Теорія науки про час

Наука про час стверджує, що існує кілька теорій намагаються обгрунтувати і описати це поняття.

Теорія часу класичної фізики

 

Люди вимірюють час з початку цивілізації в усьому світі. У 1878 році канадський інженер Сенфорд Флемінг запропонував систему міжнародних часових поясів, яку ми використовуємо сьогодні. Він рекомендував, що світ буде розділений на двадцять чотири часових пояси, кожен інтервал має 15 градусів довготи. Так як Земля обертається один раз кожні 24 години і є 360 градусів довготи, то кожну годину Земля повертається на одну двадцять четверту частину кола або 15 ° по довготі.

міра тривалості

Ісаак Ньютон

Ця наука про час заснована на класичному розумінні, коли фізик і філософ Ісаак Ньютон в кінці 17 століття очолив наукову революцію яка змінила спосіб, за допомогою якого люди розглядають світ. У своїх роботах він виклав кілька концепцій, які стануть основою для класичної фізики. Серед важливих теорій Ньютона були закони руху, які регулюють спосіб переміщення об’єктів в просторі, включаючи закон всесвітнього тяжіння, основа для обчислення. Іншими словами, більшість людей вважають, що Ньютон геній, і вчені як і раніше застосовують його ідеї в повсякденному житті і фундаментальній науці.

Ньютон визначив кілька важливих принципів, включаючи ідею абсолютного часу. Хоча він розумів, що годинник не ідеальні і вимірювання часу схильні до помилок людини, Ньютон вірив в абсолютний час, що було схоже на універсальний, всемогутній принцип для всіх і всюди.

Іншими словами, він думав, що хтось стоїть на Північному полюсі на Землі буде відчувати заходи тривалості точно також, як і той який стоїть на Марсі. Однак, з появою нових теорій з’являються нові можливості для більш стандартизованої, абсолютної заходи тривалості, щоб зробити дійсно універсальне поняття.

Теорія зміни часу

Існує також теорія науки про час, що воно залежно та відносно.

теорія Ейнштейна

Альберт Ейнштейн

Великий вчений 20 століття Альберт Ейнштейн розробив теорію відносності. Ідеї ​​спеціальної теорії відносності дуже важко уявити, тому що вони не про те, що ми відчуваємо в повсякденному житті, але вчені підтвердили її справедливість. Ця теорія стверджує, що простір і час дійсно є аспектами одного і того ж і залежні.

Спеціальна теорія відносності стверджує, що дивовижне відбувається, коли ви рухаєтеся крізь простір, особливо коли ваша швидкість щодо інших об’єктів близька до швидкості світла. Все відбувається повільніше, ніж для людей, які не рухаються. Рухається людина не помічає цей ефект, поки не повернеться до відносно нерухомим людям.

Теоретично є обмеження по швидкості 300 000 км в секунду на все, що рухається через простір і світло завжди поширюється на обмежену швидкість через порожній простір.

Якщо людині було б 20 років, коли він покинув Землю на космічному кораблі, подорожував зі швидкістю 0,995 від швидкості світла (що набагато швидше, ніж ми можемо досягти зараз), і відсвяткував всього п’ять днів народжень за все свою космічну подорож. Коли він повернувся додому в віці 25 років, він виявив, що його однокурсникам вже більше 70 років!

Ейнштейн відкрив так звану загальну теорію відносності для об’єктів в гравітаційних полях (як на Землі), ніж для об’єктів далеких від таких полів. Таким чином, наука про час зараз має інформацію, що є й інші види спотворень простору і часу поблизу чорної діри, де гравітація може бути дуже інтенсивною.

Насправді, вчені та інженери, які планують деякі програми космічних польотів повинні враховувати спотворення тривалості, що виникають внаслідок як загальної, так і спеціальної теорії відносності. Ці ефекти занадто малі, щоб враховувати їх в більшості людських умов або навіть в людському житті. Однак, дуже маленькі частки секунди мають значення для точної роботи, щоб космічні кораблі літали по всій Сонячній системі стабільно.

