MY.UAНовости
Объяснение парадокса близнецов: где скрывается решение этой задачи
Объяснение парадокса близнецов: где скрывается решение этой задачи

Объяснение парадокса близнецов: где скрывается решение этой задачи

Ученые и специалисты по физике уже давно используют "парадокс близнецов" для объяснения одного из самых странных аспектов теории специальной теории относительности Альберта Эйнштейна. Эта идея касается того, как меняется течение времени для людей, движущихся с очень высокими скоростями, особенно со скоростью, близкой к скорости света.

Хотя концепция "парадокса близнецов" уже десятилетиями появляется в научной фантастике, она основывается на реальных физических законах, проверенных экспериментами и современными технологиями.

У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Согласно теории специальной теории относительности, время не проходит с одинаковой скоростью для каждого наблюдателя. Этот эффект называется замедлением времени. Человек, движущийся с чрезвычайно высокой скоростью, будет воспринимать время медленнее, чем оставшийся на Земле. Часы, биологические процессы и даже человеческое восприятие замедлятся для путешественника.

Эта идея стала популярной, поскольку предлагает один из немногих научно реалистичных методов межзвездных путешествий. Путешествие к звездной системе, расположенной за 40 световых лет, с точки зрения Земли длилось бы не менее 40 лет. Возвращение домой добавило бы еще 40 лет. Для людей на Земле во время миссии прошли бы целые поколения.

Астронавты, которые движутся со скоростью, близкой к скорости света, будут испытывать гораздо меньше времени на борту своего космического корабля
Фото: bisbos.com

Однако физика предполагает, что астронавты, которые движутся со скоростью, близкой к скорости света, будут чувствовать гораздо меньше времени на борту своего космического корабля. В зависимости от скорости, путешествие может казаться путешественникам месяцами или даже часами. Эта возможность вдохновила много научно-фантастических историй об астронавтах, которые возвращаются домой и обнаруживают, что друзья и семья постарели, тогда как они остались относительно молодыми.

Известный "парадокс близнецов" пытается показать странные последствия этого эффекта. В типичном примере один близнец остается на Земле, а другой путешествует по космосу со скоростью, близкой к скорости света, прежде чем вернуться домой. Когда они встречаются, близнец-путешественник оказывается моложе того, кто остался на Земле.

Сначала эта ситуация кажется простой, поскольку космический путешественник явно движется быстрее. Но проблема становится запутанной, если рассматривать ее с точки зрения астронавта. Внутри космического корабля астронавт мог бы утверждать, что корабль неподвижен, в то время как Земля удаляется с огромной скоростью. Если движение является относительным, почему астронавт должен стареть медленнее, а не человек на Земле?

Вторая версия мысленного эксперимента использует двух астронавтов по имени Эш и Би. Эш медленно движется по космосу, в то время как Би ускоряется почти до скорости света. Каждый наблюдатель видит, как другой быстро удаляется. Оба ожидают, что часы другого человека будут идти медленнее. Однако физика предполагает, что когда они снова встретятся, Эш постареет намного больше, чем Би.

Этот вопрос вызвал путаницу даже среди ученых после того, как Эйнштейн представил специальную теорию относительности. Некоторые критики утверждали, что теория должна быть ложной, поскольку логически невозможно, чтобы оба наблюдателя были моложе друг друга.

Однако десятилетия экспериментов подтвердили расчеты Эйнштейна. Спутники GPS должны учитывать релятивистские эффекты, чтобы обеспечить точное определение местоположения, а частицы, движущиеся со скоростью, близкой к скорости света, неоднократно демонстрировали измеряемое замедление времени в лабораторных экспериментах.

Сам Эйнштейн утверждал, что эта ситуация на самом деле не является парадоксом. Одно из основных объяснений сосредоточено на ускорении. Специальная теория относительности изначально описывала ситуации без ускорения или гравитации.

В типичном примере один близнец остается на Земле, а другой путешествует по космосу со скоростью, близкой к скорости света
Фото: Wikimedia Commons

В примере с близнецами космический корабль Би ускорился почти до скорости света, а затем замедлился или изменил направление. Многие физики утверждают, что такое ускорение отделило опыт Би от опыта Эша.

