В движущихся системах течение времени. Движение с постоянной скоростью. Замедление времени как гарант и норма жизни

Мы часто удивляемся тому, как быстро летит время. Средняя продолжительность жизни в России составляет примерно 71 год, в США - 79 лет. Но некоторые люди живут гораздо дольше и смотрят на мир широко открытыми глазами. Разумеется, не в буквальном смысле.

Все знают о том, что время пролетает незаметно, когда мы занимаемся чем-то приятным. Как известно, счастливые часов не наблюдают. А , когда мы попадаем в какие-то экстремальные или необычные для нас ситуации.

Вспомним фильмы. В них самые опасные для жизни главного героя моменты часто выделяют с помощью замедленной съёмки. И это не просто визуальная метафора. Бывшая первая ракетка мира Джон Макинрой однажды описал это явление таким образом:

Всё замедляется, мяч кажется гораздо больше, и вам кажется, что у вас есть больше времени на то, чтобы его отбить.

Если бы наше представление о том, как идёт время, соответствовало действительности, нам бы не приходилось так часто пользоваться часами. Субъективное время хорошо тем, что его можно контролировать. Хотя бы в какой-то мере. Как обнаружили учёные, на наше восприятие времени влияет два основных фактора: внимание и эмоциональное возбуждение. И вот как можно ими манипулировать.

Подключитесь к настоящему

Как показали исследованияPeter Ulric Tse. Attention and the subjective expansion of time . , когда фокус нашего внимания перемещается на что-то новое, время для нас как будто замедляется. Вспомните ситуации, когда вы попадали в какое-нибудь место, где никогда раньше не были. В этом месте для вас всё было ново, и, скорее всего, вы были полностью сосредоточены на изучении окружающих вас объектов. Потом, когда вы шли назад, вам наверняка казалось, что время шло быстрее.

Очевидно, нельзя дважды впервые пройти по одной и той же улице. Но замедлить субъективное время с помощью внимания можно и по-другому. Чтобы лучше сконцентрироваться на происходящем, нужно просто начать лучше его осознавать. Учёные подтвердилиAviva Berkovich-Ohana. Temporal cognition changes following mindfulness, but not transcendental meditation practice . , что осознанности, которая нужна для того, чтобы научиться полностью присутствовать в настоящем моменте, замедляет субъективное время.

С другой стороны, если вы занимаетесь только одной конкретной задачей, время проходит очень быстро. Как подтвердили нейробиологи, чем больше вы вовлечены в какое-то дело, тем скорее пролетает времяAnthony Chaston, Alan Kingstone. Time estimation: The effect of cortically mediated attention . . Например, в воскресенье вы наконец-то решили оформить детскую комнату или навести порядок в доме, но вдруг понимаете, что день подошёл к концу, а через несколько часов снова нужно будет отправляться на работу.

Поэтому для того, чтобы замедлить или ускорить субъективно воспринимаемое время, следует контролировать то, как много внимания в количественном и качественном отношении вы уделяете определённому объекту или процессу.

Задействуйте эмоции

В ситуациях, которые вызывают у вас сильные , заставляют ваше сердце биться чаще, вы также ощущаете, что время идёт медленнее. Психологи называют это состояние эмоциональным возбуждением.

В ходе одного экспериментаJason Tipples. Facial Emotion Modulates the Neural Mechanisms Responsible for Short Interval Time Perception . исследователи показывали участникам рассерженные или счастливые лица, которые вызывали у испытуемых эмоциональный отклик. Участники подтвердили, что, по их субъективным ощущениям, эти лица им показывали дольше, чем лица безэмоциональные. В действительности время было одинаковым и в первом, и во втором случаях.

Кроме того, во время эксперимента сканирование мозга испытуемых показало различие в активности мозга в тех его частях, которые отвечают за субъективное восприятие времени. Возможно, именно поэтому в решающие моменты соревнования спортсмены чувствуют, что время как будто замедляется.

Другое исследованиеChess Stetson. Does Time Really Slow Down during a Frightening Event . было проведено на более экстремальном уровне. Участникам пришлось испытать на себе состояние свободного падения. Целью эксперимента было сильно напугать участников и проследить их восприятие времени. Как показало исследование, время для них действительно замедлилось (в численных показателях - на 36%). Во время полёта участники не чувствовали эффекта замедленной съёмки, но когда они вспоминали о полёте, им казалось, что он проходил гораздо дольше, чем это было на самом деле.

Это не значит, что для замедления субъективного времени вам нужно совершать прыжки с парашютом. Всё дело в эмоциях.

