Эффект замедления. Замедление времени по своему желанию. Релятивистское замедление времени по Эйнштейну

Предельный страх Как мозг замедляет время. Контроль сигнальной системы головного мозга Замедление восприятия времени — это одно из наиболее странных явлений, сопровождающих крайнюю степень страха. Этот эффект часто используют в фильмах и телевизионных шоу - например, во всем известной сцене из фильма «Матрица», где время замедляется настолько, что скорость летящих в главного героя пуль не превышает скорость пешехода. В реальной жизни наше восприятие изменяется менее радикально. Однако люди, побывавшие в критической ситуации, нередко рассказывают о том, что им казалось, что все происходит гораздо медленнее, чем обычно. Вещи падали не так быстро, а у них самих они за одно мгновение в голове могло пронестись множество мыслей. В настоящее время группа исследователей из Израиля сообщает, что время не только способно замедляться, но такая способность восприятия времени у разных людей различна. Ученые обнаружили, что в случае опасности людям с повышенной тревожностью кажется, что время замедлилось сильнее. Данный результат представляет большой интерес, а также ставит основной вопрос: каков механизм этого замедления? Исследователь Дэвид Иглман перефразировал этот вопрос следующим образом: когда в реальной жизни возникает ощущение замедления времени, значит ли это, что наши чувства и способность к познанию каким-то образом ускорились, или замедление времени является всего лишь иллюзией? Происходит ли замедление времени в действительности или нам это только кажется нам при взгляде в прошлое? Чтобы выяснить это, необходимо было генерировать страх достаточной интенсивности. Иглман не стал прыгать с парашютом, а выбрал экстремальный аттракцион под названием «прыжок в воздухе» (Suspended Catch Air Device - SCAD) , в котором участников роняли с большой высоты (45 метров) на сетку. Без какой-либо страховки, участники падали в течение 3 секунд, а затем ударялись о сетку на скорости 112 км/ч. Будет ли генерированный таким образом страх достаточно сильным, чтобы вызвать чувство замедления времени? Чтобы это проверить, Иглман попросил участников эксперимента засечь секундомером время в свободном падении. Затем предполагалось оценить это время по собственным ощущениям. После этого участники должны были наблюдать за полетом других людей и оценить это же самое время. В среднем, участникам казалось, что их собственный полет длился на 36% дольше. Замедление времени действительно имело место. Затем Иглман снабдил участников эксперимента специальным устройством, разработанным им и его студентами, названное «перцептивным хронометром». Оно представляет собой простой цифровой дисплей, который надевается на запястье. Расположенная сбоку кнопка позволяет ученым регулировать скорость мигания чисел на дисплее. Идея заключалась в том, чтобы увеличивать скорость мигания цифр до того момента, когда различить цифры станет невозможно (в нормальном состоянии участника эксперимента). Иглман предположил, что если страх действительно ускоряет скорость восприятия, во время свободного падения участники смогут разглядеть цифры на дисплее. Однако подобный результат в ходе эксперимента получен не был. Это означает, страх не приводит к увеличению скорости нашего восприятия или обработки информации. Вместо этого, он позволяет нам гораздо более подробно запоминать свои ощущения. Поскольку наше восприятие времени основано на количестве запоминаемой информации, то кажется, что события, сопровождаемые страхом, происходят гораздо медленнее, чем есть на самом деле. Сделанное Иглманом открытие представляет важность не только для понимания природы страха, но также самой природы осознания. В конце концов, во время полета с башни добровольцы, безусловно, осознавали каждый момент процесса свободного падения. Им казалось, что время двигается очень медленно. Тем не менее, сделанное Иглманом открытие позволяет предположить, что воспринимать что-либо мы можем только после того, как это случилось. То есть, мы не можем непосредственно осознавать, что мы чувствуем в данный момент времени. Мы только можем осознать воспоминание - того, что произошло несколько секунд или миллисекунд назад. Таким образом, то прекрасное настоящее, в котором, как мы думаем, мы все находимся, вполне может быть ретроактивной иллюзией.

Давно я собирался написать на эту тему, тем более что я пережил этот феномен уже три раза, а недавно мне удалось осмыслить и понять саму причину этого чуда.

Разумеется, прежде чем начать кому-то "открывать Америку", я решил поинтересовался, а что уже написано на эту тему? Так всегда делают люди с инженерно-техническим складом ума, которые не хотят вторично "изобрести велосипед".