Другое объяснение указывает на разворот во время путешествия. Чтобы близнецы смогли воссоединиться, один из путешественников должен изменить направление движения. По мнению некоторых физиков, это изменение меняет систему отсчета и создает разницу в пройденном времени.

Дебаты относительно точного толкования продолжаются годами, но мало кто из физиков сомневается в конечном результате. Если люди когда-нибудь построят космический корабль, способный двигаться даже на небольшой доле скорости света, один из путешественников действительно вернется моложе другого.

Близнецы-космонавты из реальной жизни помогли привлечь внимание к этой теме. Скотт Келли и Марк Келли оба прошли подготовку как космонавты НАСА и посвятили время космическим исследованиям. НАСА привлекло братьев к долгосрочному исследованию после того, как Скотт Келли провел почти год на борту Международной космической станции, а Марк Келли остался на Земле.

Скотт Келли провел почти год на борту Международной космической станции, а Марк Келли остался на Земле
Фото: NASA

Эксперимент измерял, как длительный космический полет повлиял на человеческий организм. Их почти идентичная ДНК позволила исследователям сравнить физические изменения с необычной точностью. Скотт Келли также почувствовал незначительный релятивистский эффект из-за своей скорости на орбите. Ученые подсчитали, что он постарел примерно на 8,6 миллисекунды меньше, чем его брат.

Эта разница была чрезвычайно мала, и люди не могли ее непосредственно заметить. Общая теория относительности также сыграла свою роль, поскольку гравитация также влияет на время. Более сильное гравитационное поле Земли несколько замедлило время для Марка Келли, частично уравновешивая эффекты орбитальной скорости Скотта.

Опрос

Какие научные темы вам интересно читать?

Опрос открыт до

Главной целью исследования НАСА был не сам парадокс близнецов. Исследователи прежде всего стремились выяснить, как длительное пребывание в условиях микрогравитации и космического излучения влияет на человеческий организм. Полученные результаты имели важные последствия для будущих миссий на Марс и в другие части Солнечной системы, где астронавты могут проводить годы вдали от Земли.

Парадокс близнецов остается одним из самых ярких примеров того, насколько странной может казаться Вселенная, если смотреть на нее сквозь призму современной физики. Хотя люди еще не могут путешествовать со скоростью, близкой к скорости света, принципы, лежащие в основе замедления времени, уже влияют на работу спутников, космические миссии и научные эксперименты.

Другие новости науки

  • ChatGPT убедил бывшего полицейского в том, что тот раскрыл тайны Вселенной. Жизнь мужчины развалилась после того, как он стал зацикленным на общении с чат-ботом, проводя за этим занятием по 16 часов в день.
  • Ученые исследовали поисковые запросы, связанные со странными снами, и обнаружили интересную закономерность. люди по всему миру видят одни и те же сны.

При написании этого материала использованы материалы IFLScience.