Люди впевнені, що час як матерія є, але вони не можуть дістати його. У вчених таке відчуття, що вони не можуть дістати його, тому що його не існує взагалі.

Ісаак Ньютон думав, що час як ріка тече з тією ж швидкістю всюди. Ейнштейн змінив цю картину, об’єднавши простір і час в єдину 4-мірну сутність. Але навіть Ейнштейн не зміг оскаржити поняття часу як заходи зміни. На думку сучасних вчених питання має бути перевернуть з ніг на голову. Ця зміна, яке створює ілюзію тривалості.

Теорія простору і часу

Загальна теорія відносності була серйозною інтелектуальною революцією, яка змінила те, як ми думаємо про Всесвіт. Це теорія не тільки пояснила викривлення простору, але і деформувала тривалість. Ейнштейн в 1905 році зрозумів, що простір і час тісно пов’язані один з одним. Можна описати місце події в трьох вимірах: широта, довгота і висота над рівнем моря. У більш широкому масштабі, можуть бути галактичні широти і довготи, і відстань від центру галактики. Четверте число, простір і час заходу. Таким чином, можна думати про теорію простору і часу разом, як чотиривимірний істота. Кожна точка матерії повинна позначатися чотирма числами, які визначають її положення. Об’єднання простору і часу досить банально. Ейнштейн у фундаментальній статті, написаної в 1905 році, коли він був клерком в швейцарському патентному бюро, показав, що теорія простору і часу нерозривно пов’язані один з одним.

Так що все, що нам потрібно для подорожі в часі, це космічний корабель, який буде йти швидше або також як світло. Ейнштейн показав, що потужність ракети, необхідної для прискорення космічного корабля потрібно нескінченно величезна кількість енергії, щоб прискоритися до швидкості світла.

У статті Ейнштейна 1905 року, він також зазначив, що космічні подорожі на інші зірки, буде дуже повільна і трудомістка задача. Зі швидкістю світла до найближчої зірки, буде потрібно не менше восьми років, а до центру Галактики, принаймні вісімдесяти тисяч років.

В іншій статті в 1915 році Ейнштейн показав, що під впливом гравітації простір і час викривлені або спотворені до матерії і енергії в ній. Ми можемо спостерігати це викривлення простору-часу, виробленої масою Сонця, в легкому вигині світла або радіохвиль проходять поблизу Сонця.

Залежність часу і гравітації

Наука про час підтвердила що проходить час змінно і пластично в залежності від швидкості. Ми можемо час прискорити або сповільнити. Насправді, це відбувається кожен день, не знаючи про етом.наука про временіНо перш ніж розглядати науку про час необхідно усвідомити поняття часу, і необхідно спочатку познайомитися з концепцією гравітації. Ми відчуваємо гравітацію в двох напрямках: вгору і вниз. Однак, гравітація двовимірна. Якщо ви упустили куля з Останкінської вежі, він впаде на землю, якщо упустити кулю з вежі в Австралії теж буде падати «вниз», але назустріч один одному.

Гравітація землі тягне всі об’єкти з усіх боків-до центру планети. Ми визначаємо “вгору” і “вниз” грунтуючись на гравітаційному тяжінні. Маса не створює гравітаційних сил. Таким чином, всі об’єкти піддаються гравітації. Чим більше маса об’єкта, тим більше гравітаційна сила виявляється.

Тепер давайте зробимо крок від поверхні цих планет і досліджуємо те, що відбувається в просторі навколо них. Наша Місяць утримується на орбіті силою тяжіння Землі. Земля навколо Сонця через масивні гравітаційних сил Сонця. Це все базові речі яким навчають у школі: гравітація тримає простір.

