Теория относительности Эйнштейна делает вас меньше
Теория относительности известна, прежде всего, тем, что предоставляет нам возможность по-новому взглянуть на время — чем быстрее движетесь вы, тем медленнее движется время. Но есть также и другие эффекты: например, чем быстрее вы движетесь, тем меньше становитесь.
Самым известным следствием работ Эйнштейна с теорией относительности является идея, что время замедляется по мере ускорения объекта. Менее известно то, что время замедляется только для человека, наблюдающего за этим движением. Если два близнеца сверят часы, а затем один из них сядет на поезд, то часы будут показывать время одинаково до тех пор, пока поезд не начнёт двигаться. Близнец, находящийся в поезде — назовём её Марией — не заметит, что её часы замедляются. Однако второй близнец, оставшийся на станции, — Карл — заметит, что часы Марии пошли медленнее, когда они вновь сверят часы.
Кто же из них будет прав? Оба. Эксперименты показывают, что нестабильные частицы распадаются медленнее, если их разогнать до высоких скоростей — время для них в буквальном смысле замедляется. Как замедлить время одновременно и для частиц, и для Марии?
Всё, что для наших близнецов остаётся одинаковым, — это скорость, с которой они удаляются друг от друга, и благодаря этому легко понять, чьё время идёт «неправильно». Если поезд едет, скажем, со скоростью пять метров в секунду, и близнецы одновременно посмотрят на часы, после того как поезд проехал это расстояние от станции, а затем сверят часы, то узнают, кто из них прав.
Однако они этого сделать не смогут: Карл посмотрит на часы через десять секунд и поймёт, что поезд прошёл 50 метров, но часы Марии в это время скажут ей, что поезд находится в движении всего девять секунд, и, когда она захочет измерить расстояние, то для неё оно составит 45 метров. Мало того, что произошла деформация времени — это отразилось ещё и на пространстве.
То же самое происходит для распадающихся частиц. Если вы рассчитали замедление времени при текущей скорости частиц, вы можете наблюдать, как частицы движутся по заданной траектории к финишу, где и распадутся. Глядя на это со стороны, вы бы увидели, что частицы движутся долгое время на высокой скорости, прежде чем распадутся, и распадаться они в этом случае будут долго.
А если бы вы двигались вместе с ними и время от времени поглядывали на часы, то вы бы увидели, как они распадаются с нормальной скоростью. Частицы в любом случае распадутся на финише, но вам не покажется, что этот финиш находится далеко от старта. Таким образом, поездка покажется вам короткой: с замедлением времени происходит сокращение расстояния.