Выводы

Итак, чтобы время не утекало так быстро, меняйте виды деятельности и постарайтесь более осознанно воспринимать происходящее. Осознанность в целом помогает нам ощутить и насладиться всем, чем мы занимаемся. Или время от времени вы можете устраивать себе эмоциональную встряску. Она работает одинаково хорошо и в позитивном (приятное волнение, возбуждение), и в негативном плане (гнев). Можно совмещать и то, и другое.

Что касается распространённого утверждения о том, что время проходит быстрее, когда занимаешься чем-то приятным, на деле это действительно так. Оказывается, связь между субъективным восприятием времени и удовольствием от деятельности, которой вы занимаетесь в это время, сильнее, чем можно представить. Учёные доказалиAaron M. Sackett. You’re Having Fun When Time Flies. The Hedonic Consequences of Subjective Time Progression . , что она работает и в обратном направлении. Когда мы чувствуем, что время пролетело быстро, мы, как правило, считаем, что провели его как следует.

Иногда нам хочется лучше ощущать настоящее. А иногда - просто повеселиться. Субъективное восприятие времени исключительно ваше, вам и распоряжаться им. И это прекрасно.

В природе происходят различные процессы, но процесса, отражающего смысл нашего термина «время» в природе не существует! Время придумали люди для удобства организации собственной жизни. Это условная, а не объективная величина…

Всё началось с головной боли, но потом стало происходить нечто странное. Саймон Бейкер пошел в ванную с мыслью, что, возможно, душ ослабит его головную боль. «Я посмотрел вверх на душ и увидел, что капли воды просто застыли в воздухе”, - говорит он. «Через несколько секунд капли снова стали неразличимы и превратились в поток воды». Если обычно мы воспринимаем поток воды, как неделимую движущуюся струю, он смог увидеть каждую каплю, зависшую в воздухе, изогнутую под давлением воздуха и проносящуюся мимо него. «Это было похоже на то, - припоминает Саймон, - как летели пули в фильме “Матрица”. Как будто это были ускоренные съёмки, в которых все движется замедленно».

Встроенный секундомер

У этого явления были органические причины. Позже у Саймона Бейкера (имя изменено) обнаружилась аневризма. Отсюда головная боль, сопровождавшаяся необычными спецэффектами. Невролог Фреду Овсью из Северо–Западного Университета Чикаго опубликовал о Саймоне статью в научном журнал NeuroCase. Так анонимный пациент стал знаменитостью. Даже поверхностное изучение вопроса показывает, что практические такие же случаи могут быть найдены, и периодически появляются новые, в медицинской литературе. Есть статьи об ускорении времени - так называемом Zeittraffe-феномене («временной промежуток» в переводе с немецкого). В русском языке аналога пока нет.

Предположительно, повреждённые при аневризме сосуды могли повлиять на деятельность области зрительной коры, которые ответственны за наше восприятие времени. Под пристальным изучением находится область зрительной коры, называемая V5. Эта область, которая находится в задней части черепа, уже давно была определена, как отвечающая за определение движения объектов, но, возможно, у нее есть и более важная роль - измерять течение времени. Когда Доменика Буэтти со своими коллегами в Университетской больнице Лозанны в Швейцарии простимулировала эту область магнитными полями, чтобы спровоцировать её активность, её испытуемым оказалось сложно сделать две вещи: они с трудом смогли отследить движение точки на экране, но это в принципе ожидалось, но также им оказалось сложно оценить, насколько долго на экране появлялись некоторые из точек.

Одно из объяснений, почему в этом опыте испытуемые не смогли сделать эти две простые вещи, состоит в том, что наша система, которая отвечает за определение движения, имеет свой собственный секундомер, записывающий как быстро передвигаются вещи, которые находятся в поле нашего зрения. И когда его работа нарушается из-за повреждений мозга, мир вокруг нас замирает.

Замедление времени как гарант и норма жизни

Когда историю о необычном опыте Саймона Бейкера, когда время вокруг него в буквальном смысле слова остановилось, и предложило откликнуться читателям, у которых подобный опыт мог также быть в их жизни, оно было удивлено потоком писем, которые стали поступать в издательство.

Это позволило взглянуть на такой опыт немного шире, обобщив большое количество подобных свидетельств. Вот самые поразительные из них и то, как эти случаи объясняют учёные.

Филип Хили в своем письме описывает ужасную автомобильную аварию:

«Я повернул за угол и сразу же уткнулся носом машины в эвакуатор. Я мгновенно нажал на тормоза, но тут мои пассажиры стали кричать, что автобус сзади сейчас врежется в нас. Я помню как повернулся к ним, слушая их объяснения, потом увидел автобус, который врезается в нас и вминает нас в эвакуатор. Казалось, что все происходит очень медленно, кроме наших собственных движений - они были обычные по своей скорости. Я не знаю, как я мог в ту минуту разговаривать с пассажирами, потом видеть, как автобус врезается в нас, затем обернуться и увидеть, как надвигается эвакуатор. Я всегда описывал это, как замедление времени» .

