1 день в космосе равен скольким дням на земле
Время в космосе и на земле: разница, теории, факты, примеры
Многие века людям казалось, что время везде движется с одинаковой скоростью. Разница времени в космосе и на Земле не воспринималась всерьез, но все изменил Альберт Эйнштейн в своей теории относительности. Все уважаемые ученые в мире физики не могли не принять к сведению такой взгляд, поэтому эта сфера полностью изменилась в своих представлениях.
Важность теории А. Эйнштейна
Первоначально теория Эйнштейна называлась «К электродинамике движущихся тел». Свое конечное наименование она получила позже, когда ученые полностью ее изучили и поняли, что в большей степени данная теория рассматривает относительность. Такая тема оставалась неизведанной тысячелетиями, поэтому важность ее неоспорима.
Например, если человек будет находиться в воде и кинет вдаль камень, то разницы особой он не почувствует. Если же он будет плыть, то изменение в движении визуально будет отмечено.
Теория помогла объяснить разницу времени в космосе и на Земле.
Основные выводы
Если не изучать напрямую всю теорию, можно вывести из нее определенные факты, которые связаны с пространством и временем в космосе и на Земле. Эти два понятия неразделимы по своей сути.
Таким образом, можно сказать, если объект движется с определенной скоростью, то физические явления будут показывать себя гораздо медленнее. Если тело находится в состоянии покоя, то эффект будет обратным.
Скажем, если человек едет в машине, а его друг находится дома, то первый будет ощущать движение времени гораздо медленнее, чем второй. Как отличие в таких ситуациях, так и разницу во времени между Землей и космосом, достаточно сложно ощутить, потому что она незначительна, составляет буквально миллиардные доли секунды.
Но если скорость изменяется как и у первого, так и у второго объекта, то разница будет иметь большие показатели. Если ракета летит в космосе где-то один год, то на Земле за этот период пройдет около нескольких сотен лет.
Пример
Пример не означает, что человек в ракете почувствует серьезную разницу времени в космосе и на Земле. Его привычные действия не станут медленными, они будут идти привычным образом.
Для человека с Земли это, конечно, будет восприниматься иначе, если он сможет увидеть другого в это время в ракете.
Несмотря на это, объект в ракете также будет думать, что исчисляется период на Земле очень медленно, если бы он мог увидеть часы там.
Как идет время в космосе относительно Земли? Ведь не все люди ощущают разницу. Дело в том, что человек в ракете ощущает время относительно самого себя, поэтому чувствует какие-то изменения. Ему кажется, что скорость течения его времени гораздо больше. Также это обусловлено серьезным ускорением у ракеты, из-за чего агрегат движется не линейно, как Земля. Соответственно, система отсчета не является равноправной в обеих точках. Именно по этой причине человек в космосе считает, что он движется быстрее, а земные жители почти не замечают разницы.
Искривление пространства и времени как причина относительности
Каждое тело, в данном случае именно ракета, имея свою конкретную скорость, так или иначе искривляет вокруг себя и время, и пространство. Это заметно, даже если рядом с небольшим предметом на столе будет передвигаться объект с большей скоростью. Правда, данный период очень сложно высчитать математически, так как он имеет мизерные показатели.
Но вот время на Земле и в космосе отличается значительно, поэтому значение найти не так тяжело. Это объясняется тем, что масса объектов велика, соответственно, пространство и время искривляют они в большей степени. Разницу в показателях несложно ощутить благодаря современному оборудованию. Гравитационное поле у габаритных объектов сильное, ввиду этого время исчисляется гораздо медленнее.
Подобный факт имеет место в ряде исследований, которые его подтверждают.
Каждый человек может поверить данные, не имея при себе специализированной техники. Достаточно взять небольшой мячик, а затем ударить по нему. Изначально его движение будет направлено по линии, а потом траектория изменится, создастся впечатление, что сам объект изменяет свое движение. Но это не так, так как гравитация самой Земли заставляет мяч поменять направление, но само качество движения при этом не меняется. Позже наступит момент, когда линия движения Земли и самого меча совпадет.