Поиск в Гугле по ключевой фразе "Феномен замедления времени" дал несколько ссылок на статьи: "10 попыток объяснить феномен времени" , "Разгадан феномен замедления времени в критических ситуациях" , "Тайна остановки времени" и другие. Прочитав их, я не увидел сколько-нибудь внятного понимания авторами заявленной темы.

В статье "Разгадан феномен замедления времени в критических ситуациях" после пересказа автором не им пережитых ситуаций сделан вывод: "в экстремальных ситуациях человеку кажется, что всё вокруг движется очень быстро, а он сам всё делает медленно. Подобное искажение происходит из-за того, что в пограничных ситуациях мы быстрее усваиваем новую и в буквальном смысле жизненно важную информацию. В это время активизируется особый участок мозга, который накапливает все впечатления, возникающие в опасной для жизни ситуации. Именно поэтому воспоминания об ужасающих событиях отличаются глубиной и яркостью. И чем больше деталей и впечатлений о ситуации сохраняется в памяти, тем более долгим кажется нам пережитый момент...."

Это, как вы сами понимаете, никакая не "разгадка феномена", а всего лишь очередная гипотеза, причём без какой-либо ясной конкретики.

Статья "10 попыток объяснить феномен времени" оказалась и вовсе на другую тему. Сделана попытка объяснить, что вообще такое "время"...

Статья "Тайна остановки времени" оказалась наиболее информативной по заявленной теме, но и в ней тоже не дано ясного ответа на вопрос, в чём кроется тайна замедления времени в критических ситуациях. Однако, я решил за основу своего рассказа взять именно эту статью, чтобы на уже готовом фундаменте раскрыть "феномен замедления времени", как я его понял.

Феномен замедления времени

Наука утверждает, что время всегда течёт с одинаковой скоростью, и никто не может изменить это - ни человек, ни природа. Но бывают случаи, когда у человека изменяется ощущение хода времени и ему кажется, что время ускоряет или замедляет свой бег. Обычно такое ощущение появляется, когда в считанные секунды происходит очень много событий и сознание не может их «уместить» в обычные временные отрезки.

Так, однажды машина космонавта Владимира Аксенова заглохла на переезде через железную дорогу. Метрах в пятидесяти из-за поворота в этот момент показалась мчавшаяся электричка. Водитель даже не успел бы выбраться из авто - через секунду электричка должна была неминуемо врезаться в нее. Аксенов выдернул ключ зажигания из гнезда, а потом опять вставил его и медленно надавил на стартер. Тут же мотор завелся и машина, съехав с рельсов, замерла в паре метров от промчавшего поезда. У космонавта было такое ощущение, будто вагоны проплыли как в замедленном кино. Ему даже удалось разглядеть бледное лицо машиниста, который даже не начал торможение.

Еще один случай несколько лет назад произошел в альплагере. Инструктор-грузин Вахтанг рассказал, что в тот день шёл в связке со своим другом. Он первым двинулся, а друг остался у края снежника страховать его. Когда Вахтанг был почти на полпути, то заметил, как по снегу по бокам и чуть выше от него пошли трещины. Затем громадные пласты снега со льдом медленно устремились вниз. Страха инструктор не чувствовал и действовал так, будто некуда было спешить - высматривал большой смерзшийся кусок снега и броском перебирался на него, потом выбирал следующий и т.д. Его друг не поверил своим глазам, когда он выбрался из лавины - на самом деле все это происходило в доли секунды.

Заявления такого рода - о замедлении визуального восприятия быстропротекающих процессов, не удается пока рационально истолковать. Они непостижимы и удивительны.

Химики, физики и философы сходятся во мнении, что ход времени является неизменным и все события происходят в строго определённых временных рамках. Тогда что с человеком происходит, когда ему кажется, что время идёт очень медленно или вообще остановилось? Возможно всё дело в ускорении биологических процессов в организме в критических ситуациях - нервные импульсы проходят быстрее, мышечные волокна чаще сокращаются, хотя человек не чувствует и не осознает этого.

Исследователи проанализировали рассказы людей о своих ощущениях и провели соответствующие расчёты. В итоге они сделали вывод, что ход собственного времени может ускоряться в 130 раз. Поэтому всё вокруг происходит медленнее в 130 раз и человеку кажется, что время остановилось. Подтверждает эту гипотезу тот факт, что все люди, которые пережили «остановку времени», утверждают, что все происходило в странной тишине . Это довольно просто объяснить - при ускорении индивидуального времени более чем в сто раз, поступающие в ухо звуки, превращаются в инфразвуки, не воспринимаемые человеческим слуховым аппаратом.