Юайджи Эммануэль пережил нечто похожее, когда сидел со своими друзьями под линией электропередач. Услышав треск над своей головой, он поднял голову и увидел, как медленно падает провод. Все это произошло до того, как он пустился бежать.

Некоторые ученые полагают, что когда мы сталкиваемся с опасностью, выброс гормонов стресса может ускорить наши мыслительные процессы, и в сравнении с этим весь окружающий мир кажется движущимся более медленно. Эта идея определенно увязывается с молниеносной реакцией Эндрю Артура Прескотта, который спас своего сына. Вот как он рассказывает об этом:

«Я никогда не обладал хорошей реакцией, скорее наоборот: у меня проблемы с координацией, и занятия спортом - явно не для меня. Когда мой сын был маленький, я посадил его на высокую горку на детской площадке, хотя он был еще достаточно неуклюжий. Я увидел, как он заваливается на бок, чтобы перевернуться через боковой бортик, и мне казалось, что у меня есть невероятно много времени, чтобы я мог успеть поймать его» .

Иногда, ощущение, что вы владеете способностями супермена, может окончиться весьма плачевно, как в рассказе Венди Кроссли:

«Я оступился, что случается с каждым из нас время от времени. И почувствовал, что лечу, словно супермен, с широко распростертыми руками. Мне показалось, что я словно плыву в воздухе в замедленном движении, и это длилось целую вечность. В конце концов я рухнул совершенно невероятным образом на тротуар в какую-то кучу хлама с вывернутой лодыжкой и уязвленным самолюбием» .

Для большинства людей замедление времени - это единичный феномен, но Дэвид Балл говорить, что он видел мир в замедленном движении бесчисленное количество раз. Так же как и Хейли, он видел автомобильную аварию в самых мельчайших подробностях, и видел, как люди на лестнице Лондонского Метрополитена двигались ненормально медленно. Он также описывает и более длительный случай после сёрфинга, когда ему оказалось странным образом трудно оценить реальную скорость своей машины.

«Я должен был ехать под 100 км в час, но первые тридцать минут пути мне казалось, что скорость всего 5 - 10 км в час» .

Подборка писем читателей, сделанная BBC, не уникальна. В России есть энтузиасты, которые подошли к этому вопросу достаточно серьёзно и собрали подобных случаев уже на целую книгу. Вадим Чернобров в своей книге «Тайны времени» приводит отрывок из беседы с одним из летчиков–испытателей:

«У другого заслуженного летчика-испытателя, Марка ГАЛЛАЯ, при испытаниях истребителя Ла-5 пожар в воздухе все же произошел. В книге “Испытано в небе” он так описывал это летное происшествие: “Откуда-то из-под капота выбило длинный язык пламени… Снизу в кабину пополз едкий сизый дым… Дрогнул, сдвинулся с места и пошел по какому-то странному двойному счету масштаб времени. Каждая секунда обрела способность неограниченно, сколько потребуется, расширяться: так много дел успевает сделать человек в подобных положениях. Кажется, ход времени почти остановился!» Заметьте, испытатель пишет “кажется”, хотя тут же утверждает, что за считанные секунды сумел проделать огромное количество дел… Спустя много лет, в декабре 1996 года, в разговоре с Галлаем мы вспомнили этот случай, и я попросил его сказать - испытывал ли он за годы своей богатой летной практики впоследствии что-либо подобное, а если да - то сколько примерно раз. “Да раз десять, - был ответ, наверное, многие летчики, особенно испытатели, сталкиваются с этим не единожды!…»

Он описывает многочисленные случаи замедления времени у солдат в бою или у десантников во время парашютных прыжков:

«В 1992-1993 годах я совместно с газетой МАИ “Пропеллер” (МАИ) занимались расследованием и хронометрировали показания другого парашютиста, который так описывал один из своих прыжков в 1988 году: “До линии высоковольтных передач оставался всего метр, и отвернуть от нее, казалось, было невозможно. Но внезапно мой спуск прекратился, я повис в воздухе, едва не касаясь ногами смертоносных проводов. Странно! Посмотрел наверх - нет, купол парашюта ни за что не зацепился, все, что его держит, это воздух! Краем глаза заметил бегущих по полю людей, они тоже застыли на одном месте и как бы повисли в воздухе! Тут я вспомнил все, чему меня учили, с силой натянул несколько строп и… парашют повело в сторону от проводов! Приземления не помню, люди, которые подбежали, потом говорили, что я несколько минут просидел с открытыми глазами, ни на какие вопросы не отвечал…»

«Плотнее некуда. В 5 метрах правее от себя. Фигуру человека с пулеметом наперевес я увидел слишком поздно, когда пули уже летели в меня. Звука выстрела не слышал. Зато четко видел черный дыру ствола, и словно бы заглядывал в этот черный колодец. И еще, хотя и менее четко (внимание было отвлечено черным дулом), но все-таки я видел пули, летящие рядом с моей головой. Уворачиваться от них не составляло никакого труда, не сложнее, чем от тяжелолетящего шмеля. Стрелявший был уверен, что с такого расстояния (5 м!) не промахнется, поэтому даже поленился прицелиться и стрелял с бедра.

