Как замедлять время и наслаждаться жизнью. Как замедлить время

Если часы неподвижны в системе , то для двух последовательных событий имеет место. Такие часы перемещаются относительно системыпо закону, поэтому интервалы времени связаны следующим образом:

Важно понимать, что в этой формуле интервал времени измеряетсяодними движущимися часами . Он сравнивается с показанияминескольких различных, синхронно идущих часов, расположенных в системе , мимо которых движутся часы. В результате такого сравнения оказывается, что движущиеся часыидут медленнее неподвижных часов. С этим эффектом связан так называемыйпарадокс близнецов.

Если часы движутся с переменной скоростью относительно инерциальной системы отсчёта, то время, измеряемое этими часами (т. н.собственное время), не зависит от ускорения, и может быть вычислено по следующей формуле:

где при помощи интегрирования, суммируются интервалы времени в локально инерциальных системах отсчёта (т. н. мгновенно сопутствующих ИСО).

Относительность одновременности

Если два разнесённых в пространстве события (например, вспышки света) происходят одновременно в движущейся системе отсчёта , то они будут неодновременны относительно «неподвижной» системы. ПриΔt " = 0 из преобразований Лоренца следует

Если Δx = x 2 − x 1 > 0, то и Δt = t 2 − t 1 > 0. Это означает, что, с точки зрения неподвижного наблюдателя, левое событие происходит раньше правого (t 2 > t 1). Относительность одновременности приводит к невозможности синхронизации часов в различных инерциальных системах отсчёта во всём пространстве.

С точки зрения системы S (лево)

С точки зрения системы S" (право)

Пусть в двух системах отсчёта, вдоль оси x расположены синхронизированные в каждой системе часы, и в момент совпадения «центральных» часов (на рисунке ниже) они показывают одинаковое время.

Левый рисунок показывает, как эта ситуация выглядит с точки зрения наблюдателя в системе S. Часы в движущейся системе отсчёта показывают различное время. Находящиеся по ходу движения часы отстают, а находящиеся против хода движения опережают «центральные» часы. Аналогична ситуация для наблюдателей в S" (правый рисунок).

Постулаты Специальной Теории Относительности (СТО)

Классическая механика Ньютона прекрасно описывает движение макротел, движущихся с малыми скоростями (υ << c). В нерелятивистской физике принималось как очевидный факт существование единого мирового времени t, одинакового во всех системах отсчета. В основе классической механики лежит механический принцип относительности (или принцип относительности Галилея ): законы динамики одинаковы во всех инерциальных системах отсчета. Этот принцип означает, что законы динамики инвариантны (то есть неизменны) относительно преобразований Галилея , которые позволяют вычислить координаты движущегося тела в одной инерциальной системе (K), если заданы координаты этого тела в другой инерциальной системе (K"). В частном случае, когда система K" движется со скоростью υ вдоль положительного направления оси x системы K (рис. 7.1.1), преобразования Галилея имеют вид:

Из преобразований Галилея следует классический закон преобразования скоростей при переходе от одной системы отсчета к другой:

Следовательно, уравнение движения классической механики (второй закон Ньютона) не меняет своего вида при переходе от одной инерциальной системы к другой.

К концу XIX века начали накапливаться опытные факты, которые вступили в противоречие с законами классической механики. Большие затруднения возникли при попытках применить механику Ньютона к объяснению распространения света. Предположение о том, что свет распространяется в особой среде – эфире, было опровергнуто многочисленными экспериментами. А. Майкельсон в 1881 году, а затем в 1887 году совместно с Э. Морли (оба – американские физики) пытался обнаружить движение Земли относительно эфира («эфирный ветер») с помощью интерференционного опыта. Упрощенная схема опыта Майкельсона–Морли представлена на рис. 7.1.2.

В этом опыте одно из плеч интерферометра Майкельсона устанавливалось параллельно направлению орбитальной скорости Земли (υ = 30 км/с). Затем прибор поворачивался на 90°, и второе плечо оказывалось ориентированным по направлению орбитальной скорости. Расчеты показывали, что если бы неподвижный эфир существовал, то при повороте прибора интерференционные полосы должны были сместиться на расстояние, пропорциональное (υ / c) 2 . Опыт Майкельсона–Морли, неоднократно повторенный впоследствии со все более возрастающей точностью, дал отрицательный результат. Анализ результатов опыта Майкельсона–Морли и ряда других экспериментов позволил сделать вывод о том, что представления об эфире как среде, в которой распространяются световые волны, ошибочно. Следовательно, для света не существует избранной (абсолютной) системы отсчета. Движение Земли по орбите не оказывает влияния на оптические явления на Земле.

Исключительную роль в развитии представлений о пространстве и времени сыграла теория Максвелла. К началу XX века эта теория стала общепризнанной. Предсказанные теорией Максвелла электромагнитные волны , распространяющиеся с конечной скоростью, уже нашли практическое применение – в 1895 году было изобретено радио (А. С. Попов). Но из теории Максвелла следовало, что скорость распространения электромагнитных волн в любой инерциальной системе отсчета имеет одно и то же значение, равное скорости света в вакууме. Отсюда следует, что уравнения, описывающие распространение электромагнитных волн, не инвариантны относительно преобразований Галилея. Если электромагнитная волна (в частности, свет) распространяется в системе отсчета K" (рис. 7.1.1) в положительном направлении оси x", то в системе K свет должен, согласно галилеевской кинематике распространяться со скоростью c + υ, а не c.

Итак, на рубеже XIX и XX веков физика переживала глубокий кризис. Выход был найден Эйнштейном ценой отказа от классических представлений о пространстве и времени. Наиболее важным шагом на этом пути явился пересмотр используемого в классической физике понятия абсолютного времени. Классические представления, кажущиеся наглядными и очевидными, в действительности оказались несостоятельными. Многие понятия и величины, которые в нерелятивистской физике считались абсолютными, то есть не зависящими от системы отсчета, в эйнштейновской теории относительности переведены в разряд относительных.

Так как все физические явления происходят в пространстве и во времени, новая концепция пространственно-временных закономерностей не могла не затронуть в итоге всю физику.

В основе специальной теории относительности лежат два принципа или постулата, сформулированные Эйнштейном в 1905 г.

Принцип относительности: все законы природы инвариантны по отношению к переходу от одной инерциальной системы отсчета к другой. Это означает, что во всех инерциальных системах физические законы (не только механические) имеют одинаковую форму. Таким образом, принцип относительности классической механики обобщается на все процессы природы, в том числе и на электромагнитные. Этот обобщенный принцип называют принципом относительности Эйнштейна.

Принцип постоянства скорости света: скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника света или наблюдателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчета. Скорость света в СТО занимает особое положение. Это предельная скорость передачи взаимодействий и сигналов из одной точки пространства в другую.

Эти принципы следует рассматривать как обобщение всей совокупности опытных фактов. Следствия из теории, созданной на основе этих принципов, подтверждались бесконечными опытными проверками. СТО позволила разрешить все проблемы «доэйнштейновской» физики и объяснить «противоречивые» результаты известных к тому времени экспериментов в области электродинамики и оптики. В последующее время СТО была подкреплена экспериментальными данными, полученными при изучении движения быстрых частиц в ускорителях, атомных процессов, ядерных реакций и т. п.

Постулаты СТО находятся в явном противоречии с классическими представлениями. Рассмотрим такой мысленный эксперимент: в момент времени t = 0, когда координатные оси двух инерциальных систем K и K" совпадают, в общем начале координат произошла кратковременная вспышка света. За время t системы сместятся относительно друг друга на расстояние υt, а сферический волновой фронт в каждой системе будет иметь радиус ct (рис. 7.1.3), так как системы равноправны и в каждой из них скорость света равна c.

С точки зрения наблюдателя в системе K центр сферы находится в точке O, а с точки зрения наблюдателя в системе K" он будет находиться в точке O". Следовательно, центр сферического фронта одновременно находится в двух разных точках!

Причина возникающего недоразумения лежит не в противоречии между двумя принципами СТО, а в допущении, что положение фронтов сферических волн для обеих систем относится к одному и тому же моменту времени . Это допущение заключено в формулах преобразования Галилея, согласно которым время в обеих системах течет одинаково: t = t". Следовательно, постулаты Эйнштейна находятся в противоречии не друг с другом, а с формулами преобразования Галилея. Поэтому на смену галилеевых преобразований СТО предложила другие формулы преобразования при переходе из одной инерциальной системы в другую – так называемые преобразования Лоренца , которые при скоростях движения, близких к скорости света, позволяют объяснить все релятивисткие эффекты, а при малых скоростях (υ << c) переходят в формулы преобразования Галилея. Таким образом, новая теория (СТО) не отвергла старую классическую механику Ньютона, а только уточнила пределы ее применимости. Такая взаимосвязь между старой и новой, более общей теорией, включающей старую теорию как предельный случай, носит название принципа соответствия .

Билет №16

Преобразова́ния Ло́ренца - линейные (или аффинные) преобразования векторного (соответственно, аффинного) псевдоевклидова пространства, сохраняющеедлиныили, что эквивалентно,скалярное произведениевекторов.

Преобразования Лоренца псевдоевклидова пространства сигнатуры(n-1,1) находят широкое применение в физике, в частности, вспециальной теории относительности (СТО), где в качестве аффинногопсевдоевклидова пространствавыступает четырёхмерный пространственно-временной континуум (пространство Минковского).

Замедление времени

Новая физика разрушила не только геометрическую интуицию, но столь же безжалостно расправилась с привычным представлением о времени. Здравый смысл приучил нас мыслить в понятиях Времени, рассматриваемого как нечто универсальное и абсолютное, относительно чего мы отмериваем все события. Мы не делаем различия между своим и чужим временем – существует лишь единое время. Теория относительности отвергает столь упрощенный подход. Время, подобно пространству, также способно растягиваться или сжиматься в зависимости от движения наблюдателя. Два события могут считаться, с точки зрения одного наблюдателя, разделенными промежутком времени в один час, с точки зрения другого – одной минутой.

Это не просто психологический эффект. Время действительно можно затянуть, или замедлить, даже в лаборатории, и зарегистрировать этот эффект можно с помощью точных часов. Чтобы заметить замедление времени, часы должны двигаться со скоростью, близкой к скорости света. Свет распространяется в пространстве со скоростью около 300 тыс. км/с, что намного превосходит скорость самого быстродвижущегося современного космического аппарата. Тем не менее точность хода современных атомных часов позволяет различить малейшее замедление времени даже на борту реактивного авиалайнера.

Вполне заметное замедление времени можно наблюдать, воспользовавшись субатомными частицами: они настолько бестелесны, что их можно разогнать почти до скорости света. Например, в эксперименте, проведенном в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН), частицы, называемые мюонами, удалось разогнать до скорости, столь близкой к скорости света, что их масштаб времени растянулся в 24 раза. Мюоны удобны для таких исследований, поскольку они нестабильны и через малую долю секунды распадаются на электроны и другие частицы. Это превращение характеризуется определенным периодом полураспада, т.е. мюоны как бы наделены внутренними часами. В собственной (связанной с ними самими) системе отсчета распад мюонов происходит в среднем примерно через две миллионные доли секунды, но в лабораторной системе отсчета время жизни мюонов существенно возрастает.

Замедление времени в движущейся системе отсчета особенно раздражает непосвященных, видимо, задевая их глубже, чем другие странности современной физики. Примерно половина статей, поступающих в физические журналы от таких адресатов, касается проблемы времени и относительности, и авторы упорно ищут изъяны в рассуждениях Эйнштейна или противоречия в теории относительности. Они не приемлют мысль о том, что время, “упруго” и его ход может меняться в зависимости от наблюдателя. С особыми ухищрениями они пытаются опровергнуть знаменитый “парадокс близнецов”. Он состоит в следующем: если один из двух близнецов отправляется на ракете в космическое путешествие, то по возвращении он обнаруживает, что его брат оказался старше его, скажем, на десять лет. Явление, которое физики склонны рассматривать как курьез, вызывает у дилетантов абсолютное неприятие. Отчасти это объясняется тем, что у каждого вырабатывается собственное представление о времени и люди воспринимают манипуляции со временем как посягательство на нечто глубоко личное. Но нравится это или нет, замедление времени вполне реально.

Одно из самых сильных замедлений времени, которое удалось создать человеку, происходит на установке в Дарсбери (графство Чешир, Великобритания). Называется эта установка электронный синхротрон и предназначена для ускорения пучка электронов, который проходит по кольцу диаметром 30м три миллиона раз в секунду. Большие магниты отклоняют электроны от естественного движения по прямой, и каждый оборот по кольцу сопровождается испусканием электромагнитного излучения, называемого синхротронным. Электроны движутся со скоростью лишь на одну десятитысячную процента меньше скорости света; при этом масштаб времени растягивается по сравнению с нашим примерно в десять тысяч раз. Именно это расхождение масштабов времени используют инженеры, для этого главным образом и был построен ускоритель. Хотя частота испускаемого излучения в собственной системе отсчета электронов составляет всего лишь несколько килогерц (т.е. лежит в диапазоне радиочастот), в лабораторной системе отсчета вследствие замедления времени частота увеличивается в тысячи раз. Поэтому испускаемое электронами излучение мы воспринимаем как ультрафиолетовое или рентгеновское. Таким образом, с помощью синхротрона эффект замедления времени используется для генерации интенсивного коротковолнового излучения в широком диапазоне частот. Такие установки немногочисленны и находят ряд практических применений. Итак, в Дарсбери таинственное явление замедления времени приобретает сугубо практическое значение.

Замедление времени выступает рука об руку с сокращением длины (теория относительности заставляет нас связывать пространство и время в единое пространство-время), и по мере приближения к предельной скорости – скорости света – оба эффекта беспредельно возрастают. Именно поэтому невозможно преодолеть световой барьер и двигаться со сверхсветовой скоростью, ибо для этого понадобилось бы вывернуть пространство-время “наизнанку” и превратить пространство во время, а время – в пространство, что дало бы возможность телам совершать путешествия в прошлое. Поэтому скорость света является предельной скоростью, с которой могут двигаться во Вселенной тела или распространяться сигналы.

Замедление времени создается также и гравитацией. На крыше здания время течет чуть быстрее, чем у его основания, хотя эффект слишком слаб, чтобы его можно было заметить. Однако специальные “ядерные часы” позволяют обнаружить разность в течении времени даже в масштабах высоты здания. Чтобы проверить, влияет ли гравитация на течение времени, часы помещали на борт летающих на больших высотах самолетов и ракет. Реальность замедления времени не вызывает сомнений; в космосе время течет заметно быстрее, чем на Земле.

По астрономическим меркам гравитационное поле Земли довольно невелико; известны космические объекты, которые вызывают гораздо более сильное замедление времени. Например, на поверхности нейтронной звезды (чайная ложка ее вещества весит больше всех континентов Земли) гравитация такова, что время может течь вдвое медленнее, чем на Земле. Если гравитационное поле оказывается вдвое больше, чем у нейтронной звезды, то образуется черная дыра. В этом случае звезда полностью коллапсирует (“схлопывается”), как бы погружаясь в бесконечно замедлившееся время и заточая себя в искривленном пространстве. Грубо говоря, время на поверхности черной дыры по нашей шкале оказывается полностью остановившимся.

То обстоятельство, что время не является абсолютным и универсальным, а подвержено изменениям, подрывает многие представления, основанные на нашем повседневном опыте. Если мое время может разойтись с вашим из-за того, что мы по-разному движемся или находимся в неодинаковых гравитационных полях, то не имеет смысла говорить о “времени вообще” или пользоваться понятием “теперь”. Тщетно пытаться придать смысл выражению “в этот момент”, например, на Марсе, учитывая возможность существования наблюдателей, движущихся со скоростями, близкими к скорости света. Точно так же бессмысленно спрашивать: “Который час на нейтронной звезде?”. Время сугубо относительно. В нашей собственной системе отсчета оно течет своим темпом. Независимо от того, как мы движемся или как меняется гравитационное поле, течение времени нам будет казаться обычным. Необычные эффекты возникают, когда сравнивается время в двух различных системах отсчета. Тогда мы обнаруживаем, что в каждой системе отсчета время течет по-своему. и что одна шкала времени, как правило, не согласуется с другой.

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.

релятивистское замедление времени
Под релятиви́стским замедле́нием вре́мени обычно подразумевают кинематический эффект специальной теории относительности, заключающийся в том, что в движущемся теле все физические процессы проходят медленнее, чем следовало бы для неподвижного тела по отсчётам времени неподвижной (лабораторной) системы отсчёта.

Релятивистское замедление времени проявляется, например, при наблюдении короткоживущих элементарных частиц, образующихся в верхних слоях атмосферы под действием космических лучей и успевающих благодаря ему достичь поверхности Земли.

Данный эффект, наряду с гравитационным замедлением времени учитывается в спутниковых системах навигации, например, в GPS ход времени часов спутников скорректирован на разницу с поверхностью Земли, составляющую суммарно 38 микросекунд в день.

В качестве иллюстрации релятивистского замедления времени часто приводится парадокс близнецов.

• 1 Движение с постоянной скоростью
• 2 Замедление времени и инвариантность скорости света
• 3 Движение с переменной скоростью
• 4 Замедление времени при космическом полёте
• 5 Особенности метода измерения релятивистского замедления времени
• 6 Замедление времени в Эфирной теории Лоренца
• 7 Примечания
• 8 См. также

Движение с постоянной скоростью

Количественное описание замедления времени может быть получено из преобразований Лоренца:

где - время, проходящее между двумя событиями движущегося объекта с точки зрения неподвижного наблюдателя, - время, проходящее между двумя событиями движущегося объекта с точки зрения наблюдателя, связанного с движущимся объектом, - относительная скорость движения объекта, - скорость света в вакууме. Точность формулы неоднократно проверена на элементарных частицах и атомах, так что относительная ошибка составляет менее 0,1 ppm.

Аналогичное обоснование имеет эффект лоренцева сокращения длины.

Замедление времени и инвариантность скорости света

Наиболее наглядно эффект замедления времени проявляется на примере световых часов, в которых импульс света периодически отражается от двух зеркал, расстояние между которыми равно. Время движения импульса от зеркала к зеркалу в системе отсчёта, связанной с часами, равно. Пусть относительно неподвижного наблюдателя часы двигаются со скоростью в направлении, перпендикулярном траектории светового импульса. Для этого наблюдателя время движения импульса от зеркала к зеркалу будет уже больше.

Световой импульс проходит в неподвижной системе отсчёта вдоль гипотенузы треугольника с катетами и. Импульс распространяется с той же скоростью, что и в системе, связанной с часами. Поэтому по теореме Пифагора:

Выражая через, получаем формулу замедления времени.

