разные люди, находясь в одном и том же месте в одно и то же время, каждый по-своему ощущают бег секунд и минут.

На своем тренинге «Вовремя» я провожу такой любопытный эксперимент. Прошу одного из участников включить секундомер и выключить его только по моей команде. Остальных прошу про себя просчитать пройденные секунды. Примерно секунд через 15 я говорю «Стоп» и затем со слов участников записываю полученные результаты. Разброс получается от 12 до 43! То есть даже на тренинге для одних время течет быстрее, для других медленнее. Но ни для тех, ни для других не так, как показывает секундомер!

Что подтверждает этот эксперимент? Только то, что время для каждого из нас течет индивидуально и субъективно. На феномен индивидуального восприятия времени уже обращали внимание ученые. Вот, например, что по этому поводу думает наш выдающийся современник - английского физик и астроном Стивен Хокинг: «... нет единого абсолютного времени; каждый индивидуум имеет свой собственный масштаб времени, зависящий от того, где этот индивидуум находится и как он движется».

Итак, тезис о субъективном восприятии течения времени будем считать доказанным. Почему бы в таком случае не использовать это в своих интересах. У меня есть собственная рабочая методика под названием «Отсчет».

Методика состоит из двух последовательных этапов. Переходим к пошаговой инструкции:

Шаг 1. При наличии состояния, когда нехватка времени душит надо... сделать паузу, остановиться, выровнять дыхание. Если есть возможность - даже прилечь. На кровать или на сдвинутые вместе стулья - не принципиально. В таком состоянии замираем секунд на 30-45.

Не зря ведь белорусы говорят: «Спяшайся павольна», что в буквальном переводе означает «Спеши не спеша».

Чем меньше времени остаётся до часа «Х», тем на большее количество мгновений позволяем себе отречься от происходящего. Потраченные секунды, даже минута, ничего не решают. Зато ваш организм успевает перестроиться на режим экономии времени вследствие его субъективного замедления и изменения скорости восприятия.

Выдерживая паузу по Станиславскому, мысленно ответим на три вопроса:

Что я сейчас собираюсь делать?

Что изменится, если я решу проблему срочности за счет качества?

Можно ли вообще это не делать?

Если вы, ответив на второй и третий вопросы, изменили отношение к дышащему вам в спину делу, замечательно! Если нет, переходим к шагу 2.

Шаг 2. Пауза закончилась. Начинаем движения, действия. Все то, что необходимой в конкретной ситуации. При этом искусственно ограничиваем себя во времени, включив внутренний обратный отсчёт. 100, 99, 98... Можно и наоборот - 1, 2, 3... Замечаете, как приходит ощущение контроля над временем? Ведь вы сами по наитию контролируете скорость отсчета, то замедляя, то увеличивая ее.

Параллельно с отсчетом надо немедленно начинать действовать. В этом-то и весь фокус. Дело в том, что отсчет (обратный или прямой) запускает сразу два механизма:

• эффект замедления времени;
• детерминанту активности (не только интеллектуальной, но и, в случае необходимости, физической).

Если вам надо куда-то идти - идите. Если надо что-то делать - делайте. Если ощущение катастрофической нехватки времени появилось из-за того, что надо срочно завершить какую-то работу, завершайте.

Вы очень быстро вовлечетесь в этот процесс и начнете концентрироваться на том, что важно именно сейчас. Приближаясь к завершению отсчета, вы неизбежно втянетесь в выполняемую работу, какой бы она не была. Даже при проверке номера гостиницы перед отъездом в аэропорт. Ведь забытые по рассеянности на другом конце страны вещи вернуть будет непросто.

Кстати, цифры вслух не проговариваем, только про себя. Не тратим на это энергию. Есть дела поважнее.

16 августа 2017 в 02:57

Физика времени: Флэш, суперспособности и релятивистское замедление времени

• Научно-популярное ,
• Физика ,
• Профессиональная литература

Многие знакомы с героем комиксов DC Флешем, который быстрее пули и считается самым быстрым героем вселенной комиксов.