Исследователи из медицинского колледжа провели эксперимент, чтобы проверить - на самом ли деле время для человека в минуту опасности замедляется. Добровольцев без страховки сбрасывали с высоты пятьдесят метров спиной вперед. Они, конечно, падали на специальную сетку, но каждый все равно испытывал очень сильный испуг. По ощущениям каждого добровольца их полет длился намного дольше, чем это было в действительности. Падали они считанные секунды, а для них это казалось значительно дольше. Человек, который испытывает сильнейший страх, впадает в своеобразный транс. При этом все системы организма начинают работать с ускорением. Человек начинает мыслить значительно быстрее.

Физик и химик Илья Пригожин утверждал, что каждый человек конструирует собственное время в каждый момент бытия. В критические моменты мозг управляет собственным временем, т.е. может замедлить его чуть ли не в сотни раз, а может и ускорить. Есть наглядный пример, который доказывает это.

Буры, начавшие в 1780 - е годы захват земель коса и зулусов, столкнулись с удивительным явлением - африканские знахари могли заговарить от пуль своих воинов. В результате они атаковали европейцев, несмотря на ожесточенный огонь. Некоторые оставались целыми и невредимыми даже когда по ним в упор стреляли. Пули от африканцев не отскакивали, но и не попадали в них. Тогда с этой загадкой колонизаторы разбираться не стали, потому что всех заговоренных воинов, в конце концов, перебили.

Сегодня можно объяснить секрет их неуязвимости - африканские воины могли произвольно ускорять течение своего индивидуального времени и, таким образом, уклоняться от пуль. Но они погибли, так как это не могло продолжаться бесконечно.

Некоторые йоги на Востоке способны, казалось бы, останавливать время. Они умеют исчезать прямо на глазах у изумленных зрителей и оказываться за их спинами. Этот феномен был давно описан. Ритуалы, которые помогали стать невидимым, были описаны еще в древнейших индийских манускриптах, написанных в 2500 - 1400 годах до нашей эры. В этих манускриптах говорится, что для полноты исчезновения необходима концентрация мысли. Йоги владеют телепортацией или же они способны максимально ускорять свое время, из-за чего зрители их не видят? В отличие от критических ситуаций, у испытывающего положительные эмоции человека убыстряется субъективное ощущение времени. Человек просто не замечает, как течет время.

Итак, с уверенностью можно сказать, что состояния страха, смертельной опасности и стресса переводят организм в так называемый «аварийный режим работы», который сопровождается возрастанием скорости восприятия окружающей действительности и скорости мышления. Может быть, это делается для снижения потерь времени при проведении в жизнь защитных действий от наступившей опасности? Организм должен до конца бороться с применением всех наличных средств и сил.

Итак, моё видение этого феномена и понимание его природы.

Идею, мысль, что "все люди, которые пережили «остановку времени», утверждают, что всё происходило в странной тишине " , я подтверждаю.

Мне было лет 14 или даже меньше, когда я пережил этот феномен впервые. Причём уникально то, что я его пережил, когда моей жизни ничто не угрожало. Я не находился в критической ситуации!

Я гулял неподалёку от своего дома с мальчишками, мы шли куда-то, я повернул свою голову вправо и это случилось... Я увидел примерно в 70 метрах от себя, как автомобиль сбивает человека на пешеходном переходе. Вот просто я повернул зачем-то голову вправо, посмотрел вдаль, и всё случилось перед моими глазами как в замедленном кино и без звука... То, что без звука, я хорошо запомнил. Меня это очень удивило тогда. Немые кинофильмы с Чарли Чаплиным ещё были свежи в моей памяти... Во времена моей юности их иногда ещё показывали по телевизору.

Вот что я тогда увидел:

Какой-то мужчина шёл уверенно на красный свет светофора, а наперерез ему через перекрёсток двигалась машина "УАЗ-буханка" со скруглённым носом. Вот такая:

Я увидел тогда всё в таких подробностях, что просто оцепенел. Скруглённый нос машины медленно ударил мужчину в правый бок, его тело изогнулось дугой, в этом изгибе тела голова мужчины ударила по лобовому стеклу так, что оно разбилось... Я видел, как летел каждый его осколок... Дальше, очевидно, сработала упругость человеческого тела. Машина не тормозила, водитель даже на давил на тормоз, а человек стал улетать относительно машины вперёд и вверх... Подлетев метра на 4 вверх, аккурат к троллейбусным проводам, он потом упал на дорогу... УАЗ проехал по его перекрещенным ногам и только после этого водитель затормозил машину и остановился...