Уничтожение стереотипов
Судя по всему сказанному, никто не может точно сказать, какая разница времени в космосе и на Земле. До сих пор неизвестно наверняка, что на Земле оно быстрее, а в космосе медленнее или наоборот. Это так, потому что космос представляет собой огромное пространство, в каждых частях которого время течет по-разному. Около черной дыры оно становится долгим, а вдалеке от планет и звезд убыстряется в разы.
Интересные факты
Поэтому односторонне расценивать все данные в теории относительности нелогично. Не зря же она относительна.
«Один день на небе равен тысяче лет на земле». Учёные доказали, что это действительно так
«У Господа один день, как тысяча лет, и тысяча лет, как один день», — сказано в Библии.
Похожее выражение — «Один день на небе равен тысяче лет на земле» — знакомо и китайцам, правда, большинство из них считают его выдумкой. Однако учёные доказали, что это утверждение вовсе не вымысел.
Земля совершает оборот вокруг своей оси за один день, а вокруг Солнца — за год. Период обращения Юпитера вокруг Солнца составляет 11,86 лет, поэтому если человек проведёт год на Юпитере, то на Земле пройдёт почти 12 лет. А если человек поживёт год на Нептуне, на Земле пройдёт примерно 165 лет.
Меркурий совершает один оборот вокруг своей оси за 58 дней, а Солнце он обходит за 88 дней. Если провести на Меркурии год, то на Земле пройдёт 88 дней.
Тогда, если выйти за пределы Млечного Пути, найдётся ли планета, где один день будет равен тысяче лет на Земле?
Исследователи обнаружили, что Солнцу требуется около 200 млн лет для того, чтобы совершить полный оборот вокруг центра Галактики. Галактика же совершает полный оборот за один миллиард лет.
Группа исследователей под руководством Герхардта Мойрера из Международного центра радиоастрономических исследований при Университете Западной Австралии выяснила, что независимо от масштабов все галактики совершают полный оборот вокруг своей оси примерно за миллиард лет.
«Независимо от того, большая это галактика или маленькая, если бы вы расположились на её краю, вам понадобилось бы около миллиарда лет, чтобы сделать полный оборот», — заявили исследователи.
Млечный Путь — это всего лишь маленькая точка на теле Вселенной, которая состоит из бесчисленных галактик. Если добраться до края Вселенной и провести там год, сколько миллиардов лет пройдёт на Земле?
Учёные считают, что время — это относительное понятие, и если выйти из нашего пространства, земное «время» перестанет существовать.
Теория относительности Эйнштейна говорит, что время и пространство вместе образуют четырёхмерное пространство-время и составляют базовую структуру Вселенной. По сравнению с неподвижными часами ход движущихся часов будет становиться тем медленнее, чем быстрее они движутся в пространстве. Если двигаться со скоростью света или даже быстрее, время может полностью остановиться.
Другими словами, если космический корабль пролетел 1000 световых лет со скоростью света, для пассажиров на корабле, возможно, пролетел лишь миг, но для людей на Земле прошло десять столетий.
Современная наука доказала, что выражение «один день на небе равен тысячи лет на земле» не является выдумкой.
Разница во времени на Земле и в космосе
В 20 в. было доказано, почему отличается время в космосе и на Земле. Разница создается благодаря действию гравитационного поля.
До научных открытий, совершенных ученым Альбертом Эйнштейном, время считалось неизменной величиной. Люди думали, что оно всегда и везде протекает одинаково.
Все изменила Общая теория относительности — согласно данному научному труду, пространство и время связаны друг с другом, а минуты и секунды отсчитываются неодинаково для тел движущихся и находящихся в состоянии покоя.