Кроме того Барри Аллен еще и ученый, так почему бы не оценить его способности со стороны науки и посмотреть, насколько они реальны и не противоречат ли физике. Оказывается, научный мир уже давно признал возможность замедления времени и даже проводит с ним опыты.

И сегодня я попробую об этом рассказать, а поможет мне в этом книга Ричарда Мюллера «Сейчас. Физика времени».

Относительная теория относительности

Если, например, я скажу: «Этот поезд прибывает в 7 часов», то я имею
в виду примерно следующее: «Указывание маленькой стрелки моих
часов на 7 и прибытие поезда будут одновременными событиями».
Альберт Эйнштейн

Именно с помощью этих слов Альберт Эйнштейн начал вводить в физику понятия пространства и времени, без которых он не смог бы создать теорию относительности.

В своей статье, вышедшей 30 июня 1905 года, Эйнштейн начинает объяснять понятие времени на пальцах с использованием простых примеров. Возможно, это выглядит абсурдно, но иначе было нельзя - ему было необходимо разрушить оковы разума, ограничивающие мышление своих коллег физиков.

Так что же такое время - это не объяснял Ньютон и не стал объяснять Эйнштейн, но он смог объяснить его относительность и дать понять, что все не так однозначно, как считалось ранее.
Попытайтесь вспомнить свое восприятие времени в детстве, когда оно еще не было для вас абсолютным. Помните ли вы, как оно тянется в очереди, и как быстро летит за интересными занятиями.

Что об этом говорил Эйнштейн:

«Когда ты сидишь с красивой девушкой два часа, они кажутся тебе минутой, но если ты сидишь на горячей печи хотя бы минуту, покажется, что прошло два часа».

Так на простых примерах с маленькими стрелками часов и горячей сковородкой гений 20 века заложит теорию относительности в своей статье «К электродинамике движущихся тел», а через 10 лет развил ее, объяснив принципы работы гравитации и ее природу.

Но причем здесь относительность? Для этого остановимся на минуту и ответим на один вопрос: «Какая сейчас у меня скорость движения?».

«Ноль» ответите вы и будете правы, если сидите или стоите, но в то же время верным ответом будет и «1679 км/ч», если представим, что вы находитесь в районе устья Амазонки, потому что это скорость вращения земли в районе экватора.

Но вспомним про скорость вращения Земли вокруг Солнца, и 30 км/с тоже оказывается правильным ответом.

В этом и есть вся относительность - все зависит от вашей платформы изучения, или как ее называют физики «система отсчета».

Вашей системой отсчета (СО) может быть что угодно - стул, пол, Земля или самолет, в котором вы летите, а может и наша галактика или Вселенная.
Все относительно и в этом суть.

Все настолько относительно, что даже скорость течения времени будет зависеть от выбранной системы отсчета. А это значит, что нет абсолютного понятия времени и два тика часов могут означать совершенно разное количество времени.

Возможно, вы читали и изучали другие книги по теории относительности и встречались с запутывающими понятими «несогласных наблюдателей», которые движутся с разными скоростями, и поэтому у них разное восприятие времени, и оттого они не согласны друг с другом, но это не важно. Наблюдатели не согласны между собой только в степени ошибки по поводу скорости передвижения самолета, но при этом они знают, что скорость относительна и ее показатель будет зависеть от выбранной системы отсчета.

Основная изюминка общей теории относительности - все наблюдатели согласны друг с другом.

«Постоянство памяти» Сальвадор Дали, 1931 г.

Такие разные системы отсчета

С помощью теории относительности Эйнштейн доказал, что время будет меняться в зависимости от выбранной системы отсчета, и то или иное действие будет занимать разное количество времени.

При относительно небольших скоростях (до 1 500 000 км/ч) эта разница будет незначительной, но чем ближе к скорости света, тем больше будет разбежка во времени.

Возьмем пример: вы находитесь на космическом корабле который движется со скоростью 97% от скорости света. За точки отсчета возьмем две - космический корабль и Землю, и вспомним про наблюдателей, которые согласны друг с другом.