У своїй спеціальній теорії відносності в 1905 році, Ейнштейн стверджував, що простір і час два самостійних явища. Замість цього, простір (висота, ширина, довжина) і час (вперед? Назад?) Зі змішаними в одному континуумі-сплетені разом в одній тканини. Цей єдиний континуум отримав назву “простір – час” як фізичний прояв.

У 1916 році Ейнштейн оновив свою спеціальну теорію відносності, щоб пояснити гравітацію. Перші теорії відносності Ейнштейна визначаються як частина фізичного світу (під “фізичним світом” визначаються всі аспекти Всесвіту, які демонструють зв’язок матерії або енергії Е = mc2, що еквівалентно масі і енергії). Ця нова теорія загальної відносності постулировала, що якби час було, по суті, частиною фізичного світу і гравітація повинна впливати на час і простір.

Вчені підтвердили теорію Ейнштейн який висунув вперше цю ідею. Використовуючи суто технічні експерименти і неймовірно чутливі інструменти, люди довели, що гравітаційна сила змінює швидкість часу. Найбільш наочним прикладом і доказом цього явища є годинник на борту супутників GPS або Глонасс.

Є кілька десятків супутників, ширяють високо над землею. Кожен супутник має атомний годинник, що, будучи на Землі, абсолютно точно і синхронно із Землею. Однак, коли підняли в менш щільні верхні шари атмосфери атомний годинник супутників – вони прискорилися. На поверхні Землі і в нашому щільному гравітаційному полі, секунди проходять трохи швидше ніж на супутниках.

Час в космосі рухається швидше за рахунок меншої щільності гравітації. Воно проходить більш повільно на Юпітері, ніж на Землі і швидше на Марсі через свою легкої гравітації.

Ось де це стає дійсно цікаво. “Гравітація” – це те ж, що сила тяжіння.

Таким чином, Ейнштейн сказав правду, що якщо один з 20 річних близнюків полетить від Землі зі швидкістю світла на рік, то брата близнюка на Землі він побачить в будинку престарелих.Завісімость часу і гравітації

Час при подорожі сповільниться через гравітаційної сили, створеної при русі зі швидкістю світла. І, що найцікавіше, на протязі всього експерименту, у кожного близнюка буде своя власна нормальне серцебиття.

Машина часу існує

Машина часу в майбутнє існує, але недосяжна зараз для реальних об’єктів. В останні кілька років, деякі вчені в науці про час використовували спотворення в просторі-часі, щоб задуматися про можливі шляхи машини часу в майбутнє. Однак вчені поки не знають наскільки можливі пересування в часі для реальних об’єктів. Всі ідеї засновані на добрій, міцної прикладній науці.

Вчені впевнені, що подорожі в часі в майбутнє можливі, але ми повинні розробити деякі дуже просунуті технології, щоб зробити це. Ми могли подорожувати 10 000 років в майбутнє за 1 рік протягом цієї подорожі. Однак, така поїздка буде споживати величезну кількість енергії. Подорожі в часі в минуле складніше. Тут поки наука про час не знає навіть орієнтовних рішень. Поки теорія машини часу говорить, що в минуле повернутися не можна, а в майбутнє можна. Однак наша ілюзія минулого виникає завжди. Єдиний доказ у нас – це пам’ять. Але приходить пам’ять від стабільної структури нейронів в нашому мозку зараз. Єдиний доказ минулого Землі це гірські породи і скам’янілості. Але це всього лише стійкі структури у вигляді облаштування корисних копалин які ми вивчаємо в даний час.

Очевидно, що політ на Міжнародну Космічну Станцію – не найкращий спосіб продовжити собі життя щодо інших людей: адже щоб виграти одну секунду доведеться провести на орбіті близько 100 років. Якщо летіти до зоряній системі Альфа Центавра яка віддалена на 4,3 світлових роки при швидкості корабля 0,95 від швидкості світла, то на кораблі пройде 7,3 року, а на Землі 12 років.

Так що машина часу в майбутнє все-таки існує, в минуле поки теоретично немає.

ПОДІЛИТИСЯ: