Боб Берман - Биоцентризм. Как жизнь создает Вселенную

Даже ход времени, который кажется вполне ощутимым, воспринимается по-разному, а в реальности определенно изменяется. Мы наблюдаем в телескопы такие уголки пространства, где время как будто пробуждается от летаргического сна (в соответствии с теорией относительности), видим звезды и галактики в том виде, в каком они существовали миллиарды лет назад. Состав времени кажется не менее странным и таинственным, чем состав дешевых сосисок.

Давайте рассмотрим одно из типичных изменений хода времени, поставив простой мысленный эксперимент. Допустим, вы с огромной скоростью летите на ракете прочь от Земли и смотрите из заднего иллюминатора кабины на удаляющуюся планету. Допустим, вы обладаете невероятной зоркостью и, как в телескоп, можете рассмотреть, что сейчас происходит на полигоне космодрома, откуда вы стартовали. Там стоят люди и аплодируют, радуясь успешному запуску ракеты. В каждое мгновение вы все сильнее отдаляетесь от них, свету требуется все больше времени, чтобы преодолеть расстояние между вашими глазами и космодромом. Соответственно, все наблюдаемые события вы видите с все более существенной задержкой. В результате вы видите происходящее как при замедленной съемке, люди аплодируют удручающе вяло. Если физическое тело от нас удаляется, нам обязательно будет казаться, что оно замедляется. Поскольку почти все вещество во Вселенной действительно от нас удаляется, небеса открываются перед нами как при своеобразной замедленной съемке. Практически все события, наблюдаемые в космосе, происходят не в тот момент, когда мы их видим.

Благодаря именно этому явлению удалось понять, что существует скорость света. Это открытие совершил более 200 лет назад норвежец Оле Ремер. Он заметил, что скорость спутников Юпитера регулярно замедлялась, а через полгода становилась прежней. Оказалось, это происходит, когда Земля, двигаясь по околосолнечной орбите, удаляется от Юпитера. Ремер вычислил скорость света с 25 %-ной погрешностью от ее истинного значения. Напротив, в следующие полгода казалось, что бег юпитерианских лун ускоряется. Если бы эти спутники были обитаемыми, а мы снарядили к ним пилотируемую экспедицию, то наши космонавты рассматривали бы этих существ «с ускорением». Подобное ускорение на кинопленке применялось в кино и наиболее известно по походке героев Чарли Чаплина.

Эти иллюзорные, но тем не менее неизбежные искажения приводят к тому, что время действительно замедляется на высоких скоростях и в сильных гравитационных полях. От такого явления уже нельзя отделаться поверхностными объяснениями вроде тех, которыми пытается оправдаться подгулявший супруг, явившийся домой среди ночи. Здесь мы имеем дело с исключительно странным феноменом.

Такой эффект, называемый «релятивистским замедлением времени», обычно остается несущественным, но на субсветовых скоростях он просто поразителен. При достижении 98 % скорости света время течет вполовину медленнее, чем обычно. При достижении 99 % время замедляется уже в семь раз. Причем нам известно, что это действительно так, это реальные данные, а не гипотетические построения. Например, космические лучи бомбардируют молекулы воздуха в верхних слоях атмосферы. Под действием этих лучей молекулы разлетаются на мелкие частицы, как на бильярдные шары, и эти частицы несутся к Земле почти на скорости света. Некоторые из таких микроскопических снарядов пронзают наши тела, где они могут повредить генетический материал и вызвать опасные заболевания.

Но эти субатомные частицы не должны были бы попадать в нас и причинять такой вред. Ведь эти атомные компоненты являются исключительно короткоживущими. Так, мюон обычно существует не дольше миллионной доли секунды, и этого времени недостаточно, чтобы долететь до поверхности Земли. Мельчайшие осколки атомов попадают по нам именно потому, что движутся с огромной скоростью и время для них замедляется. Они могут пронизывать наше тело именно потому, что каждая из таких частиц как будто существует в фантастическом мире, где время течет совсем не так, как у нас. Поэтому релятивистские эффекты далеко не умозрительны; порой они могут вызывать болезни и смерть.

Если бы вы могли прокатиться на ракете, развивающей 99 % от скорости света, то испытали бы на себе семикратное замедление времени. Но сами бы вы этого не заметили. Так, если бы ваше путешествие продлилось 10 лет по корабельному времени, то вы стали бы на 10 лет старше. Но, вернувшись на Землю, вы бы обнаружили, что отсутствовали дома целых 70 лет и никого из ваших друзей уже нет в живых. Знаменитая формула, позволяющая рассчитать замедление времени для любой интересующей вас скорости, приводится в приложении 1.