Расстреляв в меня все свои 45 патрон длинный рожок опорожняется за 3 секунды - он очень удивился и скрылся. По моему мнению прошло, наверное, около минуты, а точнее говоря, время в тот момент вообще остановилось. На каком-то неосознанном, полностью отрешенном от всяческих мыслей, автоматизме я выстрелил в ту сторону из гранатомета (автомат в тот момент был у меня за спиной). Результата собственной стрельбы я не видел, возможно, в тот момент он был мне абсолютно безразличен… Уже позже капитан Каменев, свидетель произошедшего, сказал, что мой выстрел из РПГ-7 едва не задел голову стрелявшего, но “это детали, а главное, что сам в рубашке родился!»

О подобных случаях рассказывает .

Две истории про замедление времени в экстренных ситуациях. В одной он видел движение снаряда, как он трескается, начинает разрываться – успел уйти с траектории полёта осколков . Второй случай про термический снаряд, который 3 метра летел по субъективным ощущениям несколько минут.

Весной 1905 года Альберт Эйнштейн сел на трамвай в нескольких километрах от башни Зитглогге — роскошной башни с часами, которая возвышается над Берном — по дороге домой. Эйнштейн, в то время простой клерк, завершил работу, и ехал в трамвае, думая о истинах Вселенной в свободное время. И один из его мысленных экспериментов, рожденных в том самом трамвае, произвел революцию в современной физике.

Эйнштейн представлял, что произойдет, если трамвай будет ехать со скоростью света. Смотря на башню с часами Эйнштейн понял, что если он будет путешествовать со скоростью 300 000 километров в секунду, стрелки часов, которые так торжественно двигались, будут казаться полностью застывшими.

В то же время Эйнштейн знал, что, если он вернется на башню с часами, их стрелки будут перемещаться обычным образом — время будет идти своим чередом. Однако для Эйнштейна в трамвае время замедлилось. Он пришел к выводу, что чем быстрее вы будете двигаться в пространстве, тем медленнее вы будете двигаться во времени. Как такое вообще возможно?

Башня Zytglogge, Берн, Швейцария.
Изображение: Даниэль Швен / Wikimedia Commons)

Дилемма Эйнштейна
На Эйнштейна сильно повлияли работы двух великих физиков. Во-первых, были законы движения, обнаруженные его кумиром, Ньютоном, а во-вторых, были законы электромагнетизма, установленные Максвелом. Однако две теории были противоречивыми. Максвелл постулировал, что скорость электромагнитной волны, такой как свет, фиксирована — невероятные 300 000 километров в секунду. Он утверждал, что это был фундаментальный закон Вселенной.

В то время как закон Ньютона подразумевал, что скорости всегда относительны. Скорость движения машины со скоростью 40 километров в час составляет 40 километров в час относительно стационарного наблюдателя, но только 20 километров в час относительно автомобиля, движущегося рядом с ним со скоростью 20 км/ч. Или, 60 км / ч, если тот же автомобиль ехал в противоположном направлении. Эта концепция относительной скорости несовместима с очевидным фундаментальным фактом Максвелла при применении к скорости света. Это представляло для Эйнштейна тяжелую дилемму.

Противоречие заставило Эйнштейна сделать ошеломляющее, но в то же время одно из самых новаторских утверждений в истории физики - коллокацию утверждений, что, конечно же, не удивительно. Чтобы понять противоречие и, следовательно, почему время замедляется, рассмотрим еще один гениальный мысленный эксперимент, один из лучших у Эйнштейна. Он представил себе человека на платформе станции, по обе стороны от которого ударяют две молнии. Человек, стоя прямо посередине этих двух точек, наблюдает за полученными лучами света с обеих сторон одновременно.

Тем не менее, все становится странным, когда в то же время другой человек в поезде просматривает эту сцену, когда он проезжает мимо нее со скоростью света. Согласно законам движения, свет от молнии ближе к поезду достигнет человека раньше, чем свет от молнии дальше от поезда.

Измерение скорости света, производимого обоими людьми, будет отличаться по величине. Но как это возможно, если вспомнить, что скорость света, по мнению Максвелла, должна быть постоянной, независимо от движения наблюдателя — так называемый «фундаментальный» закон Вселенной?