Важность теории Эйнштейна
Вначале Эйнштейн назвал свою работу «К электродинамике движущихся тел». Теорией относительности она стала позже — когда научный мир, ознакомившийся с ней, сделал выводы, касающиеся «относительного» положения тел в пространстве.
Так, человек, находящийся на борту судна, к примеру на его палубе, бросающий камень по направлению к носовой части, не заметит разницы для себя, если корабль плывет или остается неподвижным. Объясняется феномен тем, что по отношению к кораблю местоположение человека всегда остается неизменным.
Основные выводы
Существует 2 основополагающих принципа, вытекающих из Общей теории относительности:
Благодаря релятивистскому замедлению времени для движущихся с ненулевой скоростью объектов любые физические процессы в нем происходят не так быстро, как в статическом положении.
Практический пример
Существует доказательство того, что для человека, летящего самолетом, время течет медленнее, чем для людей, которые находятся на Земле в состоянии покоя. Но этой разницы никто не почувствует, ведь она составит не более миллиардной доли секунды.
Ситуация меняется, когда скорость движущегося объекта многократно увеличивается.
Так, ракета, летящая со скоростью света, способна за 1 год преодолеть расстояние, составляющее 100 и более лет по земным меркам. Для самого космонавта, находящегося внутри такой ракеты, минутные стрелки двигались бы так же, как и всегда, — замедление заметили бы только земляне, каким-либо образом увидевшие часы, установленные в кабине корабля.
С другой стороны, космонавт, в этот момент посмотревший из иллюминатора на Землю и увидевший на ее поверхности часы, обратил бы внимание на их замедленный ход.
Несмотря на это, в действительности замедление возникает только у космонавта. Это связано с большой скоростью летящей ракеты и тем, что точки отсчета для корабля и планеты остаются неравноправными, ведь Земля постепенно передвигается по прямой траектории, а летательный аппарат перемещается с ускорением.
Искривление пространства и времени как причина относительности
Любой физический предмет, обладающий ненулевым весом, изменяет вокруг себя пространственно-временные показатели.
Рядом с таким небольшим объектом, как яблоко, искривление минимально, а явные изменения происходят только в пространстве, окружающем массивные тела.
Земля своей массой создает гравитационное поле такой силы, что для объектов, находящихся на земной орбите, время проходит медленнее, чем на поверхности планеты.
Наличие временного несоответствия было выявлено при отправке сообщений со спутников на Землю.
Ощутимое пространственно-временное искривление возникает вблизи любых массивных тел — планет, звезд. Это было доказано опытным путем.
Свет квазара, расположенного неподалеку от мощной черной дыры, искривляется, время в той области также замедляется.
Это видно по тем пятнам, которые проявляются для земного наблюдателя через неравные временные периоды.
Уничтожение стереотипов
Из всего вышесказанного можно сделать вывод: время в космосе протекает по-разному.
Рядом с крупными объектами оно идет медленнее, а вдали от них, в пространстве без звезд и черных дыр, — быстрее.
Все это в корне рушит стереотип, согласно которому время представляется константой, некой постоянной величиной.
Интересные факты
Согласно теории относительности, любой предмет, на который действует гравитация, падает прямолинейно и равномерно.
Мяч, по которому ударили, движется не по дугообразной, а по прямой траектории. Он летит вверх и падает обратно на Землю из-за пространственно-временного искривления, поскольку траектории подброшенного предмета и планеты в установленный момент сходятся в 1 точке.
Атомные часы на Земле и в космосе
Чтобы доказать, что время на орбите проходит медленнее, чем на земной поверхности — достаточно выдать космонавту, готовящемуся к полету в космос, атомные часы и в точности такие же оставить на Земле.
Если сверить время на часах космонавта, вернувшегося с МКС с местным временем, окажется, что они отстают. Это означает, что космическое время на станции проходило медленнее.
