MY.UAНовини
Пояснення парадоксу близнюків: де ховається розв'язок цією задачі
Пояснення парадоксу близнюків: де ховається розв'язок цією задачі

Пояснення парадоксу близнюків: де ховається розв'язок цією задачі

Вчені та фахівці з фізики вже давно використовують "парадокс близнюків" для пояснення одного з найдивніших аспектів теорії спеціальної теорії відносності Альберта Ейнштейна. Ця ідея стосується того, як змінюється плин часу для людей, що рухаються з дуже високими швидкостями, особливо зі швидкістю, близькою до швидкості світла.

Хоча концепція "парадоксу близнюків" вже десятиліттями з’являється у науковій фантастиці, вона ґрунтується на реальних фізичних законах, перевірених експериментами та сучасними технологіями.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Згідно з теорією спеціальної теорії відносності, час не проходить з однаковою швидкістю для кожного спостерігача. Цей ефект називається уповільненням часу. Людина, що рухається з надзвичайно високою швидкістю, сприйматиме час повільніше, ніж та, що залишилася на Землі. Годинники, біологічні процеси і навіть людське сприйняття сповільняться для мандрівника.

Ця ідея стала популярною, оскільки пропонує один із небагатьох науково реалістичних методів міжзоряних подорожей. Подорож до зоряної системи, розташованої за 40 світлових років, з точки зору Землі тривала б щонайменше 40 років. Повернення додому додало б ще 40 років. Для людей на Землі під час місії минули б цілі покоління.

Астронавти, які рухаються зі швидкістю, близькою до швидкості світла, відчуватимуть набагато менше часу на борту свого космічного корабля
Фото: bisbos.com

Однак фізика передбачає, що астронавти, які рухаються зі швидкістю, близькою до швидкості світла, відчуватимуть набагато менше часу на борту свого космічного корабля. Залежно від швидкості, подорож може здаватися мандрівникам місяцями або навіть годинами. Ця можливість надихнула багато науково-фантастичних історій про астронавтів, які повертаються додому і виявляють, що друзі та родина постаріли, тоді як вони залишилися відносно молодими.

Відомий "парадокс близнюків" намагається показати дивні наслідки цього ефекту. У типовому прикладі один близнюк залишається на Землі, а інший подорожує космосом зі швидкістю, близькою до швидкості світла, перш ніж повернутися додому. Коли вони зустрічаються, близнюк-мандрівник виявляється молодшим за того, хто залишився на Землі.

Спочатку ця ситуація здається простою, оскільки космічний мандрівник явно рухається швидше. Але проблема стає заплутаною, якщо розглядати її з точки зору астронавта. Усередині космічного корабля астронавт міг би стверджувати, що корабель нерухомий, тоді як Земля віддаляється з величезною швидкістю. Якщо рух є відносним, чому астронавт повинен старіти повільніше, а не людина на Землі?

Друга версія мисленого експерименту використовує двох астронавтів на ім’я Еш і Бі. Еш повільно рухається космосом, тоді як Бі прискорюється майже до швидкості світла. Кожен спостерігач бачить, як інший швидко віддаляється. Обидва очікували б, що годинник іншої людини йтиме повільніше. Проте фізика передбачає, що коли вони знову зустрінуться, Еш постаріє набагато більше, ніж Бі.

Це питання викликало плутанину навіть серед вчених після того, як Ейнштейн представив спеціальну теорію відносності. Деякі критики стверджували, що теорія має бути хибною, оскільки логічно неможливо, щоб обидва спостерігачі були молодшими один за одного.

Проте десятиліття експериментів підтвердили розрахунки Ейнштейна. Супутники GPS повинні враховувати релятивістські ефекти, щоб забезпечити точне визначення місцезнаходження, а частинки, що рухаються зі швидкістю, близькою до швидкості світла, неодноразово демонстрували вимірюване уповільнення часу в лабораторних експериментах.

Сам Ейнштейн стверджував, що ця ситуація насправді не є парадоксом. Одне з основних пояснень зосереджується на прискоренні. Спеціальна теорія відносності спочатку описувала ситуації без прискорення або гравітації.