Так, находясь на корабле, интервал между вашими двумя днями рождения будет один год, но на земле - три месяца. Наблюдатель на корабле скажет именно так, и наблюдатель на Земле будет с ним согласен. Но какую систему отсчета брать за базовую, в какой из них находимся мы. Правильный ответ: во всех сразу.

Да, вы находитесь во всех сразу системах отсчета - Земля, самолет, космическое пространство и многие другие. Эти системы нужны для одного - определять движение тел по отношению к ним. Так, если ваша скорость на Земле будет равна нулю, то эта система отсчета будет называться собственной.

Например, по отношению к собственной системе отсчета Солнца мы движемся со скоростью 29 км/с, находясь на Земле, совершающей обороты вокруг светила. Возможно, вы знакомы с иным объяснением релятивистского замедления времени: «часы, находящиеся в движении, как нам кажется, идут медленнее, чем ваши», но это не совсем правильное объяснение.

Нам не кажется, что движущиеся часы идут медленнее, они на самом деле идут медленнее, но только если измерять ход их времени в нашей системе отсчета. При этом в собственной системе отсчета они будут идти быстрее, чем в нашей, и это не парадокс или противоречие. Или противоречие, но не большее чем скорость движения человека в самолете, которая одновременно равна 0 км/ч и 900 км/ч. При том что все наблюдатели будут согласны с этими ответами.

Относительность времени легко измерима в экспериментальной физике. Ученые-экспериментаторы работающие с радиоактивными элементарными частицами (пионы, мюоны и гипероны) сталкиваются с ней постоянно.

У радиоактивных частиц существует период полураспада и у разных элементов он различается.

Например, у урана период полураспада - 4,5 миллиарда лет, а у радиоактивного изотопа углерода - 5700 лет. Так у трития, который используется в некоторых светящихся стрелках часов в смеси с фосфором, период полураспада 13 лет, и именно поэтому через 13 лет стрелки начинают светиться наполовину слабее, чем раньше.

Пионы, которые изучаются в экспериментальных физических лабораториях, имеют немного меньших период полураспада - 26 миллиардных долей секунды или по другому 26 наносекунд. Хоть это и кажется очень малым промежутком времени, но только для человека.

При изучении быстродвижущихся пионов, их скорость была 0,999998 от скорости света, провели эксперимент - их столкнули с протонами. Оказалось, что их период полураспада был в 637 раз больше, чем у пионов, находящихся в состоянии покоя.

До проведения этих экспериментов относительность времени была абстрактной теорией, но после - оно превратилось в реальность.

Получается ли, что двигаясь с более высокой скоростью, время для нас будет двигаться медленнее? Да, и это было подтверждено в 1971 году Джозефом Хафеле и Ричардом Китингом при помощи пассажирского реактивного самолета и четырех комплектов цезиевых атомных часов. Их эксперимент доказал практическое действие теории относительности и эффект замедления времени.

Каждый день проведенный на самолете который движется со скоростью 900 км/ч будет длиннее на 29 наносекунд, чем день проведенный на Земле.

Возможно, это кажется не таким уж и большим количеством времени, но чем выше скорость движения - тем больше разница. Так для спутников GPS замедление времени составляет 7200 наносекунд в день, а это уже даст погрешность в позиционировании на 2,2 километра в день. И с каждым днем эта погрешность будет расти на 2,2 километра.

Благодаря теории относительности Эйнштейна были произведены расчеты, и эта погрешность учитывается при вычислении местоположения. Летая на самолетах, вы будете жить дольше по отношению к земной системе отсчета, но на себе вы этого эффекта не почувствуете - ваше время замедлится, но вместе с этим замедляется и биение сердца, а также мозговая активность. Вот оно - удивительное свойство релятивизма. Медленнее будет происходить все, ведь меняется сама скорость течения времени.

Вот и получается, что Флэш может замедлять время, но только в отношении собственной системы отсчета по отношению к земной. Выходит, что способности Барри Аллена, он же Флэш, не противоречат законам физики, а значит могут быть вполне реальны.

На этом сегодня все, еще больше о загадке времени вы сможете узнать прочитав источник.

Берегитесь молний, уважайте физику и читайте умные книги!