«Один день на небе равен тысяче лет на Земле»: ученые доказали верность данного изречения
Фото из открытых источников
В Библии есть такие слова: «У Господа один день, как тысяча лет, и тысяча лет, как один день». Оказывается, у жителей Поднебесной есть очень похожее выражение: «Один день на небе равен тысяче лет на Земле». Ученые заявили, что эти слова далеко не вымысел.
Если посмотреть на наш мир сквозь призму астрономических понятий, то все становится на свои места. Земля делает оборот вокруг своей оси за 1 день, а вокруг нашего светила за 1 год. Юпитер обращается по орбите вокруг Солнца за 11,86 лет, а если человек проживет на Юпитере 1 год, то на Земле пролетит почти 12 лет. Если же человек решит 1 год прожить на Нептуне, то на Земле минует 165 лет.
Производя такие расчеты, невольно возникает вопрос: а существует ли за пределами нашей галактики такая планета, на которой 1 день был бы равен тысяче земным годам?
Исследователи определили, что Солнце совершит полный оборот вокруг центра Млечного Пути за 200 миллионов лет. Сама галактика совершает свой оборот за 1 миллиард лет.
Команда ученых под руководством австралийского астрофизика Герхардта Мойрера выяснила, что все галактики во Вселенной совершают один полный оборот примерно за один миллиард лет. При этом не важно, каковы размеры галактики – маленькая или большая, все сводится к одному миллиарду лет.
Ученые считают, что время относительно, а за пределами нашего пространства оно и вовсе перестает существовать. Согласно теории относительности Эйнштейна, базовая структура Вселенной основывается на времени и пространстве.
Ход часов, находящихся в нарастающем движении, будет замедляться. Если же начать двигаться быстрее скорости света, то течение времени, в конце концов, остановится. Например, для пассажиров, летящих на звездолете со скоростью света, одно мгновение будет равно одной тысяче земных лет.
Таким образом, ученые доказали, что древнее изречение «один день на небе равен тысячи лет на земле» не выдумка, а действительность.
Ранее американский ученый-астрофизик заявил, что он знает, как устроена машина времени.
Это тоже ровно те же самые три дня.
Когда человек вернется на Землю и сверит свои часы с земными часами, то часы будут совпадать.
Дело в том, что корректное сравнение часов можно сделать только в одной и той же системе отсчета (Желательно еще и в одной и той же точке пространства, чтобы не высчитывать поправку на движение сигнала между часами). Это связано с относительностью времени. То есть время относительно выбора системы отсчета. Поэтому сравнение часов надо делать только корректное.
Относительность времени относительно выбора системы отсчета приводит к тому, что в зависимости от выбора системы отсчета наблюдателя, можно получить разную разницу во времени. То есть один наблюдатель считает, что разница во времени одна, а другой наблюдатель считает, что разница во времени другая. И мы не можем сказать, кто из них прав. Это так называемый «парадокс близнецов».
Для решения этого парадокса нужно провести корректное сравнение часов, то есть часы можно сравнивать только в одной и той же системе отсчета в одной и той же точке пространства. Иначе вы получаете разницу показаний часов, зависящую от выбора системы отсчета.
Очень понятно на простом языке это изложено, например, в статье про Миф о парадоксе близнецов.
год на земле это тридцать лет космоса.
Сингулярность гравитация и тд. везде по разному они искажают временной континиум
Вселенная лишь то что видим и времени как такового не существует как и пределов их нет
другие правила
нам не понять
не научились ещё
Помогите пожалуйста решить задачи по физике 7 класс
Ты думаешь почему космонавты раньше уходят на пенсию? Старятся быстрее. Шутка конечно.
В самом деле это так, время в космосе идет быстрее. Там нет гравитации, которая тормозит время.
Время зависит только от гравитации и ускорения.
Космонавты при взлете претерпевают перегрузки с 10g. Это больше силы тяготения. Вот здесь эта задержка во времени и набегает.
Реально работает только общая теория относительности. Специальная теория относительности описывает только кажущиеся эффекты. От кажущихся эффектов ничего не зависит. Только восприятие со стороны.