У типовому прикладі один близнюк залишається на Землі, а інший подорожує космосом зі швидкістю, близькою до швидкості світла
Фото: Wikimedia Commons

У прикладі з близнюками космічний корабель Бі прискорився майже до швидкості світла, а потім сповільнився або змінив напрямок. Багато фізиків стверджують, що таке прискорення відокремило досвід Бі від досвіду Еша.

Інше пояснення вказує на розворот під час подорожі. Щоб близнюки змогли возз’єднатися, один з мандрівників повинен змінити напрямок руху. На думку деяких фізиків, ця зміна змінює систему відліку та створює різницю в пройденому часі.

Дебати щодо точного тлумачення тривають роками, але мало хто з фізиків сумнівається в кінцевому результаті. Якщо люди колись побудують космічний корабель, здатний рухатися навіть на невеликій частці швидкості світла, один з мандрівників дійсно повернеться молодшим за іншого.

Близнюки-космонавти з реального життя допомогли привернути увагу до цієї теми. Скотт Келлі та Марк Келлі обидва пройшли підготовку як космонавти НАСА і присвятили час космічним дослідженням. НАСА залучило братів до довгострокового дослідження після того, як Скотт Келлі провів майже рік на борту Міжнародної космічної станції, а Марк Келлі залишився на Землі.

Скотт Келлі провів майже рік на борту Міжнародної космічної станції, а Марк Келлі залишився на Землі
Фото: NASA

Експеримент вимірював, як тривалий космічний політ вплинув на людський організм. Їхня майже ідентична ДНК дозволила дослідникам порівняти фізичні зміни з незвичайною точністю. Скотт Келлі також відчув незначний релятивістський ефект через свою швидкість на орбіті. Вчені підрахували, що він постарів приблизно на 8,6 мілісекунди менше, ніж його брат.

Ця різниця була надзвичайно малою, і люди не могли її безпосередньо помітити. Загальна теорія відносності також відіграла свою роль, оскільки гравітація також впливає на час. Сильніше гравітаційне поле Землі дещо уповільнило час для Марка Келлі, частково врівноважуючи ефекти орбітальної швидкості Скотта.

Опитування

Які наукові теми вам цікаво читати?

Опитування відкрите до

Головною метою дослідження НАСА був не сам парадокс близнюків. Дослідники насамперед прагнули з’ясувати, як тривале перебування в умовах мікрогравітації та космічного випромінювання впливає на людський організм. Отримані результати мали важливі наслідки для майбутніх місій на Марс та в інші частини Сонячної системи, де астронавти можуть проводити роки далеко від Землі.

Парадокс близнюків залишається одним із найяскравіших прикладів того, наскільки дивним може здаватися Всесвіт, якщо дивитися на нього крізь призму сучасної фізики. Хоча люди ще не можуть подорожувати зі швидкістю, близькою до швидкості світла, принципи, що лежать в основі уповільнення часу, вже впливають на роботу супутників, космічні місії та наукові експерименти.

Інші новини науки

  • ChatGPT переконав колишнього поліцейського у тому, що той розкрив таємниці Всесвіту. Життя чоловіка розвалилося після того, як він став зацикленим на сплікуванні з чат-ботом, проводячи за цим заняттям по 16 годин на день.
  • Вчені дослідили пошукові запити, пов'язані з дивними снами, та виявили цікаву закономірність. люди по всьому світу бачать одні й ті самі сни.

Під час написання цього матеріалу використано матеріали IFLScience.