Чтобы компенсировать это расхождение, Эйнштейн предположил, что само время замедляется, так что скорость света оставалась постоянной! Время для человека в поезде проходило медленнее относительно времени для человека на платформе. Эйнштейн назвал это расширением времени.

Гравитационное время
Эйнштейн назвал свою теорию специальной теорией относительности. Это было что-то особенное, потому что оно касалось постоянных скоростей. Чтобы примирить ее с реальным миром, где объекты все время ускорялись и замедлялись, ему нужно было исследовать последствия своей теории, когда речь шла об ускорении. Эта попытка обобщить и объяснить все явления привела его к открытию взаимосвязи между временем и гравитацией; он назвал эту новопринятую теорию гравитации «Общая теория относительности».

Ньютон считал, что поток времени был как стрела; он двигался непоколебимо только в одном направлении — вперед. Эйнштейн в том трамвае предположил, что время изменяется обратно пропорционально скорости. Фактически, Эйнштейн утверждал, что время дополняло пространство, в гибкой четырехмерной модели, на которой разворачивались события Космоса.

Он назвал эту модель пространством-временем (пространственно-временной континуум). Когда Эйнштейн опубликовал свою работу, он получил реакцию, которую можно было бы ожидать, когда будет опубликована такая феноменальная работа — недоверие.

Согласно общей теории относительности, материя растягивает и сжимает ткань пространства-времени, так что объекты таинственным образом не тянутся к центру Земли, а скорее отталкиваются вниз деформированным пространством над ними. Имитируя наклон, кривизна пространства-времени ускоряет объекты, которые движутся вниз, хотя скорость этого ускорения не одинакова во всех точках. Сила тяжести сильнее по отношению к поверхности Земли, где кривизна более интенсивна, чем на ее окраинах.

Если сила тяжести возрастает по мере продвижения вниз, то свободный объект падает быстрее в точке на поверхности, скажем, точке B, чем на большей высоте, скажем, точке А. Для объекта в свободном падении, согласно специальной теории относительности, время в B должно проходить относительно медленнее, чем оно будет проходить в A, потому что скорость объекта быстрее в точке B.

Что такое время?
Какое время тогда является правильным? Ну, ни одно из них. Эйнштейн выяснил, что нет абсолютного времени. Время является относительным в зависимости от системы сил, которым подчиняется, формально известной как система отсчета. Время, идущее в вашем собственной системе, известно как правильное время.

Если законы движения должны быть одинаковыми для всех наблюдателей, независимо от их движения, то время должно замедляться, так что чем быстрее вы двигаетесь, тем медленнее ваши часы работают относительно других часов. Это то, что Энн Хэтэуэй упоминала в фильме «Интерстеллар», когда она сказала Мэтью Макконахи, после посадки на далекую планету возле черной дыры: «Один час на этой планете равен семи годам на Земле.”

Еще раз обратимся к мысли Эйнштейна в трамвае. Является ли появление более медленных часов ограничением нашего примитивного сознания, или время действительно замедляется? И что означает замедление времени? Капризность времени заставляет нас спросить – а что такое само время? Это не простой вопрос — понятие времени озадачивало философов и физиков с древности.

Основной функцией времени является хронологическое отслеживание событий. Однако не считая последних 400 лет люди определяли время, исходя из предположения, что вокруг нас движутся Солнце и звезды, а не Земля вращается вокруг Солнца. Несмотря на неверное основание для своего вывода, «время» все равно работало хорошо. Это происходило так, потому что дни и времена года повторялись предсказуемо, а когда у вас есть что-то, что повторяется предсказуемо, у вас есть механизм хронометража.

Галилей использовал рекурсивный характер такого механизма для вычисления движения. Описание движения было бы невозможно без какой-либо ссылки на время. Однако это время никогда не было абсолютным. Даже когда Ньютон формулировал законы движения, он использовал понятие времени, в котором двое часов не идут с абсолютным, независимым временем, а, скорее, они зависимы друг с другом. Синхронизация — причина, по которой мы построили очень сложные и точные атомные часы.

Такое понятие времени строится на одновременности или критическом совпадении двух событий, таких как прибытие поезда и уникальное выравнивание стрелок часов, когда поезд прибывает на станцию. Теория Эйнштейна утверждает, что эти совпадения должны зависеть от того, как человек движется. Если два наблюдателя на платформе и в поезде не могут договориться о том, что происходит одновременно, они не могут договориться о том, как течет само время!

Для понимания влияния движения рассмотрим простейший механизм хронометража. Представьте себе хронометражный аппарат, состоящий из фотона, который отражается взад и вперед между двумя удаленными зеркалами. Давайте согласимся, что одна секунда проходит каждый раз, когда фотон отражается. Теперь повесьте двое таких часов в точках A и B выше и на поверхности Земли (обсуждалось в предыдущем разделе ), и пусть они измеряют время, когда свободно падающий объект пролетает мимо них. Свободно падающий объект измеряет время, проходящее в его собственной системе отсчета с аналогичными часами. Что они измеряют?

