Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Время на земле

Время эластично почему на вершине горы время идет быстрее, чем на пляже?

04.10.2020 00:13:22 | Автор: admin

Время неоднородно: оно течет с разной скоростью в зависимости от того, где вы находитесь и с какой скоростью двигаетесь.

Гравитация, как мы знаем сегодня, обладает способностью искривлять пространство и время. Как утверждал Эйнштейн в Общей теории относительности (ОТО), время, по мере приближения к Земле, идет медленнее. Это происходит из-за того, что гравитация большой массы, например, такой как наша планета, искривляет пространство и время вокруг нее. Этот эффект называется «эффектом замедления времени» и он проявляется даже на малых уровнях. Однако за пределами физических законов мы воспринимаем время иначе, точнее, искаженно. Так, если поместить одни часы на вершине горы, а другие оставить на пляже, то в конце-концов вы увидите, что все часы показывают разное время. Ученые впервые наблюдали эффект замедления времени в космическом масштабе, когда звезда проходила рядом с черной дырой. Затем тот же эффект был зафиксирован в меньших масштабах исследователи использовали пару чрезвычайно точных атомных часовых механизмов, причем одни часы были расположены на 33 сантиметра выше, чем другие. Результаты показали, что время снова замедлилось на часах, расположенных ближе к Земле.

Атомные часы прибор для измерения времени. В качестве периодического процесса используются собственные колебания, связанные с процессами, происходящими на уровне атомов или молекул.

Эффект замедления времени

Замедление времени восходит к Специальной теории относительности (СТО) Эйнштейна, согласно которой движение в пространстве на самом деле создает изменения в течении времени. Чем быстрее вы движетесь через три измерения, которые определяют физическое пространство, тем медленнее вы движетесь через четвертое измерение время, по крайней мере, относительно другого объекта. Так, часы в движении будут тикать медленнее, чем часы на земле. Если двигаться со скоростью, близкой к скорости света, эффект будет гораздо более выраженным.

Важно понимать, что замедление времени это не мысленный эксперимент или гипотетическая концепция, а реальность. Это доказали эксперименты Хафеле-Китинга, проведенные в 1971 году, когда на самолетах, летящих в противоположных направлениях, были установлены два атомных часовых механизма. Относительное движение на самом деле оказало измеримое воздействие и создало разницу во времени между двумя часами. Это также было подтверждено в других физических экспериментах.

Почему мы помним прошлое, а не будущее?

Но есть еще одна примечательная деталь: замедление времени в результате гравитационных эффектов. Возможно, вы видели фильм Кристофера Нолана «Интерстеллар», где близость черной дыры заставляет время на другой планете чрезвычайно замедляться (один час на этой планете равен семи земным годам). Эта форма замедления времени также реальна. Все дело в Общей теории относительности Эйнштейна, о чем написано в начале статьи гравитация может искривлять пространство-время, а следовательно, и само время. А значит, абсолютного времени не существует.

Чем ближе часы к источнику гравитации, тем медленнее проходит время; чем дальше часы от источника гравитации, тем быстрее будет идти время.

Выходит, для всех часов в мире и для каждого из нас время течет немного по-разному. Но даже если время течет с постоянно меняющимися скоростями по всей Вселенной, время все равно течет в каком-то объективном смысле, верно? Или нет?

Физика без времени

В своей книге «Порядок времени» итальянский физик-теоретик Карло Ровелли предположил, что наше восприятие времени наше ощущение, что время вечно течет вперед может быть в высшей степени субъективной проекцией. В конце-концов, когда вы смотрите на реальность в наименьшем масштабе (используя уравнения квантовой гравитации, например), время исчезает.

Итак, почему мы воспринимаем время как движение вперед? Ровелли отмечает, что, хотя время исчезает в чрезвычайно малых масштабах, мы наблюдаем энтропию: порядок превращается в беспорядок; яйцо разбивается и становится яичницей. Ровелли пишет, что ключевые аспекты времени описаны во втором законе термодинамики, который гласит, что тепло всегда переходит от горячего к холодному, как улица с односторонним движением. Например, кубик льда тает в чашке горячего чая, а не наоборот. Ровелли предполагает, что подобный феномен может объяснить, почему мы способны воспринимать только прошлое, а не будущее.

Читайте также: Как сильно время повлияло на выражения лиц людей?

«Каждый раз, когда будущее определенно отличается от прошлого, возникает что-то вроде тепла», — писал Ровелли в статье для Financial Times.