Когда моё оцепенение прошло, я с ребятами побежал к месту трагедии, при этом меня лихорадило от увиденного... Такое я увидел впервые в жизни... Мужчина, по всей видимости, остался тогда жив. По крайней мере, подъехавшая бригада скорой помощи увезла его с места происшествия живым...

Второй раз я испытал феномен замедления времени где-то в году 1992, когда сам стал участником и виновником ДТП на автомобиле друзей, вот на таком "Москвиче".

Машина была старенькой, задние ведущие колёса имели "лысую" резину, а я ещё только учился быть водителем. Поскольку дело было за городом, друзья доверили мне вождение. К тому же, дорогу, по которой предстояло ехать, я уже знал.

На мою беду, тогда была осень, в тот день подморозило. Соответственно, дорога покрылась ледком... Впереди был поворот почти на 90 градусов вправо и почти сразу начинался довольно крутой подъём в гору. Я почему-то подумал тогда, что пройду поворот до половины и затем резко прибавлю газ, чтобы машина могла набрать ускорение и без проблем въехать в гору. Как я подумал, так и сделал... Это была моя стратегическая ошибка, сделанная мною в силу моей неопытности...

Когда я сильно даванул на газ, машину крутануло на повороте, и она превратилась в ледовую фигуристку, начавшую вращаться вокруг своей оси...

Застывшее мгновение.

Автомобиль, за рулём которого я находился, стал кружиться по какой-то эллипсоидной спирали. Я опять увидел "замедленное кино" и услышал тишину. Руль я не трогал, педали тоже. Я просто не знал, что нужно делать, когда машина кружится?! Обернулся к товарищу, сидящему на заднем сиденье, увидел его испуганные глаза и растопыренные по сторонам руки (на случай бокового удара). Задал сам себе в слух вопрос: "что делать?", и вдруг на фоне тишины в моём сознании ясно прозвучал ответ в виде мысли: "жми на тормоз!". Услышав мысленно (не ушами) эту команду, я втопил педаль тормоза до упора, траектория движения машины резко поменялась, её затрясло, и мы с другом благополучно строго задом съехали в глубокий придорожный кювет...

Когда я выбрался из кабины, неподалёку увидел огромные камни-валуны, а "Москвич", которым я управлял, воткнулся задним бампером и багажником в мягкий грунт, упав почти с двухметровой высоты. Всё повреждение машины — от удара расплющило её убогий задний бампер. Когда я поднялся на дорогу, на ней были отчётливо видны следы машины. Я видел, где она кружилась, где я нажал на тормоз и как она ушла с дороги строго перпендикулярно дорожному полотну.

Самое главное, что я тогда понял: нажатие на тормоз было сделано именно в ту сотую долю секунды, которая задала машине самую безопасную траекторию. Если бы я затормозил чуть раньше или чуть позже, то машина ушла бы с дороги по диагонали и это сопровождалось бы обязательным переворотом через крышу, что могло привести к самым печальным последствиям...

Третий феноменальный случай произошёл со мной в 2010 году на 691 километре трассы Москва — Мурманск, когда я управлял свежекупленным в астосалоне "Москва" подержанным автомобилем "Volvo S80".

Двигатель у машины был с двумя турбинами, которые создавали мощность 250 л/с, 10 подушек безопасности: фронтальные, боковые, задние, подушка на крыше на случай перевёртывания... Плюс к этому несколько систем безопасности, управляющих колёсами: ABS, EBS и прочее...

Я шёл тогда на обгон автобуса, при этом большого опыта управления машиной такого класса у меня не было. И вот на скорости около 100 км/час я не справился с управлением... Пытаясь уйти от бокового столкновения, я отыграл рулём, как будто это были "Жигули", забыв напрочь про тормоз. "Volvo S80" пошла юзом, затрещала система осевой стабилизации, машина на высокой скорости наехала на придорожный отбойник, который, на моё счастье, начинался от самой земли и отделял полотно дороги от небольшого оврага... Я увидел тогда небо, как будто лётчик на взлёте, а дальше опять включилось "немое кино" с замедлением картинки...