Наблюдение отражения фотона между двумя движущимися зеркалами аналогично наблюдению теннисного мяча, прыгающего в движущемся поезде. Несмотря на то, что мяч прыгает перпендикулярно для кого-то в поезде, для неподвижного наблюдателя вне его, мяч отскакивает триангулярно (в треугольниках).

Когда устройство движется вперед, фотон после начала движения, подобно шару, перемещается на большее расстояние после его отражения. Поэтому наше измерение времени исказилось! Более того, чем быстрее движется аппарат, тем дольше фотон отражается, тем самым растягивая длительность секунды! Вот почему течение времени в точке B оказывается медленнее, чем в точке A (вспомните, как из-за силы тяжести объект падает быстрее в точке B, чем в точке A). Эта графика показывает треугольное движение фотона и, следовательно, задержку времени.

Конечно, разница бесконечно мала. Разница между временем, измеренным часами на вершинах гор и на поверхности Земли, составляет наносекунды. Тем не менее, открытие Эйнштейна — не что иное, как великое событие. Гравитация действительно препятствует потоку времени, что означает, что чем более массивный объект, тем медленнее течет время в его окрестностях.

Замедление времени влияет на каждый процесс, независимо от того, зависит ли оно от простейшего электромагнитного явления или сложной комбинации электромагнетизма и законов движения Ньютона. Общность универсальности относительности обеспечивает это. На самом деле даже биологические процессы, а следовательно, и время, изменяется. Да … и наша голова немного старше наших ног!

Сегодня практически каждый человек находится в постоянном движении - с одной работы на другую, от родителей к родственникам и так далее. Ни у кого не остается времени, чтобы просто остановиться и задуматься об отстраненных вещах. А иногда так сильно этого хочется. Поэтому вам нужно знать, как уметь замедлить течение времени вашей жизни, при этом успевая все то, что вы делали до этого.

Торопитесь медленно

Просто остановитесь. Это простейший способ, так как вам вообще ничего не нужно делать для достижения результата. Просто скажите себе, что хотите отдохнуть от всей суеты - и ваш мозг воспримет эту команду. Вы сможете сделать все то, что делали в предыдущие дни, но только при этом не будете чувствовать себя под постоянным давлением, на грани нервного срыва.

Будьте собой

Стадный инстинкт в людях развит очень сильно, поэтому нет ничего удивительного в том, что вам автоматически хочется набирать скорость жизни, так как все именно это и делают. Не бойтесь быть тем, кем хотите быть - каждый может выбирать для себя задачи и цели. Кто-то хочет торопиться и гнаться только вперед за другими, но если вы этого не хотите, то не бойтесь остановиться, глубоко вдохнуть и продолжить уже спокойно. Продуктивность заключается не в том, чтобы как можно скорее отметить все дела в списке, а в том, чтобы делать те дела, которые позволят вам жить счастливой жизнью. В этом вам помогут семь небольших советов.

Дышите

Очень важно уметь дышать, причем делать это полной грудью, забыв обо всем вокруг. Представьте, что вдох для вашего организма - это своего рода перезагрузка, которая позволит вам стать продуктивнее.

Практикуйте осознанность

Осознанность - это умение остановиться и насладиться текущим моментом, осознать себя в жизни. Избавьтесь от лишних мыслей, которые наводняют вашу голову, хотя бы на пару минут и сконцентрируйтесь на том, что вы делаете - и не важно, моете вы руки, чистите зубы, стоите в пробке или принимаете душ.

Медитируйте

Следующий шаг - медитация. Он требует от вас уже полной концентрации, вам нужно сконцентрироваться на одной точке или одной мысли и отпустить абсолютно все вокруг вас.

Соединяйтесь с природой

Очень многие люди сегодня проводят всю свою жизнь в каменных джунглях. Вам нужно периодически выбираться на природу, пусть даже это будет городской парк, чтобы там обрести полное успокоение.

Распорядок

Создавайте распорядок дня, список дел, которыми нужно заняться, чтобы затем иметь возможность спокойно выполнять те задачи, которые вы перед собой поставили.

Задумывайтесь над внутренним голосом

Практически никто не обращает внимания на свой внутренний голос, потому что он всегда там и всегда в действии. Но вам нужно научиться прислушиваться к нему и извлекать полезную информацию, делать соответствующие изменения, основываясь на том, что вы узнали.

Проводите время с любимыми

Одним из самых больших сожалений абсолютно всех людей является малое количество времени, проведенного с любимыми и близкими людьми. Поэтому позаботьтесь о том, чтобы провести с ними достаточно времени, чтобы потом вам не было, о чем жалеть.