1. Обращайте внимание на мелкие детали. Существует множество теорий (как субъективных, так и научных), которые объясняют, почему с возрастом течение времени ускоряется. В детстве формируется нейронная структура мозга, и в юном возрасте все вокруг выглядит новым и неизведанным. При этом важна каждая мелочь. С возрастом мы привыкаем к окружающему нас миру, и мелкие детали уже не производят на нас столь яркого впечатления, как прежде.

   • Чтобы хотя бы частично вернуть утраченное изумление перед окружающим миром, которое вы испытывали в детстве, постарайтесь концентрировать свое внимание на мелких деталях. Ежедневно выкраивайте немного времени для того, чтобы полюбоваться цветами, насладиться закатом, заняться чем-либо умиротворяющим и отвлекающим от повседневных забот – например, музицированием или работой в саду.
   • Задействуйте все свои органы чувств, полноценно проживая каждый миг даже второстепенных и на первый взгляд незначительных событий. Чем мельче детали, тем лучше. Стоя в автомобильной пробке, обратите внимание на температуру воздуха, на свои ощущения в автомобильном кресле, окружающие запахи и на соседние автомобили. Разве не чудо, что люди ездят?

2. Сконцентрируйтесь на своем дыхании. Дыхательная медитация – это один из самых простых и популярных методов, позволяющих замедлять восприятие времени и обострить свое сознание. Выполняя простые дыхательные упражнения, вы сможете острее воспринимать текущий момент и замедлить течение времени.

   • Сядьте на удобный стул, выпрямив спину и выправив осанку, и сделайте глубокий вдох. Задержите дыхание, затем медленно выдохните воздух. Сделайте таким образом по крайней мере десять вдохов и выдохов, закрыв при этом глаза. Почувствуйте, как воздух входит в ваше тело, насыщает его кислородом, а затем покидает его.
   • Медитируя, направляйте вдыхаемый воздух в различные части своего тела. Почувствуйте, как потоки воздуха подчиняются вам.
   • Сделав десять медленных глубоких вдохов, откройте глаза и осмотритесь вокруг, обращая внимание на мелкие детали. Если вы находитесь на открытом воздухе, посмотрите на небо, на линию горизонта, прислушайтесь к звукам вокруг вас. Находясь в помещении, рассмотрите потолок, стены и предметы мебели. Живите настоящим моментом.
   • Если вам не нравится сама идея медитации, воспринимайте это как дыхательную гимнастику. Неважно, как называется то или иное занятие − главное, чтобы оно вам нравилось и приносило пользу.

3. Попробуйте прогрессивную мышечную релаксацию . Это простой и вместе с тем достаточно формализованный метод расслабления тела, в котором требуется всего лишь концентрировать внимание на разных участках тела, как бы переходя в них. Прогрессивная мышечная релаксация позволяет расслабиться, сохраняя активность, и с ее помощью можно сосредоточиться на простых действиях и замедлить течение времени.

   • Для начала сядьте на удобный стул, сосредоточившись на своем дыхании. Затем выберите отдельный участок своего тела, начав с головы или ступней, и напрягите соответствующие мышцы. Если вы выбрали голову, напрягите мышцы лица, как будто вы только что съели что-то кислое, отсчитайте 15 секунд, после чего медленно расслабьте мышцы, ощущая, как проходит напряжение.
   • Продолжайте переходить от одной части тела к другой, напрягая мышцы, держа их в напряженном состоянии, а затем медленно расслабляя, пока не обойдете таким образом все тело. Это прекрасный способ сконцентрировать внимание, сосредоточившись на текущем моменте и расслабившись.

4. Пойте, исполняйте музыку или декламируйте стихи. Еще один распространенный способ “укротить” время состоит в издавании повторяющихся звуков, позволяющем сконцентрироваться и войти в состояние, напоминающее транс. Для этого можно петь, декламировать стихи или исполнять музыку. Данный метод практикуется во многих религиозных традициях, от христиан-пятидесятников до почитателей Кришны.