Это было самое феноменальное, что я видел в своей жизни. Полёт машины походил на полёт летающего лыжника, взлетевшего в небо посредством трамплина. В моём случае роль трамплина сыграл этот самый металлический дорожный отбойник...

Я был пристёгнут ремнями безопасности. Рядом со мной спал пристёгнутым мой младший сын, которому тогда было 18 с хвостиком. Скорость поступательного движения машины была высокой... Всё-таки я шёл на обгон...

Когда Volvo S80 стала переворачиваться в воздухе и я оказался в положении "вниз головой", я вспомнил про подушку безопасности, которая располагалась в крыше. Во время прохождения машиной и мною вертикали ("нижней мёртвой точки"), (а я очень чётко её прочувствовал), я весь напрягся, ожидая удара по голове от выстрела потолочной подушки...

Кувыркание машины из нормального положения "вниз колёсами" в положение "вверх колёсами" заняло, наверное, какие-то сотые доли секунды. А я успел за это время помыслить, порассуждать и как-то сгруппироваться... Феноменально!..

Ожидаемого взрыва потолочной подушки безопасности тогда не последовало, что меня в тот миг сильно удивило и даже озадачило... А между тем вращение машины в воздухе и её падение всё ещё продолжалось... Вращаясь вокруг своей оси как пуля, Volvo S80 коснулась, наконец, земли... Удар пришёлся на правый угол крыши и ребро правого переднего крыла... (Тяжёлый мотор перевесил зад). Я явственно увидел в этом момент, как по лобовому стеклу побежала молния электростатического разряда (!) и вместе с тем стекло стало растрескиваться от верхнего правого угла к низу! Феноменально! Я видел появление в лобовом стекле каждого нового осколка! Дальше прошло какое-то время, и удар об землю принял на себя левый край крыши и левое переднее крыло. Электростатический разряд, точно такой же, какой я видел справа, пошёл внутри лобового стекла уже от верхнего левого угла к низу и к середине. Одновременно с электростатическим разрядом шло такое же растрескивание лобового стекла как и в предыдущем случае... Затем последовал ещё один кувырок и машина встала на колёса...

Когда я вылез из кабины, то понял, что жив сам и сын жив тоже, оба без каких-либо повреждений... Осмотр машины показал, что двигатель продолжает работать, никакие жидкости не потекли... Это хоть немного порадовало. Все четыре колеса тоже были на месте... Оторвало только пластиковую защиту арок колёс...

Когда добрые люди помогли вытащить с помощью буксира машину из кювета, оказалось, что она была в состоянии ехать своим ходом дальше. Оставшиеся до Мурманска 700 км машину вёл мой сын, у него были водительские права, я же пребывал в шоке и в горести, что всё так получилось...

Он вёл машину, а я смотрел по сторонам и обращал внимания на придорожные могилки, (их в России много на любой трассе), которые свидетельствуют о том, что в таком-то месте погиб человек...

Думая свои думы, я пришёл тогда к выводу, что для чего-то я ещё нужен на белом свете, раз мне не суждено было погибнуть в ходе этого ДТП...

А менее чем через год я вновь вернулся в литературу...

До этого мною уже было написано две книги "Геометрия жизни" (1998) и "Распятое Солнце" (2000), которые вышли в бумажном варианте, и ещё одна книга была по физике, написанная мною в 2002 году, которую я посчитал незавершённой. Никаких денег эти книги мне не принесли, а на их написание ушли годы!

И когда в 2002 году меня приняли в Москве в члены "Союза писателей России", я решил, что хватит мне уже быть писателем...

И вот прошло почти 8 лет моей безмятежной жизни (с 2002 по 2010 год), и тот случай, произошедший со мной, буквально вынудил меня вновь начать писать статьи и новые книги.

Что меня тогда тревожило как писателя? — хотите знать?

Этот вопрос стал мне сейчас самому интересен! Я воспользовался гугл-поиском и нашёл свои самые ранние публикации на сайте "Махпарк":

После того, как я в третий раз испытал на себе феномен замедления времени, я понял, почему в экстремальных ситуациях человек начинает видеть и мыслить в 130 раз быстрее (если учёные не ошиблись с подсчётом), чем в обычной ситуации. В нас заключены сразу две мыслительные системы, и, соответственно, две души, работающие на разных тактовых частотах!