Если часы неподвижны в системе , то для двух последовательных событий имеет место. Такие часы перемещаются относительно системыпо закону, поэтому интервалы времени связаны следующим образом:

Важно понимать, что в этой формуле интервал времени измеряетсяодними движущимися часами . Он сравнивается с показанияминескольких различных, синхронно идущих часов, расположенных в системе , мимо которых движутся часы. В результате такого сравнения оказывается, что движущиеся часыидут медленнее неподвижных часов. С этим эффектом связан так называемыйпарадокс близнецов.

Если часы движутся с переменной скоростью относительно инерциальной системы отсчёта, то время, измеряемое этими часами (т. н.собственное время), не зависит от ускорения, и может быть вычислено по следующей формуле:

где при помощи интегрирования, суммируются интервалы времени в локально инерциальных системах отсчёта (т. н. мгновенно сопутствующих ИСО).

Относительность одновременности

Если два разнесённых в пространстве события (например, вспышки света) происходят одновременно в движущейся системе отсчёта , то они будут неодновременны относительно «неподвижной» системы. ПриΔt " = 0 из преобразований Лоренца следует

Если Δx = x 2 − x 1 > 0, то и Δt = t 2 − t 1 > 0. Это означает, что, с точки зрения неподвижного наблюдателя, левое событие происходит раньше правого (t 2 > t 1). Относительность одновременности приводит к невозможности синхронизации часов в различных инерциальных системах отсчёта во всём пространстве.

С точки зрения системы S (лево)

С точки зрения системы S" (право)

Пусть в двух системах отсчёта, вдоль оси x расположены синхронизированные в каждой системе часы, и в момент совпадения «центральных» часов (на рисунке ниже) они показывают одинаковое время.

Левый рисунок показывает, как эта ситуация выглядит с точки зрения наблюдателя в системе S. Часы в движущейся системе отсчёта показывают различное время. Находящиеся по ходу движения часы отстают, а находящиеся против хода движения опережают «центральные» часы. Аналогична ситуация для наблюдателей в S" (правый рисунок).

Постулаты Специальной Теории Относительности (СТО)

Классическая механика Ньютона прекрасно описывает движение макротел, движущихся с малыми скоростями (υ << c). В нерелятивистской физике принималось как очевидный факт существование единого мирового времени t, одинакового во всех системах отсчета. В основе классической механики лежит механический принцип относительности (или принцип относительности Галилея ): законы динамики одинаковы во всех инерциальных системах отсчета. Этот принцип означает, что законы динамики инвариантны (то есть неизменны) относительно преобразований Галилея , которые позволяют вычислить координаты движущегося тела в одной инерциальной системе (K), если заданы координаты этого тела в другой инерциальной системе (K"). В частном случае, когда система K" движется со скоростью υ вдоль положительного направления оси x системы K (рис. 7.1.1), преобразования Галилея имеют вид:

Из преобразований Галилея следует классический закон преобразования скоростей при переходе от одной системы отсчета к другой:

Следовательно, уравнение движения классической механики (второй закон Ньютона) не меняет своего вида при переходе от одной инерциальной системы к другой.

К концу XIX века начали накапливаться опытные факты, которые вступили в противоречие с законами классической механики. Большие затруднения возникли при попытках применить механику Ньютона к объяснению распространения света. Предположение о том, что свет распространяется в особой среде – эфире, было опровергнуто многочисленными экспериментами. А. Майкельсон в 1881 году, а затем в 1887 году совместно с Э. Морли (оба – американские физики) пытался обнаружить движение Земли относительно эфира («эфирный ветер») с помощью интерференционного опыта. Упрощенная схема опыта Майкельсона–Морли представлена на рис. 7.1.2.

В этом опыте одно из плеч интерферометра Майкельсона устанавливалось параллельно направлению орбитальной скорости Земли (υ = 30 км/с). Затем прибор поворачивался на 90°, и второе плечо оказывалось ориентированным по направлению орбитальной скорости. Расчеты показывали, что если бы неподвижный эфир существовал, то при повороте прибора интерференционные полосы должны были сместиться на расстояние, пропорциональное (υ / c) 2 . Опыт Майкельсона–Морли, неоднократно повторенный впоследствии со все более возрастающей точностью, дал отрицательный результат. Анализ результатов опыта Майкельсона–Морли и ряда других экспериментов позволил сделать вывод о том, что представления об эфире как среде, в которой распространяются световые волны, ошибочно. Следовательно, для света не существует избранной (абсолютной) системы отсчета. Движение Земли по орбите не оказывает влияния на оптические явления на Земле.