Движение с переменной скоростью

Если тело двигается с переменной скоростью, то в каждый момент времени с ним можно связать локально инерциальную систему отсчёта. Для бесконечно малых интервалов и можно использовать формулу замедления времени, полученную из преобразований Лоренца. При вычислении конечного интервала времени, прошедшего по часам, связанным с телом, необходимо проинтегрировать вдоль его траектории движения:

Время, измеренное по часам, связанным с двигающемся объектом, часто называют собственным временем тела. При этом предполагается, что замедление времени определяется только скоростью объекта, но не его ускорением. Это утверждение имеет достаточно надёжные экспериментальные подтверждения. Например, в циклическом ускорителе (CERN Storage-Ring experiment) время жизни мюонов в пределах относительной экспериментальной ошибки увеличивается в соответствии с релятивистской формулой. эксперименте скорость мюонов составляла, и время замедлялось в раз. При 7 метровом радиусе кольца ускорителя ускорение мюонов достигало значений, где м/c² - ускорение свободного падения.

Замедление времени при космическом полёте

Эффект замедления времени проявляется при космических полётах с релятивистскими скоростями. Такой полёт в одну сторону может состоять из трёх этапов: набор скорости (разгон), равномерное движение и торможение. Пусть по часам неподвижной системы отсчёта длительности разгона и торможения одинаковы и равны, а этап равномерного движения длится время. Если разгон и торможение проходят релятивистски равноускоренно (с параметром собственного ускорения), то по часам корабля пройдёт время:

За время разгона корабль достигнет скорости:

пройдя расстояние

Рассмотрим гипотетический полёт к звёздной системе Альфа Центавра, удалённой от Земли на расстояние в 4,3 световых года. Если время измеряется в годах, а расстояния - в световых годах, то скорость света равна единице, а единичное ускорение св.год/год² близко к ускорению свободного падения и примерно равно 9,5 м/c².

Пусть половину пути космический корабль двигается с единичным ускорением, а вторую половину - с таким же ускорением тормозит (). Затем корабль разворачивается и повторяет этапы разгона и торможения. этой ситуации время полёта в земной системе отсчёта составит примерно 12 лет, тогда как по часам на корабле пройдёт 7,3 года. Максимальная скорость корабля достигнет 0,95 от скорости света.

Особенности метода измерения релятивистского замедления времени

Метод измерения релятивистского замедления времени имеет свою особенность. Она заключается в том,что показания двух движущихся друг относительно друга часов (и длительности жизни двух движущихся друг относительно друга мюонов) непосредственно сравнивать невозможно. Можно говорить, что единичные часы идут всегда замедленно по отношению к множеству синхронно идущих часов, если единичные часы движутся относительно этого множества. Показания же множества часов пролетающих мимо единичных часов, напротив, всегда меняются ускоренно по отношению к часам единичным. этой связи термин «замедление времени» является бессмысленным без указания того, к чему это замедление относится – к единичным часам или к множеству синхронизированных и покоящихся друг относительно друга часов.

Рис. 2

Это можно продемонстрировать с помощью опыта, схема которого изображена на рис. 1. Движущиеся со скоростью часы, измеряющие время проходят последовательно мимо точки в момент и мимо точки в момент.

В эти моменты производится сравнение положений стрелок движущихся часов и соответствующих неподвижных, находящихся рядом с ними.

Пусть за время движения от точки до точки стрелки движущихся часов отмерят промежуток времени а стрелки часов 1 и 2, предварительно синхронизированных в неподвижной системе, отмерят промежуток времени. Таким образом,

Но согласно обратным преобразованиям Лоренца имеем

Подставляя (1) в (2) и замечая, что движущиеся часы все время находятся в одной и той же точке движущейся системы отсчета, т.е. что

получаем

Эта формула означает, что промежуток времени, отмеренный неподвижными часами, оказывается большим, чем промежуток времени, отмеренный движущимися часами. Но это и означает, что движущиеся часы отстают от неподвижных, т.е. их ход замедляется.