Низшая мыслительная система работает на низкой тактовой частоте, высшая — на высокой! Причём наша низшая мыслительная система работает всегда, а высшая мыслительная система включается только в особых случаях. Поэтому то, когда она включается, у нас и может возникать "феномен замедления времени".

Если перейти на образный язык, который позволяет очень сложные вещи объяснять простыми словами, то наша высшая мыслительная система подобна воздушной турбине, которая приделывается к двигателю автомобиля для повышения его мощности. Автомобилисты знают, что эта турбина выполняет работу воздушного компрессора. Когда она включается, мощность двигателя внутреннего сгорания возрастает сразу на 30-40% за счёт того, что воздушно-топливная смесь нагнетается в цилиндры под высоким давлением.

Так вот, в статье "О ДОБРЕ И ЗЛЕ" , которую я написал 7 марта 2011 года, я рассказал буквально следующее:

Люди часто вступают в дискуссии, пытаясь в их ходе найти ответ, ЧТО есть зло и ЧТО есть добро в этом мире? В финале этих дискуссий обычно звучит мысль, что зло есть отсутствие добра. Формально это правильный вывод, но, многое эта формулировка не объясняет.

Прийти к пониманию ДОБРА и ЗЛА в полной мере всякий человек может через осмысление следующей логической цепочки.

1. Есть Бог, и есть его антипод. Для удобства я буду называть их так: "Высший разум" и "низший разум". Посмотрите внутрь себя - осмыслите свои чувства и убедитесь в существовании в себе обоих этих Богов .

Всё низкое в природе человека порождает "низший разум". Его плоды: алчность, скупость, завистливость, ложь, лжесвидетельство, сварливость, гнев, злоба, ненависть, лукавство, коварство, малодушие, предательство и т.п.

Порождение "Высшего разума" в человеке: бескорыстие, любовь в высшем смысле, все таланты, творчество, патриотизм, готовность к самопожертвованию ради спасения других людей и другие добродетели.

2. Всякий человек находится во власти этих двух разумов , чаще всего даже не осознавая этого. Когда оба эти разума находятся в балансе друг с другом по своему воздействию на сознание человека, мы имеем в себе то, что называется гармонией .

3. Вектор поведенческих устремлений человека может быть направлен как к "Высшему разуму", так и к "низшему".

4. Если происходит первое, человек от шага к шагу делает из себя высоконравственную личность. Если происходит второе, человек постепенно превращает себя в животное.

5. Если однажды у человека напрочь обрывается связь между сознанием и его "Высшим разумом" (происходит потеря совести, как говорят в народе), сознание человека замыкается на "низшем разуме", и тогда он превращается даже не в животное, а в чудовище. Полагаю, здесь не надо ничего доказывать. Любая криминальная хроника демонстрирует нам в изобилии таких людей-чудовищ.

6. "Высший разум" и "низший разум" способны порождать в сознании человека чувства и мысли. Относительно "низшего разума", который завязан на наши инстинкты и телесные потребности, полагаю, особо объяснять ничего не требуется. Уверен, что сказанное мною вряд ли вызывает у кого-либо неприятие. В отношении "Высшего разума" у многих людей почему-то есть сомнения: а существует ли Он, "Высший разум", вообще, а дано ли нам Его слышать, и т.п.

Если вам хоть раз в жизни доводилось слышать голос совести, когда вы ещё только думали совершить что-то нехорошее, значит, вы уже слышали голос "Высшего разума", которого все религии называют Всевышним или Богом, или Аллахом. Слово "Аллах" как раз и означает "Всевышний", давая нам по умолчанию намёк на то, что есть ещё НЕКТО "низший".

7. Находясь в нас, "Высший разум", вместе с тем, находится и вне нас. Он вездесущ и всеобъемлющ как радиоволны и свет, а в нас всегда находится лишь какая-то Его часть.

Так откуда же столько зла вокруг, если "Высший разум" вездесущ? - возможно, кто-то хочет спросить меня?

Прежде всего, каждый должен уяснить себе, что homo sapiens ("человек разумный") явлен на свет, чтобы жить по совести. Для того она и дана ему "Высшим разумом". Причём голос совести - это всегда запреты (в отличие от голоса "низшего разума", который всегда кричит: "хочу!", "хочу!", "хочу!"). Совесть звучит в сознании всякий раз, когда человек реально пытается сделать что-либо нехорошее (с точки зрения "Высшего разума").

