Существует рассказ о путешествии со скоростью света, в котором вас просят представить, что вы начинаете с того, что стоите перед большими часами - такими, как Биг Бен. Вы понимаете, что ваше текущее восприятие времени определяется светом, отраженным от циферблата часов, что говорит о том, что сейчас 12:00. Поэтому, если вы затем будете стрелять с той же скоростью, что и этот свет - все, что вы по-прежнему будете видеть, это то, что часы зафиксированы в 12:00, поскольку вы движетесь с той же скоростью, что и эта информация. Итак, вы обнаруживаете, что со скоростью света время по существу стоит на месте.
Несмотря на то, что в этой истории есть много неправильных вещей - как это бывает, одна правильная вещь состоит в том, что если бы вы могли путешествовать со скоростью света, вы бы не испытали никакого времени - хотя есть несколько причин, почему это, вероятно, Невозможная ситуация, в которой вы оказались.
Но, тем не менее, если бы вы могли путешествовать со скоростью света и не испытывать течение времени - тогда у вас не было бы времени для переоценки вашей ситуации - на самом деле у ваших нейронов не было бы времени для срабатывания. Таким образом, вы вполне можете покинуть Землю с изображением часов, закрепленных на сетчатке, но поскольку ваш мозг перестал работать, это не имеет ничего общего с информацией, переносимой в луче света, с которым вы движетесь. Ваша сетчатка никогда не обновляется новым изображением, пока вы остаетесь со скоростью света.
Некоторое понимание специальной теории относительности можно получить, рассматривая контекст того, кто остался на Земле. Если ваша поездка со скоростью света была нацелена на зеркало в Альфа Центавре (на расстоянии 4,3 световых года), то с их точки зрения, вам потребуется 8,6 года, чтобы вернуться туда и прийти в норму. Это правда, даже если вы уезжаете и возвращаетесь с изображением 12:00, прикрепленным к сетчатке, и совершенно справедливо заявляете, что (с вашей точки зрения) с момента вашего отъезда не прошло и времени.
Но движение со скоростью света и отсутствие течения времени, вероятно, является невозможным сценарием для нас, людей, испытывающих массу проблем. Относительность состоит в том, что вы обладаете надлежащей массой, надлежащей длиной и надлежащим временем - которые сохраняются независимо от вашей скорости. Если бы вы могли пережить силы G, чтобы подняться до таких скоростей, то вы могли бы счастливо достичь скорости 99,95% от скорости света и проверить свой пульс на своих часах, чтобы обнаружить, что ваше сердце все еще бьется со скоростью 72 удара в минуту - точно так же, как это было вернуться на Землю.
Только когда вы вернетесь на Землю, вы увидите, что происходит нечто замечательное. Движение со скоростью света 99,5% дает коэффициент замедления времени около 10. Таким образом, пока кто-то на Земле все равно будет измерять продолжительность вашего путешествия примерно в 8,6 года - для вас это будет только около 10 месяцев. А с удивительно хорошим телескопом вы можете оглянуться назад на Землю и увидеть искаженный Биг Бен, смещенный в красный цвет и медленно бегущий по пути туда, а затем смещенный в синий цвет и бегущий очень быстро по пути назад.
Одна из причин, которая, вероятно, делает невозможным восприятие скорости света / замедления времени, заключается в том, что замедление времени увеличивается с увеличением скорости движения. Например, при скорости 99,9995% от скорости света вы получаете коэффициент замедления около 1000. Таким образом, даже если у вас есть космический корабль с бесконечным источником энергии, способный на вид бесконечные скорости - вы будете продолжать прибывать к месту назначения, пока ваш спидометр не достигнет 99.99999 (и т. Д.)% Скорости света до c = 1.0.
Возможно, именно так мы и заполним вселенную, используя трудно представляемые вложения энергии в сочетании с принципом замедления времени для преодоления огромных расстояний. Хитрость заключается не в том, чтобы тосковать по дому, потому что после преодоления таких расстояний вы никогда не сможете вернуться назад, если только не встретите своих очень, очень, очень правнуков.
(Я немного обманул, игнорируя любые периоды ускорения и замедления в путешествиях, описанных здесь).
Дальнейшее чтение: Калькулятор относительности.