Теги по теме
Космоснаука
Поделиться
Поделиться сюжетом
Источник материала
Що означає "перейти Рубікон" і чому цей фразеологізм має знати кожен старшокласник
24tv
2026-08-25T14:54:48Z
В Україні планують створити спеціалізовані спортивні класи
24tv
2026-08-25T14:54:04Z
Один із найбоєздатніших підрозділів: як українські дрони розгромили бригаду США на навчаннях
24tv
2026-08-25T14:48:32Z
Не все так однозначно: де українці можуть заробити більше – в Польщі чи Німеччині
24tv
2026-08-25T14:39:52Z
«Коаліція охочих» змінює правила: від постачання зброї до спільного виробництва ракет
Комсомольская правда
2026-08-25T14:39:09Z
«Командири перемоги»: Укрінформ видасть книгу про українських командирів
Детектор М
2026-08-25T14:36:41Z
Ніколас Карма виїхав за кордон напередодні Дня Незалежності і пояснив, чому так сталося
24tv
2026-08-25T14:33:42Z
Зміни в школах у Миколаєві: як навчальні заклади підготували до 1 вересня
Политека
2026-08-25T14:31:35Z
Ще 5 тисяч мобілізованих щомісяця: у Раді назвали умову для збільшення резерву
Знай
2026-08-25T14:30:08Z
Як позбутися жучків у крупі всього за одну ніч: допоможе проста кришечка від пляшки
GlavRed
2026-08-12T19:15:49Z
Чайник закипить швидше: простий спосіб назавжди позбутися накипу
GlavRed
2026-08-16T16:21:20Z
Гороскоп на 14 серпня для всіх знаків зодіаку
Вива
2026-08-14T04:00:01Z
Гороскоп на завтра, 15 серпня: Тельцям - хороші новини, Скорпіонам - радість
GlavRed
2026-08-14T03:27:44Z
Як врятувати капусту від навали гусені: дачники розкрили дієвий спосіб
GlavRed
2026-08-25T14:54:29Z
Піца на одного, а капучино лише на сніданок: 7 правил Італії, які варто знати туристам
24tv
2026-08-25T14:36:28Z
5 режимів прання, які ви ігноруєте: вони можуть полегшити догляд за речима
24tv
2026-08-13T17:12:21Z
Зіпсується чи долежить: як перевірити герметичність банок після охолодження
GlavRed
2026-08-12T20:18:49Z
5 фатальних помилок при домашній консервації: розсіл мутніє і зриває кришки
24tv
2026-08-17T20:18:41Z
Є група крові, яку кліщі обирають найрідше: кому пощастило більше
TSN
2026-08-13T08:36:54Z
Пʼять ознак, що ви приймаєте душ занадто часто: на що звернути увагу
Gazeta UA
2026-08-12T09:51:49Z
Авокадо не потемніє так швидко: простий спосіб зберегти його зеленим після розрізання
TSN
2026-08-13T08:36:35Z
Цукор у крові "стрибає" після їди: 7 простих правил, які допоможуть це контролювати
TSN
2026-08-13T08:36:53Z
55% харчових отруєнь — через немиті овочі: за 7 місяців зафіксовано понад 3600 випадків
Знай
2026-08-25T14:42:33Z
Щоб не розварювалася в кашу: що додати у воду при варінні картоплі
24tv
2026-08-25T13:42:28Z
Чому морква тріскається у землі: головна причина, яку не знають городники
24tv
2026-08-12T08:45:57Z
Небезпека у кожному будинку: як часто насправді слід міняти рушники
Фокус
2026-08-25T12:57:18Z
Всього 3 хвилини на день: вчені з’ясували, що пов’язано зі зниженням ризику 13 видів раку
TSN
2026-08-25T10:36:17Z
Дружина Олександра Зінченка у річницю шлюбу показала, яким було їхнє весілля
TSN
2026-08-25T14:48:34Z
Андрій Джеджула розсекретив, де і на кого вчитиметься його син від Санти Дімопулос
24tv
2026-08-25T14:24:08Z
Голограми, VR та унікальні експонати: у Києві відкрили виставку "Той день"
24tv
2026-08-25T14:06:59Z
Жалів грошей на їжу: Мішина розповіла про знущання ексчоловіка під час вагітності
24tv
2026-08-25T14:06:07Z
Тут спокійним не буде ніхто: 3 серіали про злочини, заручників і смертельну небезпеку
24tv
2026-08-25T14:03:36Z
Олександр Пономарьов заснував власне видавництво «З ранку до ночі»
Комсомольская правда
2026-08-25T13:48:03Z