Теги за темою
Космоснаука
Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
Украинский город был древней столицей большого государства: где он расположен
GlavRed
2026-08-15T00:00:52Z
Как усилить действие порошка при стирке: эксперты раскрыли хитрый трюк
Знай
2026-08-16T13:51:43Z
Новый тест на IQ: найди 4 отличия на фото с фотографом за 7 секунд
MY.UA
2026-08-16T01:39:48Z
Бананы пролежат на две недели дольше: раскрыт элементарный секрет
GlavRed
2026-08-15T14:39:46Z
Помидоры будут плодоносить до первых заморозков: как защитить урожай от клопов
GlavRed
2026-08-25T10:36:54Z
Напиток киногероев: секрет пропорции рома и колы, о котором молчат бармены
Comments UA
2026-08-25T10:33:26Z
Как сделать черствый хлеб снова мягким и необычным вкусным: пряность, которая придаст особый вкус
Gazeta UA
2026-08-15T07:00:40Z
111-летняя бабушка раскрыла секрет долголетия: какие привычки помогают ей жить активно
TSN
2026-08-15T04:18:26Z
Тест: поза во время сна расскажет, что вас больше всего беспокоит
TSN
2026-08-13T21:21:20Z
Украинцам зачислят к пенсии еще один период: кто может получить дополнительный страховой стаж
Знай
2026-08-13T05:15:41Z
Украинцы массово выезжают из одной из популярнейших стран ЕС: куда едут
Comments UA
2026-08-12T07:36:13Z
Союзники приняли историческое решение для победы Украины, но есть жесткий нюанс: что известно
Comments UA
2026-08-13T16:57:55Z
Церковный праздник 13 августа: что нужно сделать сегодня, чтобы защитить дом от всего недоброго
Comments UA
2026-08-13T06:15:36Z
Комплексы РЭБ, склады и МиГ-29: что известно о новых поражениях военных целей РФ
TSN
2026-08-25T10:39:14Z
Сумма колоссальная: сколько средств Украине не хватает на оборону
Comments UA
2026-08-25T10:27:54Z
Куда уже не пускают: десятки украинских мужчин получили отказ в защите
Comments UA
2026-08-13T05:09:58Z
Мусор влетит в копейку: платежки для украинцев хотят резко поднять
Знай
2026-08-17T11:36:07Z
Осталась без матери: как выглядят дочь Кличко и Панеттьер и где она живет
Comments UA
2026-08-17T07:06:35Z
Почему люди часто просыпаются в 3 часа ночи: шокирующая причина
TSN
2026-08-11T21:18:06Z
Комары больше не страшны: какой простой трюк помогает избавиться от зуда
UAToday
2026-08-16T04:09:57Z
Исследователи шокированы открытием: кто чаще болеет раком
Comments UA
2026-08-14T16:18:55Z
Риск развития диабета 2-го типа можно снизить: ученые назвали неожиданный способ
TSN
2026-08-13T13:51:08Z
Морская соль и сахар в скрабах Collistar
Мій Харків
2026-08-25T10:21:26Z
Пицца без лишних калорий: как сделать любимое блюдо полезнее
TSN
2026-08-25T10:18:02Z
Почему урчит в животе, даже когда вы не голодны: что означают эти звуки и когда это опасно
TSN
2026-08-11T11:21:47Z
Как готовить кофе, чтобы он был не только вкусным, но полезным для сердца и мозга
TSN
2026-08-11T11:06:15Z
Исследовательница раковых клеток назвала 4 продукта, которые она никогда не покупает
Comments UA
2026-08-17T05:06:57Z
Умер "крестный отец российского шансона", родом из Украины — что произошло
GlavRed
2026-08-13T07:12:50Z
Леся Никитюк в пиджаке на голое тело засветила бюст и похвасталась фигурой через год после родов
TSN
2026-08-15T08:21:45Z
Прислала тело в мусорном мешке: мать Яниса Тиммы сделала признание о Седоковой
GlavRed
2026-08-15T19:48:53Z
Ксения Мишина сквозь слезы: как актриса преодолевает вызовы материнства
MY.UA
2026-08-15T06:41:27Z
Какую обувь выбрать на осень 2026: десять трендовых моделей
Gazeta UA
2026-08-25T10:18:26Z
Тиффани-блю: как известный бренд превратил обычный цвет в ювелирную роскошь
