Приведем еще более разительный пример. Среди частиц космических лучей встречаются протоны (ядра атомов водорода), летящие столь быстро, что скорости их отличаются от скорости света на ничтожную' величину — только в двадцатой (!) значащей цифре. Время на них идет в десять миллиардов раз медленнее, чем у нас. Если по нашим часам такой протон тратит около ста тысяч лет, чтобы пересечь нашу звездную систему — Галактику, то по своим «собственным часам», то есть по своему времени, он пересекает Галактику всего за... пять минут!
Ну хорошо, скажет читатель, это все касается мельчайших частиц вещества. А наблюдается ли где-либо в природе заметное замедление времени при движении макроскопических тел?
Да, и такие явления известны. Они наблюдаются астрономами. В конце 70-х годов группа американских астрономов во главе с Б. Маргоном обнаружила сверхбыстрые выбросы струй газовых масс из двойной звездной системы, носящей название SS 433. Звезды в такой системе обращаются вокруг общего центра масс, связанные силой взаимного тяготении. Система находится от нас на расстоянии около десяти тысяч световых лет. (Один световой год — расстояние, проходимое светом за год и равное приблизительно десяти тысячам миллиардов километров.) Вследствие сложных процессов, о которых мы здесь говорить не будем, из системы истекают в противоположные стороны две мощных газовых струи со скоростями около восьмидесяти тысяч километров в секунду каждая. Это почти треть скорости света! Чтобы представить мощность потоков в SS 433, приведем такую цифру: за секунду в струях; выбрасывается миллиард миллиардов тонн газа.
При столь большой скорости согласно формулами теории относительности время в газовых струях должно течь на несколько процентов медленнее, чем у нас. Конечно, это не такое сильное замедление времени, которое было в случае быстрых элементарных частиц, но оно все же заметно и, конечно, с легкостью может быть измерено. Струи истекающего газа состоят главным образом из нагретого водорода. В земных лабораториях нагретый водород излучает электромагнитные волны строго определенной частоты. Если изучать излучение водорода с помощью спектроскопа, то видно, что водородный газ светит в отдельных линиях определенного цвета, соответствующего частотам колебаний испускающих свет электронов.
При замедлении времени в быстролетящих струях должна уменьшаться частота испускаемых водородом спектральных линий, свет должен краснеть. Это в действительности и наблюдается.
Заметим, что изменение частоты света, то есть его цвета, происходит при движении источника относительно наблюдателя и по другой причине, не связанной специально с теорией относительности. Это известный всем со школьной скамьи эффект Доплера: когда источник движется на нас, то частота световых волн, воспринимаемых нами, увеличивается, цвет света становится более фиолетовым. При удалении источника свет краснеет. Разумеется, эти эффекты никак не связаны с замедлением течения времени.
В случае рассматриваемой здесь звездной системы SS 433 эффект Доплера также наблюдается. Но система эта так устроена, что направление выброса струй все время меняется в пространстве с периодом в 164 дня. Дважды за этот период выброс струй происходит точно поперек нашего луча зрения, в картинной плоскости. В эти моменты газ в струях не приближается к нам и не удаляется от нас и никакого изменения частоты из-за обычного эффекта Доплера не происходит. (Мы не рассматриваем здесь сравнительно небольшую скорость движения всей системы SS 433 по отношению к нам.) Вот в эти моменты и наблюдается астрономами покраснение спектральных линий водорода, вызванное в чистом виде замедлением времени из-за быстрого движения.
Скажем еще, что замедление времени из-за достаточно быстрого движения было измерено с помощью очень точных атомных часов, помещенных на обычном рейсовом пассажирском реактивном самолете. Правда, при этом приходилось учитывать и другие эффекты, влияющие на ход часов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.