Цього разу – Павло Зібров: які відомі українці "засвітилися" у культовій грі STALKER
24tv
2026-08-25T13:42:21Z
Співак-воїн Хливнюк порівняв цивільних українців з вівцями
Фокус
2026-08-25T13:21:56Z
Пивоваров жорстко відреагував на закиди про концерти під речовинами і запропонував незвичайне парі
TSN
2026-08-25T13:18:30Z
Шахрайський кол-центр у Харкові ошукав громадян Латвії на понад 5,5 мільйона гривень: підозри отримали ще четверо учасників
InternetUA
2026-08-25T14:27:57Z
Працівника СБУ підозрюють в організації схеми бронювання військовозобов’язаних на 1 млн грн
Лига
2026-08-25T14:27:13Z
Потрощені підприємства, страшні пожежі та двоє загиблих: Росія масовано атакувала обласний центр України
TSN
2026-08-25T14:18:06Z
SZ: Біля аеропорту в Лейпцигу знайшли ще один дрон з вибухівкою
Лига
2026-08-25T14:09:43Z
На Рівненщині військовий бусом збив пенсіонерку: жінка загинула на місці
TSN
2026-08-25T14:06:19Z
Гранатомети за 11 тисяч доларів: у Харкові затримали військового, який торгував зброєю
Мій Харків
2026-08-25T14:00:15Z
На Буковині "блогер" вів стрім просто біля військової частини: через нього міг статися обстріл
24tv
2026-08-25T13:48:06Z
Чернігів атакував відразу десяток дронів
ZN UA
2026-08-25T13:36:18Z
Чернігів перебуває під масованою атакою російських дронів: лунають вибухи
ГЛАВКОМ NET
2026-08-25T12:27:56Z
Синоптики попередили про стрімку зміну температури: прогноз погоди на тиждень у Харківській області з 26 серпня по 1 вересня
Политека
2026-08-25T14:42:21Z
На вулиці Георгія Тарасенка з 26 серпня до 9 вересня тимчасово закриють рух транспорту: схема руху
Мій Харків
2026-08-25T14:42:09Z
Кличко відкрив у Києві першу в Україні комунальну автошколу для ветеранів з інвалідністю
24tv
2026-08-25T14:36:12Z
Майже половина досліджених кліщів у Києві заражена бореліозом: заява інфекціоніста
ГЛАВКОМ NET
2026-08-25T14:30:01Z
Росіяни обстріляли Ізюм: чимало поранених, серед них дитина
TSN
2026-08-25T14:06:56Z
ЗСУ взяли в полон племінника російського депутата
Фокус
2026-08-25T14:06:08Z
Графіки відключення світла у Полтавській області 26 та 27 серпня: опубліковано адреси довготривалих знеструмлень
Политека
2026-08-25T14:00:30Z
У Києві відкрили хаб, де разом з OpenAI тестуватимуть ШІ для шкіл
Лига
2026-08-25T13:45:19Z
Українські бійці відновили контроль біля Западного на Харківщині
ГЛАВКОМ NET
2026-08-25T13:42:48Z
Звичного асортименту вже не буде: що чекає на українців через удари по складах супермаркетів
Фокус
2026-08-25T14:51:54Z
Експорт рослинних олій з України скоротився вдвічі - Укроліяпром
Agravery
2026-08-25T14:51:45Z
Експорт російської нафти з чорноморських портів різко скоротився
ГЛАВКОМ NET
2026-08-25T14:45:26Z
"Оземпік" змінює бізнес: з полиць відомих мереж зникає одяг великих розмірів
24tv
2026-08-25T14:12:58Z
На Київщині аграріям частково відшкодують вартість рукавів та силосів для зберігання зерна
AgroNews
2026-08-25T14:09:07Z
Довжелезні черги на АЗС і жорсткі ліміти: союзника Росії накрила паливна криза
24tv
2026-08-25T14:06:46Z
Україна отримає новий оборонний транш від ЄС на початку вересня
Европейская правда
2026-08-25T14:03:22Z
Казахстан допоможе Росії переробляти нафту, але більшість продукції повернуть назад
24tv
2026-08-25T13:51:02Z
Депозити можуть стати ще вигіднішими: банки готують ставки до 18%
24tv
2026-08-25T13:48:40Z
Представник України при ООН закликав партнерів передати Україні ракети-перехоплювачі
5 UA
2026-08-25T14:54:42Z
В Литві хочуть змінити правила застосування зброї для силовиків
Европейская правда
2026-08-25T14:51:22Z
Кремль скасував масштабний захід Путіна через візит глави ЦРУ – ЗМІ