   • Вы можете декламировать отдельную фразу, мантру или другой текст. Попробуйте произносить Харе Кришна или просто петь какую-либо короткую песню с простой мелодией, повторяя ее снова и снова.
   • Если вы играете на музыкальном инструменте, вам, должно быть, хорошо знакомо чувство отрешенности при многократном исполнении одного и того же отрывка или серии аккордов, когда время как будто прекращает свой бег. Просто не спеша проигрывайте на фортепьяно три ноты снова и снова, сосредоточившись на своем дыхании, и вы почувствуете, что время замедлилось.
   • Если вы не владеете никаким музыкальным инструментом и вам не нравится петь или декламировать, попробуйте послушать легкую музыку в стиле эмбиент или дроун. Как следует расслабиться и замедлить время вам помогут альбомы Disintegration Loops Уильяма Басински, Gymnosphere Жордана де ла Сьерра, а также произведения Брайана Ино.

5. Попробуйте просто посидеть. На вопрос о том, что значит заниматься медитацией, монахи дзен обычно отвечают: “Просто сидеть”. Великий секрет медитации и замедления времени заключается в том, что для осознания нет никакого секрета. Если вы взволнованы и хотите замедлить время, просто сядьте. Ничего не делайте. Сконцентрируйте свое внимание на том, что вы сидите.

   • Старайтесь заниматься чем-то одним, а не делать несколько дел одновременно. Если вы сидите, то просто сидите. Если читаете, все свое внимание уделяйте чтению. Читая, не ешьте печеньки, не разговаривайте по телефону и не думайте о том, как провести выходные. Просто читайте.

   Изменение привычного порядка

   1. Измените свои привычные маршруты. Случалось ли вам сесть в свой автомобиль и машинально направиться на работу, хотя вы собирались поехать в магазин? Повторяющиеся рутинные действия формируют в вашем мозгу связи, позволяющие выполнять эти действия автоматически, зачастую не осознавая, что вы делаете. В результате время пролетает быстро и незаметно. Уловка состоит в том, чтобы ломать рутину как можно чаще, получая массу новых впечатлений.

      • Добираясь до различных мест, старайтесь задействовать как можно больше новых маршрутов и способов. Используйте велосипед, автомобиль, ходите пешком. Найдите лучшие и худшие маршруты для различных способов передвижения и испробуйте их.

   2. Занимайтесь одним и тем же в различных местах. Некоторым нравится изо дня в день работать за одним и тем же столом в течение определенного времени, занимаясь одной и той же деятельностью. Постоянство приводит к тому, что время пролетает незаметно. Однако если вы хотите замедлить ход времени, старайтесь разнообразить обстановку, выполняя одни и те же действия в разных местах.

      • Не занимайтесь учебой за своим столом каждый вечер, делайте это в различных местах. Меняйте комнаты, попробуйте позаниматься в библиотеке, посидите с учебником на скамейке в парке. Перепробуйте как можно больше мест.
      • Если вы бегаете трусцой, не пользуйтесь одним маршрутом более одного-двух раз. Старайтесь исследовать новые места, бегая по разным улицам и тропинкам в парках. Не позволяйте рутине затянуть вас.

   3. Делайте то, что вас пугает. В недавнем исследовании людей, только что проехавших по американским горкам попросили описать, как долго длилась поездка. Все участники переоценили действительное время примерно на 30%. Когда мы испытываем что-либо пугающее, заставляющее нас волноваться, наше восприятие обостряется и время ощутимо растягивается.

      • Попробуйте какой-нибудь безопасный, но захватывающий дух аттракцион, или, если подобное занятие вам не по душе, просто посмотрите новый для вас фильм ужасов. Пощекочите свои нервы, оставаясь в полной безопасности.
      • Просчитывайте риски и не занимайтесь чем-либо, представляющим реальную опасность. В мире полно вполне безопасных вещей, способных вызвать всплеск адреналина. Например, если вас пугает сама мысль спеть перед публикой, прихватите на какую-нибудь многолюдную вечеринку свою гитару и, выйдя к микрофону, переборите свой страх. Это будут самые долгие 15 минут в вашей жизни.