Исключительную роль в развитии представлений о пространстве и времени сыграла теория Максвелла. К началу XX века эта теория стала общепризнанной. Предсказанные теорией Максвелла электромагнитные волны , распространяющиеся с конечной скоростью, уже нашли практическое применение – в 1895 году было изобретено радио (А. С. Попов). Но из теории Максвелла следовало, что скорость распространения электромагнитных волн в любой инерциальной системе отсчета имеет одно и то же значение, равное скорости света в вакууме. Отсюда следует, что уравнения, описывающие распространение электромагнитных волн, не инвариантны относительно преобразований Галилея. Если электромагнитная волна (в частности, свет) распространяется в системе отсчета K" (рис. 7.1.1) в положительном направлении оси x", то в системе K свет должен, согласно галилеевской кинематике распространяться со скоростью c + υ, а не c.

Итак, на рубеже XIX и XX веков физика переживала глубокий кризис. Выход был найден Эйнштейном ценой отказа от классических представлений о пространстве и времени. Наиболее важным шагом на этом пути явился пересмотр используемого в классической физике понятия абсолютного времени. Классические представления, кажущиеся наглядными и очевидными, в действительности оказались несостоятельными. Многие понятия и величины, которые в нерелятивистской физике считались абсолютными, то есть не зависящими от системы отсчета, в эйнштейновской теории относительности переведены в разряд относительных.

Так как все физические явления происходят в пространстве и во времени, новая концепция пространственно-временных закономерностей не могла не затронуть в итоге всю физику.

В основе специальной теории относительности лежат два принципа или постулата, сформулированные Эйнштейном в 1905 г.

Принцип относительности: все законы природы инвариантны по отношению к переходу от одной инерциальной системы отсчета к другой. Это означает, что во всех инерциальных системах физические законы (не только механические) имеют одинаковую форму. Таким образом, принцип относительности классической механики обобщается на все процессы природы, в том числе и на электромагнитные. Этот обобщенный принцип называют принципом относительности Эйнштейна.

Принцип постоянства скорости света: скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника света или наблюдателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчета. Скорость света в СТО занимает особое положение. Это предельная скорость передачи взаимодействий и сигналов из одной точки пространства в другую.

Эти принципы следует рассматривать как обобщение всей совокупности опытных фактов. Следствия из теории, созданной на основе этих принципов, подтверждались бесконечными опытными проверками. СТО позволила разрешить все проблемы «доэйнштейновской» физики и объяснить «противоречивые» результаты известных к тому времени экспериментов в области электродинамики и оптики. В последующее время СТО была подкреплена экспериментальными данными, полученными при изучении движения быстрых частиц в ускорителях, атомных процессов, ядерных реакций и т. п.

Постулаты СТО находятся в явном противоречии с классическими представлениями. Рассмотрим такой мысленный эксперимент: в момент времени t = 0, когда координатные оси двух инерциальных систем K и K" совпадают, в общем начале координат произошла кратковременная вспышка света. За время t системы сместятся относительно друг друга на расстояние υt, а сферический волновой фронт в каждой системе будет иметь радиус ct (рис. 7.1.3), так как системы равноправны и в каждой из них скорость света равна c.

С точки зрения наблюдателя в системе K центр сферы находится в точке O, а с точки зрения наблюдателя в системе K" он будет находиться в точке O". Следовательно, центр сферического фронта одновременно находится в двух разных точках!

Причина возникающего недоразумения лежит не в противоречии между двумя принципами СТО, а в допущении, что положение фронтов сферических волн для обеих систем относится к одному и тому же моменту времени . Это допущение заключено в формулах преобразования Галилея, согласно которым время в обеих системах течет одинаково: t = t". Следовательно, постулаты Эйнштейна находятся в противоречии не друг с другом, а с формулами преобразования Галилея. Поэтому на смену галилеевых преобразований СТО предложила другие формулы преобразования при переходе из одной инерциальной системы в другую – так называемые преобразования Лоренца , которые при скоростях движения, близких к скорости света, позволяют объяснить все релятивисткие эффекты, а при малых скоростях (υ << c) переходят в формулы преобразования Галилея. Таким образом, новая теория (СТО) не отвергла старую классическую механику Ньютона, а только уточнила пределы ее применимости. Такая взаимосвязь между старой и новой, более общей теорией, включающей старую теорию как предельный случай, носит название принципа соответствия .

Билет №16

Преобразова́ния Ло́ренца - линейные (или аффинные) преобразования векторного (соответственно, аффинного) псевдоевклидова пространства, сохраняющеедлиныили, что эквивалентно,скалярное произведениевекторов.

Преобразования Лоренца псевдоевклидова пространства сигнатуры(n-1,1) находят широкое применение в физике, в частности, вспециальной теории относительности (СТО), где в качестве аффинногопсевдоевклидова пространствавыступает четырёхмерный пространственно-временной континуум (пространство Минковского).