Формула (4) так же обратима, как и соответсвующая формула для длин линеек

Однако, написав формулу в виде

мы должны иметь ввиду, что, измеряются уже не в опыте, изображенном на рис. 1, а в опыте, изображенном на рис. 2. этом случае, согласно преобразованиям Лоренца

при условии

получаем формулу (5)

В схеме опыта, изображенного на рис. 1, тот результат, что часы 2 оказались впереди движущихся часов, с точки зрения движущейся системы объясняется тем, что часы 2 с самого начала шли не синхронно с часами 1 и опережали их (в силу неодновременности разобщенных событий, одновременных в другой движущейся системе отсчета).

Таким образом, исходя из относительности одновременности пространственно разделенных событий замедление движущихся часов не является парадоксальным.

Замедление времени в Эфирной теории Лоренца

Известно, что Эфирная теория Лоренца (Lorentz Ether Theory) математически и экспериментально неотличима от Специальной теории относительности Эйнштейна. Отличия этой теории от СТО Эйнштейна кратко изложены в англоязычной версии Wikipedia в статье One way speed of light. Лоренц объясняет замедление времени в движущейся системе отсчета воздействием эфира. Эфирная теория Лоренца симметрична благодаря наличию местных времен в движущихся системах отсчета, которые отличаются от абсолютного эфирного времени и синхронизации в движущихся системах отсчёта часов методом Эйнштена. Это значит, что в эфирной теории Лоренца, с «точки зрения» движущейся системы отсчёта темп хода часов в покоящейся системе отсчёта также замедлится. То же самое произойдёт с длинами линеек. Наблюдатели покоящейся в эфире системе отсчета будут фиксировать укорочение линеек в движущейся системе отсчета, а наблюдатели находящиеся в движущейся в эфире системе отчета будут фиксировать сокращение линеек в покоящейся системе отсчета. Этот факт кажется еще более парадоксальным, чем его объяснение в рамках Эйнштейновской СТО. Между тем, причиной возникновения симметрии релятивистских эффектов в эфирной теории Лоренца является невозможность определения наблюдателями в движущейся системе отсчета факта своего движения относительно среды. Как следствие, они синхронизируют часы методом Эйнштейна, исходя из равенства скорости света в противоположных направлениях, что приводит к наблюдению симметрии релятивистских эффектов, которые в эфирной теории Лоренца являются только математическим фактом, связанным с «неправильной» синхронизацией часов.

Хотя эфирная теория Лоренца экспериментально и математически не отличается от классической Теории относительности Эйнштейна, она больше не используется по причинам философского характера и отсутствием необходимости дальнейшего развития Общей теории относительности.

Примечания

1. Cosmic ray muons and relativistic time dilation (англ.). Сайт CERN. Архивировано из первоисточника 4 февраля 2012.
2. National Physical Laboratory
3. Rizos, Chris. University of New South Wales. GPS Satellite Signals. 1999.
4. 1 2 «Time Slows When You’re on the Fly» (англ.)
5. Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Теория поля. - Издание 8-е, стереотипное. - М.: Физматлит, 2006. - 534 с. - («Теоретическая физика», том II). - ISBN 5-9221-0056-4
6. Bailey J. et al. - Measurements of relativistic time dilatation for positive and negative muons in circular orbit, Nature, v.268, p.301-305 (1977)
7. Ускоренное движение в специальной теории относительности
8. Я.П. Терлецкий. Парадоксы Теории Относительности. - М.: Наука, 1966. - С. 40 – 42.
9. Х.Х. Ыйглайне. мире больших скоростей. - M.: Наука, 1966. - С. 100-105.
10. V. N. Matveev, O. V. Matvejev. Simulation of Kinematics of Special Theory of Relativity (22 Dec 2011).
11. Ганс Рейхенбах. Философия пространства и времени. - М.: Эдиториал УРСС, 2002. - ISBN 5-354-00250-8.
12. Рудольф Карнап. Философские основания физики. - М.: КомКнига, 2006. - ISBN 5-484-00300-8.
13. Гарднер Мартин. Теория относительности для миллионов. - М.: Наука, 1967.