   4. Исследуйте окружающий мир. Нас окружает прекрасный и удивительный мир, но мы, к сожалению, часто отгораживаемся от него, прячась в своей тесной скорлупе. Изо дня в день мы просыпаемся, идем в школу или на работу, затем возвращаемся домой, смотрим телевизор и вновь ложимся спать. В результате время пролетает мимо нас. Вместо такого скучного существования старайтесь исследовать окружающий вас мир. Исследуйте окрестности своего дома и города, а также свой внутренний мир.

      • Как много мест вокруг вашего дома, где вы могли бы приобрести зубочистки, булочку или пару кроссовок? Где самые низкие цены? Какое из этих мест самое странное? Выясните эти и множество подобных вопросов.
      • Помимо окрестностей, исследуйте свои собственные возможности. Способны ли вы написать эпическую поэму? Бросьте вызов самому/самой себе. Можете ли вы научиться играть на банджо? Попробуйте! Берясь за что-то абсолютно новое, мы чувствуем себя первопроходцами, и наши ощущения похожи на чувства ребенка, открывающего для себя мир. В результате течение времени в нашем восприятии замедляется. В этом и состоит радость исследования чего-то нового.

   5. Занимайтесь меньшим количеством дел на протяжении дня. Если вы хотите замедлить время, следует планировать меньше задач на каждый день, выполняя их полностью и до конца. Стремясь затормозить время, замедлитесь сами и замедлите скорость потребления.

      • У большинства людей на компьютере и мобильном телефоне записаны сотни часов музыки, но они очень редко слушают ее. Поройтесь в своих записях. Не обязательно слушать их полностью − если вам не нравятся первые тридцать секунд, переключайтесь на следующую песню. Выберите понравившуюся вам песню и слушайте ее снова и снова.
      • Даже занимаясь маловажными делами, например чтением или просматриванием книг, не старайтесь сразу охватить все. Не громоздите стопки книг у своего дивана. Посвятите прочтению какой-либо интересной книги целый месяц. Перечитывайте поэму в течение года, чтобы действительно пережить ее и ощутить все нюансы.

   6. Не выполняйте несколько дел одновременно. Чем больше вы распыляете свое внимание, тем сложнее вам сосредоточиться на чем-то одном и замедлить течение времени. Занимаясь одним делом, полностью сосредоточьтесь на нем, пока не завершите начатое.

      • Как правило, за одновременное выполнение нескольких дел берутся для того, чтобы “сэкономить время” для других вещей. Мы думаем: “Если я приготовлю обед, и при этом посмотрю любимое шоу по телевизору и позвоню сестре, то сэкономлю время”. Однако в результате оказывается, что мы не можем вспомнить, о чем шла речь в сегодняшнем шоу, обед подгорел, а сестра обиделась на нашу невнимательность.
      • Вместо этого сосредоточьтесь на одном деле, выполняя его как следует. Пускай вы затратите немало времени. Не торопитесь. Если вы готовите пищу, уделяйте внимание каждой мелочи, чтобы блюдо вышло на славу.

   7. Вспоминайте каждый прожитый день. В конце дня проделывайте небольшое упражнение. Вспомните что-либо, чем вы занимались в этот день, и попытайтесь воскресить в памяти как можно больше мелочей, как бы переживая все заново. Это может быть мимолетный взгляд, брошенный другом после вашей удачной шутки, редкое дерево, увиденное вами в чьем-то дворе, или причудливая форма туч на небе. Будьте конкретны в своих воспоминаниях, уделяя особое внимание деталям.

      • Вспомнив сегодняшний день, постарайтесь припомнить, чем вы занимались вчера. Чем вчерашний день отличался от сегодняшнего? После этого перейдите к прошлой неделе. Затем к прошлому месяцу. Припомните, как вы жили десять лет назад. Вспомните свое детство. Постарайтесь выуживать характерные, особенные детали из разных периодов своей жизни.
      • Как нередко отмечают в многочисленных руководствах по релаксации, когда вы расслаблены (или заняты чем-то скучным), вам кажется, что время идет медленно. И наоборот, если вы заняты чем-то интересным, время проходит очень быстро − в таких случаях часто говорят “время пролетело незаметно”.
      • Медленное глубокое дыхание поможет вам расслабиться и сбросить напряжение.