Термодинамика прослеживает направление времени к чему-то, называемому «низкой энтропией прошлого», все еще загадочному явлению, о котором бушуют дискуссии.» «Рост энтропии ориентирует время и допускает существование следов прошлого, а они допускают возможность воспоминаний, которые скрепляют наше чувство идентичности. Я подозреваю, что то, что мы называем «течением» времени, следует понимать, изучая структуру нашего мозга, а не изучая физику: эволюция превратила наш мозг в машину, которая питается памятью, чтобы предвидеть будущее. Вот к чему мы прислушиваемся, когда прислушиваемся к течению времени. Таким образом, понимание «течения» времени может иметь большее отношение к нейробиологии, чем к фундаментальной физике. Поиск объяснения ощущения потока в физике может оказаться ошибкой.

Ученым еще многое предстоит узнать о том, как мы воспринимаем время и почему оно действует по-разному в зависимости от масштаба. Но несомненно то, что за пределами физики наше индивидуальное восприятие времени также удивительно эластично.

Еще больше увлекательных статей о последних научных открытиях в области физики, читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте.

Странная субъективность времени

На вершине горы время движется иначе, чем на пляже. Но чтобы испытать искажение восприятия времени, не нужно отправляться в горы или на море. Так, в моменты сильного страха мозг выделяет большое количество адреналина, который ускоряет внутренние часы, заставляя воспринимать внешний мир как движущийся очень медленно.

Ровелли отмечает, для работы в области квантовой гравитации придется столкнуться с вопросами о природе времени.

Еще одно распространенное искажение возникает, когда мы фокусируем свое внимание определенным образом. Как отмечает Аарон Сакетт, адъюнкт-профессор маркетинга в Университете Сент-Томаса в интервью Gizmodo, если вы думаете о том, как в настоящее время проходит время, самым главным фактором, влияющим на ваше восприятие времени, является внимание.

Чем больше внимания вы уделяете течению времени, тем медленнее оно течет.

Когда вы отвлекаетесь от течения времени возможно, от чегото интересного, происходящего поблизости, вы с большей вероятностью теряете счет времени. Создается стойкое ощущение, что оно ускользает быстрее, чем раньше. Известная поговорка гласит: «Время летит, когда тебе весело», но реальность больше похожа на «время летит, когда ты думаешь о других вещах».

В свою очередь Ровелли считает, что то, что мы называем временем это богатая, стратифицированная концепция, имеющая множество слоев. Некоторые слои времени применимы только в ограниченных масштабах в ограниченных областях, но это не делает их иллюзиями.Иллюзией является представление о том, что время течет с абсолютной скоростью. Река времени может течь вечно вперед, но она движется с разной скоростью, между людьми и даже внутри вашего собственного разума.

Подробнее..

В 2020 году Земля вращалась с повышенной скоростью. Чем это опасно?

13.01.2021 22:15:31 | Автор: admin

В 2020 году Земля установила рекорд скорости вращения

В обществе принято считать, что в одних сутках 24 часа. Именно за это время Земля совершает полный оборот вокруг своей оси и проходит один цикл утра, дня, вечера и ночи. Но с научной точки зрения дела обстоят не так просто. Дело в том, что ученым известно сразу несколько видов суток и самыми близкими к привычным 24 часам являются средние солнечные сутки. Примерно с 1970-х годов для определения точного времени ученые используют атомные часы, которые способны измерять время с точностью до миллисекунд. Если смотреть на эти часы, то в сутках далеко не всегда оказывается 24 часа. Обычно наша планета крутится медленно и для совершения круга требуется чуть больше времени. Иногда ученые даже приходили к выводу, что с каждым годом Земля кружится все медленнее. Но 19 июля 2020 года Земля совершила оборот вокруг своей оси за рекордное время. Точная причина этого явления пока неизвестна, но оно может стать причиной возникновения некоторых проблем.

Вращение Земли вокруг оси

О необычном явлении было рассказано в издании The Telegraph. Впервые за историю наблюдений Земля вращалась не медленнее обычных 24 часов, а быстрее. Так, 19 июля 2020 года оказался одним из самых коротких дней в истории. Он оказался на 1,4602 миллисекунды короче, чем обычно. Многим может показаться, что тысячная доля секунды это ничтожный показатель. Вот уж действительно даже при моргании человек закрывает глаза на 400 миллисекунд, что гораздо больше этого показателя. Но ученые считают, что у внезапного ускорения вращения Земли вокруг своей оси могут быть неприятные последствия.