Comments UA
2026-08-25T10:03:37Z
28-летняя дочь Кузьмы назвала единственную причину, через которую откладывает беременность: "Это все сложно"
TSN
2026-08-14T15:09:52Z
Елена Шоптенко объяснила, вернется ли в Украину: "Решение зависит от безопасности сына"
Знай
2026-08-14T05:21:21Z
Ева Грин и Сэмюэл Л. Джексон инсценируют смерть в трейлере фильма "Сыграть в ящик"
GameMag
2026-08-13T23:15:26Z
На заводе по производству боеприпасов раздался мощный взрыв: первые подробности
TSN
2026-08-13T15:36:53Z
Россия ударила по пассажирскому поезду: удалось ли избежать трагедии
Comments UA
2026-08-13T06:42:33Z
Польша отправляет спецсамолет: 12 погибших, 40 раненых в ДТП автобуса в Венгрии
MY.UA
2026-08-16T13:43:06Z
В "Укрзализныце" показали, что нашли после гибели машиниста поезда, атакованного "Шахедом"
Фокус
2026-08-13T13:51:02Z
В Польше мужчина спровоцировал массовое избиение трёх украинцев после "лекции о Волыни"
Европейская правда
2026-08-25T10:39:29Z
Россияне обстреляли торгово-развлекательный центр в Днепропетровской области. ФОТО
Новости Украины
2026-08-25T09:36:00Z
РФ ударила опасными ракетами по Молдове: потрясающие детали инцидента
Comments UA
2026-08-17T16:18:11Z
Рядом с пляжем в Одессе "взорвалось" море. ВИДЕО
Новости Украины
2026-08-16T19:06:28Z
РФ массированно ударила по Украине: жертвы в Кривом Роге и Запорожье, пожар в Киеве
Comments UA
2026-08-16T05:42:48Z
Синоптики забили тревогу — на Украину сует опасность: карта "красных" областей и подробный прогноз
TSN
2026-08-14T03:06:57Z
ВСУ перешли в наступление и освобождают территории на ключевом направлении: Кремль поставили перед сложным выбором – ISW
TSN
2026-08-13T05:21:52Z
Россия мощно ударила по Житомирщине
Gazeta UA
2026-08-14T05:27:52Z
Детей с инвалидностью и одиноких пенсионеров готовят к эвакуации зимой: КГГА составляет списки
Знай
2026-08-13T19:00:05Z
Обесточивание водоканала в Одессе: в Ленселище и на Слободке упало давление воды
Знай
2026-08-25T10:42:08Z
Циклон с Черного моря резко изменит погоду: грозы на юге, жара до +32°
Знай
2026-08-25T10:27:40Z
У этих знаков Зодиака в августе возникнут проблемы
Comments UA
2026-08-13T09:42:19Z
Могут напасть даже в парке: в Киеве и области активизировались змеи, уже есть первые случаи
TSN
2026-08-13T07:21:23Z
Украину могут накрыть затяжные волны арктического холода: что прогнозируют на зиму
Знай
2026-08-13T04:12:31Z
Проверьте кошелёк: купюра 50 гривен может стоить более 100 000 грн
Знай
2026-08-17T05:27:32Z
Часть украинцев может заплатить коммуналку со скидкой 50%: кому сократят платежки
Знай
2026-08-14T17:27:48Z
Пенсионерам могут добавить до 1 038 грн: кому выплатят больше без индексации
Знай
2026-08-17T08:45:23Z
Курс валют на 16 августа: сколько стоят доллар, евро и злотый
TSN
2026-08-16T05:48:47Z
Доллар превысил отметку в 2 миллиона риалов: экономика Ирана подверглась новому удару санкций
Новости Украины
2026-08-25T10:03:02Z
Если валютные ограничения НБУ для бизнеса не изменятся, украинские компании уйдут в офшоры - СМИ
Gazeta UA
2026-08-25T09:57:19Z
Украинцам грозят блэкауты: какие города могут остаться без света
Знай
2026-08-16T03:36:58Z
Неожиданные скидки: как Киевстар и Vodafone экономят абонентам до 400 гривен
MY.UA
2026-08-16T00:23:03Z
Под угрозой оказались две области: рф будет наносить удары по газовым объектам
Знай
2026-08-13T20:42:49Z
Эти выборы изменят все: что Трамп сделает с Украиной после ноября
Comments UA
2026-08-11T13:57:54Z
Зеленский ответил на ультиматум Путина по поводу Донбасса: что заявил президент
Comments UA
2026-08-13T08:42:18Z
