Что понимают физики-теоретики под временем? Как оно может замедляться?

244
3
0
28 апреля
01:30
апрель
2016

Время - это название одной из размерностей четырёхмерного пространства, в котором существует наш мир. В этом четырёхмерном пространстве выполняются некоторые фундаментальные правила, из которых следует вся физика нашей Вселенной. Например, перемещения и повороты этого четырёхмерном пространстве - инвариантны. Отсюда следуют различные законы сохранения, типа импульса, момента импульса и энергии.

Одним из свойств нашего четырёхмерного пространства является то, что из-за наличия массы или энергии это пространство сжимается и расширяется (именно это явление мы называем гравитацией). Причём расширяются/сжимаются не отдельно 3 пространственные размерности, а все 4 (включая время) вместе.

Такое расширение/сжатие проявляется, например, в том, что удлиняются/укорачиваются длины и ускоряется/замедляется время.

3
0
апрель
2016

В 19-м веке ещё считалось, что скорость течения времени постоянна. Секунда - она и в другой галактике секунда. Однако потом появилась теория относительности, из которой следует, что секунда где-то в другом месте вовсе не обязательно равна вашей секунде. То есть, в разных местах время может течь с разной скоростью. Причём рядом с массивными объектами время всегда течёт медленнее. Также оно течёт медленнее для тех, кто сам движется очень быстро.

Что это означает на практике?

Вот вы с подругой договорились провести некий физический эксперимент. Допустим, вы уже рассчитали теорию этого эксперимента по формулам и у вас получилось, что весь эксперимент займёт 1 час. Для полноты эксперимента вы также решили, что подруга займётся экспериментом у себя дома, на Земле, а вы сядете на сверхскоростной космический экспресс (двигающийся со скоростью 95% от скорости света), отходящий в 12 часов дня, и проведёте эксперимент там.

И вот вы сели в экспресс, ровно в 12 часов он тронулся и вы начали свой эксперимент (одновременно с вами эксперимент начала и ваша подруга). Вы засекли время и обнаружили, что (как и ожидалось) эксперимент занял ровно 1 час. После этого вы поскорее выходите на ближайшей остановке и шлёте подруге сообщение: "Я закончила эксперимент. У меня он занял ровно 1 час, а у тебя?". Вам приходит ответ: "Хм. У меня эксперимент занял 1 час, а у тебя что-то странное. Ты говоришь, что он занял 1 час, но почему ты пишешь мне об этом 3 часа спустя?". Вы удивляетесь, потому что вы уверены, что 3 часа пройти никак не могло, сверяетесь со своими наручными часами, часы показывают 13:10. Тогда вы смотрите на ближайшие настенные часы (вы стоите на космической остановке где-то посреди Солнечной системы) и видите, что часы показывают 15:10. Похоже, вам придётся поправить время на ваших часах.

Итак, вопрос. Сколько же времени длился ваш эксперимент? Один час или три? Ответ: оба ваших эксперимента длились один час (ваши наручные часы это подтверждают). Вот только ваш час оказался другим, нежели обычный час на Земле.

1
2
апрель
2016

Под временем понимают меру (скорости, если об этом можно говорить) протекания одних процессов относительно других. Раньше в качестве абсолютного эталона времени принимали вращение нашей планеты, затем приняли более стабильное явление - атомный резонанс. Сжатие времени - изменение относительной скорости протекания двух процессов, если эти два процесса механически движутся друг относительно друга. Например, атомные часы, стоящие рядом, показывают одно время, но если первые часы разогнать до большой скорости, они начнут отставать относительно вторых. 

0
2
Если вы знаете ответ на этот вопрос и можете аргументированно его обосновать, не стесняйтесь высказаться
Ответить самому
Выбрать эксперта