См. также

• Гравитационное красное смещение - другой эффект, предсказанный общей теорией относительности.
• Эффект Доплера
• Эксперимент Хафеле - Китинга
• Прецессия Томаса

релятивистское замедление времени

Релятивистское замедление времени Информацию О

Замедление времени - что это? Как это проявляется? Можно ли научиться замедлять время по своему желанию?

Для спортсменов, занимающихся различными видами единоборств, крайне важна реакция. Ведь человек с отличной реакцией способен заметить быстрый удар и отразить его, или в крайнем случае уклониться. Но не столько манит обладание хорошей реакцией, сколько умение замедлять время.

Все смотрели фильм «Матрица», где люди уклонялись от пуль. Замедленная съёмка выглядит захватывающе, да и масса возможностей открывается, когда знаешь, как замедляется время.

Можно ли замедлить время?

Я отвечу на этот вопрос. Я не знаю, можно ли замедлить само время. Но своё ВОСПРИЯТИЕ времени замедлить можно. Особенно часто это проявляется у людей, которые балансировали на грани между жизнью и смертью. Расскажу пару случаев, которые подтверждены официально.

Шёл хоккейный матч. Вратарь увидел шайбу, которая неумолимо двигалась ему прямо в лицо. Но как-то странно, с низкой скоростью, как в замедленной киносъёмке. Вратарь спокойно нагнул голову, и шайба пролетела мимо него. Для него это произошло за несколько секунд, а для окружающих это произошло в доли секунды. Потом ещё все долго восхищались практически феноменальной реакцией вратаря.

Рядом с солдатом упала граната. Он уже мысленно попрощался с жизнью, как тут совершенно неожиданно замедлилось время, и он наблюдал, как медленно возникали трещины на гранате, как куски отделялись от неё друг за другом. Совершенно спокойно солдат уклонился от нескольких из них, которые летели в его сторону.

Генерал Константин Петров рассказывал, как во время автомобильной аварии время замедлилось, и он наблюдал, как они медленно врезались в стену. Тогда, как он говорил, его спасла фуражка. А со стороны всё произошло вот раз – и всё! Считанные мгновения.

Действительно ли замедленное восприятие проявляется только при столкновении со смертью? Всегда ли? Наверное нет. Ведь тогда бы не было так много смертей, люди стали бы практически неуязвимы.

Рассказывается, что люди, занимавшиеся по системе рукопашного боя СМЕРШ, были способны уклоняться от пуль. Но здесь дело не в восприятии времени. Они просто напросто тренировали своё тело, его способность «чувствовать» опасность, и затем повышали скорость такой чувственности.

А как научиться работать с восприятием времени? Элементарно! Нужно просто его ТРЕНИРОВАТЬ.

Время от времени делайте простое упражнение. Посмотрите в окно, в которое видно дорогу. Когда проезжает машина, попробуйте уменьшить её скорость в своём восприятии. Всеми силами старайтесь поверить в то, что машина движется медленнее. Через несколько тренировок вы увидите, что машины стали ездить медленнее. Переходите к более сложным вещам, кошкам, собакам. Затем к людям. Попытайтесь замедлить в своём восприятии речь человека, его походку, движения. Усложняйте упражнение, делая его в толпе людей, пробуйте воздействовать на несколько человек.

Далее потребуется помощь напарника. Пусть он кидает в вас различные предметы, а вы пробуйте замедлять восприятие и уклоняться от них. Постепенно пусть он повышает скорость. Начните с бумажки, потом постепенно перейдите к камням. Идеал – вы должны без защитного костюма уклоняться от летящих вас ножей.

Отличная перспектива, не так ли? Теперь можете не бояться стрельбы по вам. Обладание такой способностью открывает массу возможностей и перспектив. И это существует, и документально подтверждено!

Тренировать можно абсолютно все функции организма, и предел для совершенства – лишь наше представлении об этом пределе. В теории возможности человека безграничны. А то, что есть в теории – есть и в практике.