Смена дня и ночи происходит из-за вращения Земли

Оно не должно сказаться на здоровье людей и состоянии природы. Но за всю историю человечество создало множество устройств, работа которых строго зависит от времени. В качестве примера можно привести спутниковую навигацию GPS, которая на момент своего изобретения в далеком 1973 году использовалась только в военных целях. Но на данный момент от него зависит движение автомобилей и просто передвижение людей. Если Земля вдруг начнет крутиться быстрее, точность определения местоположения может заметно ухудшиться. А это может стать причиной серьезных последствий, вплоть до возникновения аварий.

Читайте также: Новая версия GPS будет запущена в 2023 году. Что нового?

Почему меняется скорость вращения Земли?

Из-за чего именно в прошлом году Земля совершила рекордно быстрый оборот вокруг своей оси, ученым до сих пор неизвестно. Они они прекрасно знают, что на это может повлиять огромное количество различных факторов. Иногда скорость изменяется из-за притяжения Луны. Но на этот показатель также может повлиять такие неочевидные факторы, как количество выпавшего снега в полярных регионах планеты. Более того, скорость вращения Земли может измениться даже из-за листопадов в лесах России и Канады.

На скорость вращения Земли может повлиять даже листопад

Ученые пока не пришли к единому мнению насчет того, как им нужно реагировать на необычное явление. Возможно, это действительно разовое событие и беспокоиться совершенно не о чем. Ведь в прошлом году наша планета действительно претерпела множество изменений. Как минимум, из-за связанного с пандемией коронавируса карантина, многие люди сидели дома и воздух в городах стал чище. Это тоже могло стать весомым фактором, повлекшим за собой внезапное ускорение вращения Земли. Свой вклад могли внести и пожары, которые в 2020 году особенно сильно полыхали в Калифорнии. Ведь, если вы помните, из-за огня даже небо окрашивалось в красный цвет и все происходящее было похоже на конец света.

Пожары в Калифорнии действительно выглядели как конец света

Также есть вероятность, что Земля периодически сама по себе ускоряется и это для нее совершенно нормально. Такие ускорения могли происходить и раньше, просто люди не замечали этого. Ведь, внимание, речь идет о миллисекундах. Большую часть времени мы не замечаем даже когда моргаем. А тщательное слежение за временем началось только во второй половине XX века. И нам предстоит многое узнать о нашей планете и времени, которая на ней протекает.

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш Telegram-канал. Там вы найдете анонсы свежих новостей нашего сайта!

Если вам интересно, как работают атомные часы, рекомендую почитать этот материал. В ней автор Hi-News.ru Илья Хель подробно рассказал о принципе их работы и даже объяснил, радиоактивны они или нет. Также он затронул историю создания атомных часов и измерения атомного времени. В общем, получилась очень подробная статья, которая точно расширит ваш кругозор. Приятного чтения!

Подробнее..

Что нужно знать о новой квантовой теории времени?

19.02.2021 18:16:12 | Автор: admin

Ученые хотят доказать, что время движется в разных направлениях с помощью ядерного реактора.

Что такое время и может ли быть так, что все наши представления о нем ошибочны? Если попробовать разобраться, окажется, что человечество воспринимает время достаточно просто оно движется вперед и не может повернуть назад. Более того, ход времени неумолим и мы никоим образом не можем на него повлиять. Недавно команда исследователей из Центра квантовой динамики Университета Гриффита, Национального института измерений (NMI) и Австралийской организации ядерных наук и технологий (ANSTO) поставила эксперимент, главной целью которого являлась попытка доказать правильность или неправильность современной квантовой теории времени. Новая революционная теория, по мнению ее авторов, может перевернуть все наши представление о времени и пространстве все потому, что она допускает возможность существования статичной и неизменной Вселенной. Физики предположили, что факт изменения вещей с течением временине является врожденной особенностью природы, а скорее вызван фундаментальным нарушением симметрии обращения времени, называемым «Т-нарушением». Если ученые окажутся правы, то их работа перевернет все современные представления о времени и пространстве, а также изменит наш взгляд на фундаментальные законы природы.

Квантовая теория времени

Современное понимание времени предполагает, что оно течет только в одном направлении от меньшей энтропии к большей и является фундаментальной характеристикой Вселенной. Еще в 1927 году астроном сэр Артур Эддингтон заявил, что постепенное рассеивание энергии является доказательством необратимости стрелы времени. Интересно, что само понятие «стрела времени» не соответствует известным законам физики, действующим как в прямом так и в противоположном направлении. Так что если бы кто-то знал пути всех частиц во Вселенной, то смог бы обратить их вспять и энергия стала бы накапливаться, а не рассеиваться.

Интересно и то, что с самого момента зарождения термодинамики (1850-е годы) формула статистического распределения неизвестных траекторий частиц являлась единственным способом расчета распространения энергии. Однако расчеты, выполненные таким образом, демонстрировали, что с течением времени общая картина становилась … все более смазанной. А вот новая квантовая теория времени, выдвинутая физиком-теоретиком, профессором Университета Гриффита Джоан Ваккаро, предполагает, что время может течь и в других направлениях, но мы наблюдаем его течение только в одном направлении вперед.

Энтропия в точных и естественных науках обозначает меру необратимого рассеивания энергии или ее бесполезности.

Если новая квантовая теория времени окажется правильной, то она перевернет всю физику с ног на голову.

Новая теория, как оказалось, разрабатывалась профессором Ваккаро целых десять лет. Ваккаро сравнила течение времени с ветром, дующим на деревья, отметив, что мы можем видеть движение листьев, но не предполагаем, что листья заставляют ветер дуть через них. Тот факт, что мы можем наблюдать, как вещи меняются с течением времени, не является «встроенной особенностью природы», а вызван «фундаментальным нарушением симметрии обращения времени», известным как «нарушение Т«.

Как пишет Ваккаро, «нарушения Т» не позволяют материи оставаться локализованной во времени. Из-за «T-нарушений» объекты не появляются и не исчезают случайно, они существуют непрерывно. Известные нам законы движения и сохранения массы являются ничем иным как симптомами этих самых «Т-нарушений».

«Если наша теория правильная, то она перевернет все, что и как мы думаем о времени и пространстве, а также о фундаментальных законах, таких как сохранение массы», — отмечает профессор. Полностью с текстом исследования можно ознакомиться на сайте научного журнале «Proceedings of the Royal Society A

Хотите всегда быть в курсе последних научных открытий из самых разных областей науки? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram, чтобы не пропустить ничего интересного!

Доказательства новой теории времени

Итак, согласно полученным в ходе исследования данным, энергия рассеивается, а объекты приходят в равновесие. Происходит это потому, что элементарные частицы при взаимодействии запутываются. Этот странный эффект физики называют квантовым смешением или запутанностью. Подробнее о том, что такое квантовая запутанность, я рассказывала в этой статье.

Для проверки своей теории исследователи предприняли не самый простой шаг, отправившись прямиком к ядерному реактору, расположенному в Лукас-Хайтс (Сидней, Австралия), чтобы измерить «Т-нарушения» от нейтрино. Дело в том, что и нейтрино и их аналоги из антивещества (антинейтрино), производятся в ядерных реакторах. Для проведения эксперимента физики установили в разных местах реактора несколько точных атомных часов. Напомню, что атомные часы это прибор для измерения времени, в котором используются колебания, связанные с происходящими на уровне атомов или молекул процессами.

Солнце хороший источник нейтрино, но его нельзя включить и выключить, поэтому ядерный реактор оказался запасным вариантом для физиков.

Антинейтрино это субатомные частицы, которые проявляют "Т-нарушение". Они движутся сквозь материю невредимыми, поскольку слабо взаимодействуют с ней, и ядерные реакторы производят их огромные потоки.

Идея установки атомных часов заключается в том, что если часы не синхронизируются, то физики станут свидетелями эффекта квантового замедления времени или локальных «T-нарушений». Как отмечают авторы научной работы, практическая сторона новой квантовой теории времени заключается в том, что если у вас есть область с большим количеством нейтрино, например, генерируемых ядерным реактором, то время может двигаться по-другому.

Предполагается, что часы, расположенные вблизи активной зоны реактора, не синхронизируются с более удаленными часами. Это означает, что часы рядом с реактором будут показывать некоторое замедление времени или разницу в прошедшем времени по сравнению с часами, расположенными даже на небольшом расстоянии от реактора. Причина такого эффекта носит чисто квантовый характер и возникает из-за «Т-нарушений» антинейтрино, испускаемых активной зоной реактора. Интересно и то, что несмотря на уже опубликованные результаты, физики в ближайшие шесть месяцев продолжат наблюдения.

Читайте также: Почему квантовая физика сродни магии?

Резюмируя столь необычное и сложное исследование, отметим, что впереди у ученых очень много работы. Профессор Ваккаро в официальном заявлении отметила, что «если эффект замедления времени происходит на уровне реактора, нам нужно будет проверить его на других ядерных реакторах, а затем искать эффект в других местах, например, в данных об орбитах планет». А вот уже опубликованная работа может быть использована в качестве основы для новаторских научных исследований в этой области.

Подробнее..

Категории

Последние комментарии

© 2006-2021, umnikizdes.ru