Угроза для Кремля растет: на что пошел Путин, чтобы повысить свою популярность
Comments UA
2026-08-12T05:12:59Z
Страх нельзя скрыть: зачем Кремль убрал единственную антивоенную партию
Comments UA
2026-08-11T12:00:27Z
Есть идеи: что изменит новый мирный план по Украине и в чем его главная загадка
Gazeta UA
2026-08-25T10:42:10Z
Кремль на пороге неотвратимой катастрофы: озвучен громкий прогноз о неожиданном "окне" для Украины
Comments UA
2026-08-25T10:27:06Z
Россия этого уже не переживет: новый кризис накрыл россиян – дальше только хуже
Comments UA
2026-08-11T11:48:17Z
Маси Найем прокомментировал решение защищать экс-чиновницу ОП Мудрую
Комсомольская правда
2026-08-22T16:36:13Z
"Мадяр" озвучил тревожное предупреждение для украинцев: к чему следует готовиться
Comments UA
2026-08-20T20:30:00Z
Библия описывает инопланетян, и Ватикан об этом знает: католический переводчик раскрыл правду
TSN
2026-08-11T17:36:51Z
Жизнь на Земле зародилась дважды: ученые шокировали новым исследованием
Знай
2026-08-15T04:30:06Z
Жизнь на Земле могла возникнуть дважды: сенсационное исследование ученых
TSN
2026-08-14T16:48:21Z
iPhone защитит фото от дипфейков: Apple готовит функцию Reference Image
Знай
2026-08-14T12:51:01Z
Никто не знает, почему жители ушли: ученые обнаружили заброшенное поселение с целыми зданиями
Фокус
2026-08-25T08:57:02Z
«Киевстар» переведет часть абонентов на другие тарифы: что изменится с 1 сентября
TSN
2026-08-25T08:36:43Z
Громкое открытие: найдено сенсационное захоронение родственника Мидаса
Comments UA
2026-08-14T12:03:44Z
"Денежная помощь всем гражданам": мошенники через мессенджеры опустошают карты
Знай
2026-08-14T02:00:21Z
Возле Сицилии нашли затонувший корабль, которому 2000 лет: всех удивило то, что нашли на борту
Comments UA
2026-08-13T12:57:54Z
Александр Хижняк побеждает в самом долгом бою: первый титул "Полтавского танка"
MY.UA
2026-08-23T18:21:20Z
Александр Хижняк: как украинский «Танк» завоевал первый титул на профи-ринге
MY.UA
2026-08-22T20:41:27Z
Самая красивая легкоатлетка Украины снялась в купальнике на пляже
Comments UA
2026-08-20T19:15:47Z
Магучих в третий раз подряд: украинка снова завоевала золото Евро-2026!
MY.UA
2026-08-15T21:49:17Z
При поддержке фармацевтической корпорации "Здоровье" в Харькове развивается баскетбол
Comments UA
2026-08-25T08:57:48Z
Ребров отказался возвращаться в "Динамо" — инсайд
ZN UA
2026-08-25T07:44:14Z
Нефарт и мастерство: почему "Динамо" вылетело из еврокубков 2026/27
MY.UA
2026-08-13T22:21:16Z
Усик опубликовал новые милые фото с младшей дочерью
Фокус
2026-08-13T15:51:38Z
"Наполи" хочет подписать Мудрика: клуб Серии А начал переговоры с "Челси"
Знай
2026-08-13T07:36:02Z
Как найти замену запчасти, которую производитель уже снял с производства
Знай
2026-08-15T04:39:11Z
Пробег больше не "скрутить": что изменится для водителей
Comments UA
2026-08-14T13:21:04Z
Назвали самые популярные бензиновые авто месяца
Gazeta UA
2026-08-13T06:57:08Z
Воздушная тревога на улице, в авто или дома: алгоритм действий, который следует помнить
TSN
2026-08-25T10:06:28Z
Внедорожный лимузин: Hyundai представила роскошный большой кроссовер
Фокус
2026-08-25T08:51:12Z
На продажу выставили неприметный пикап звездных супругов
Фокус
2026-08-25T08:12:30Z
Tesla возглавила рейтинг самых продаваемых в мире авто
Gazeta UA
2026-08-25T07:39:08Z
Почему у первых советских автомобилей руль был справа: настоящая причина удивит
GlavRed
2026-08-25T07:27:35Z
Новые камеры автофиксации заработали на трассах и в городах
Знай
2026-08-24T05:45:33Z