ГЛАВКОМ NET
2026-08-25T14:51:20Z
"Стан – як після смерті Сталіна": історик відповів, що треба, аби здолати російську систему
24tv
2026-08-25T14:48:18Z
Уряд Греції схвалив переміщення системи Patriot на Крит через загрози з боку Ірану
Европейская правда
2026-08-25T14:42:52Z
Трамп назвав Канаду "найскладнішою" країною, з якою він має справу
Европейская правда
2026-08-25T14:42:45Z
Швеція має намір поновити дискусію про заморожені росактиви
Европейская правда
2026-08-25T14:42:36Z
Прокурор САП повідомив, як легалізувалися кошти для застави Галущенка
ГЛАВКОМ NET
2026-08-25T14:36:50Z
У Кремлі зробили цинічну заяву про Донбас і мирний план Зеленського
GlavRed
2026-08-25T14:27:16Z
Samsung може повернути культову версію Galaxy Fold: компанія готує особливе видання
InternetUA
2026-08-25T14:49:51Z
Apple випустила Mac mini з M6 – модель з M5 Pro коштує від $1700
Лига
2026-08-25T14:45:21Z
Альтернатива Apple Watch: експерт порадив простий, але якісний смартгодинник
Фокус
2026-08-25T14:36:39Z
До 90 км і сам наводиться на ціль: в Україні показали новий дрон Baton
24tv
2026-08-25T14:36:14Z
Росіяни використовували ChatGPT для дезінформації - OpenAI заблокувала мережу акаунтів
Комсомольская правда
2026-08-25T14:36:06Z
Мобільний застосунок Ощадбанку та інші сервіси недоступні: деталі
InternetUA
2026-08-25T14:33:57Z
OpenAI кинула виклик Microsoft: ChatGPT перетворюється на ШІ для всього
InternetUA
2026-08-25T14:31:08Z
Ювілейний політ у космос: ракета Ілона Маска встановила новий світовий рекорд
Фокус
2026-08-25T14:21:39Z
Samsung Galaxy S27 Ultra може отримати скло, яке саме прибирає подряпини
InternetUA
2026-08-25T14:18:42Z
Ноттінгем Форест націлився на форварда Спортінга Суареса
Football.ua
2026-08-25T14:51:16Z
У Київ приїхав найкращий боксер світу
24tv
2026-08-25T14:49:23Z
«Ліверпуль» отримав солідну знижку на дворазового переможця Ліги чемпіонів – ЗМІ
ГЛАВКОМ NET
2026-08-25T14:48:48Z
Колишня перша ракетка України знялася з турніру підготовки до US Open
ГЛАВКОМ NET
2026-08-25T14:24:35Z
Карвальйо: Зроблю все, щоб допомогти Шахтарю виграти багато титулів
Football.ua
2026-08-25T14:15:02Z
"Донбас Арена" перетворилася на стадіон-привид: у мережі показали моторошні кадри
24tv
2026-08-25T14:03:37Z
«Київ-Баскет» підписав контракт з чемпіоном України з баскетболу 3х3
ГЛАВКОМ NET
2026-08-25T13:48:10Z
Вільярреал підпише хавбека Андерлехта за 15 млн євро
Football.ua
2026-08-25T13:46:47Z
Олімпіада роботів: навіщо насправді Китай влаштував ігри людиноподібних машин
Комсомольская правда
2026-08-25T13:28:34Z
Плагін-гібридний седан Volkswagen ID.Era 5S розкрив усі технічні деталі
AutoGeek
2026-08-12T12:15:05Z
Цей унікальний позашляховик G-класу за 3,5 мільйона доларів приховує найдорожче доопрацювання на даху
Топ Жир
2026-08-25T14:30:07Z
Dongfeng та Huawei створили електрифікований позашляховик для найсуворіших умов
Фокус
2026-08-25T14:27:07Z
Один із найкраще збережених Hyundai ix35 2010 року продають у Києві: яка ціна
Топ Жир
2026-08-25T14:21:25Z
Mitsubishi нарешті береться за пікап для американського ринку, але не без сторонньої допомоги
Топ Жир
2026-08-25T13:45:43Z
Geely похизувалась характеристиками твердотільної батареї для електромобілів
AutoGeek
2026-08-25T13:18:59Z
Китайський бренд пилососів Dreame, що зробив автівку у стилі Bugatti, закривається, так і не реалізувавши жодного автомобіля
Топ Жир
2026-08-25T12:57:36Z
Старий іржавий хлібовоз 50-х перетворили на екстремальний 500-сильний спорткар
Фокус
2026-08-25T12:42:20Z
Дешевше $26 000: гібридний седан Toyota Camry оновили
AutoGeek
2026-08-25T12:21:15Z