Эти запреты, как я понимаю, диктуются исключительно для того, чтобы человеческое сообщество в целом могло развиваться гармонично на бесконфликтной и добрососедской основе, как, например, семья пчёл или семейство муравьёв.

Если кого-то смущает введённое мною определение «низший разум», мол, в священных писаниях антиподом Бога является сатана или диавол , я отвечу на этот счёт следующее. У многих людей, начитавшихся в детстве сказок про Змея Горыныча и Бабу-Ягу, при чтении этих двух слов "сатана" или "диавол" в сознании почему-то неизменно возникают образы фантастических существ, подобных названным вымышленным персонажам. И это очень печально.

Наша жизнь далека от сказок. Она гораздо страшней и трагичней. Вот почему я считаю возможным вместо слов "сатана" и "диавол", вызывающих столько недоразумений, использовать определение «низший разум». А чтобы исключить все противоречия на этот счёт, я хочу ко всему сказанному добавить следующее.

"Низший разум", он же первичный белковый разум, (он же "сатана" и он же "диавол" в религиозном лексиконе, он же "люцифер" у сатанистов-сектантов), обитает в наших клетках, в наших генах, а также в клетках и в генах всех биологических объектов природы. Его функциональная задача — заботиться о том, чтобы все твари земные плодились, преумножались и в соперничестве пожирали друг друга. Именно соперничество не на жизнь, а на смерть, вынуждает "низший разум" быть отцом маскировки, отцом лжи, отцом лукавства и разных прочих приёмов выживания в дикой природе.

Хищник-богомол, замаскированный под цветок. Вот наглядная работа "дьявольского ума".

Человеку же дан не только "низший разум", но и "Высший разум". Этим человек и отличается от всех прочих земных тварей. "Высший разум" проявляет себя в сознании человека прежде всего как голос совести и как голос интуиции. А поскольку каждому человеку даны ум, воля и право выбора своего жизненного пути, он сам выбирает, в каком направлении ему идти, и какой разум ему слушать, и чьи команды исполнять.

К сожалению, среди нас проживает много людей, которые смогли задушить в себе голос совести напрочь. Есть даже такие люди, которые провозгласили "низший разум" своим Богом!

Вот наглядный пример:

"В Колумбии открыт храм поклонению Люциферу" :

.

Есть среди нас и такие люди, которые не только осознанно разорвали свою связь с "Высшим разумом", сделав всю ставку на свой "низший разум", но и которые хотят опираясь исключительно на свой "дьявольский ум", захватить власть над всем человечеством.

Что это за люди? — вы можете спросить меня.

Если верить Библии, два тысячелетия назад их обозначил в человеческой истории и обличил некто Иисус Христос, адресовав этим борцам с "Высшим разумом" следующие слова: «ваш отец диавол, и вы хотите исполнять похоти отца вашего» . (От Иоанна, 8: 44).

Это я написал 7 марта 2011 года, а 19 августа 2011 года я решил устроить в "Махпарке" опрос, желая прояснить для себя, какой процент людей ощущает в себе связь с "Высшим разумом", и какой процент людей не ощущает в себе этой связи.

Поскольку способность человека слышать в себе голос совести является верным признаком того, что в нём работают сразу обе мыслительных системы: Высшая и низшая, я решил устроить опрос на тему, "что для Вас значит совесть?" Причём я поставил вопрос так: "Считаете ли Вы, что совесть — врождённое чувство? Или же вы полагаете, что совесть прививается воспитанием?"

Каверзность моего вопроса была в том, что отвечающий на него человек раскрывался на 100%.

У кого не было совести, кто не способен был слышать идущий из глубины души голос "Высшего разума", тот обязательно цеплялся за предложенные в моём опроснике слова, что "совесть прививается воспитанием" . А кто слышал хоть раз в жизни голос совести, тот даже не задумываясь отвечал, что "совесть — есть врождённое чувство" .

Результат проведенного мною опроса получился следующим:

Разумеется, по этим цифрам нельзя судить обо всём нашем обществе, ведь в моём опросе приняло участие только две сотни человек, но приблизительную картину уже можно представить.

Процент людей в нашем обществе, которые живут исключительно животным умом ("низшим разумом") слишком велик, отсюда у нас и высокая преступность, и всё такое прочее!

А сегодня, когда я вдруг надумал осветить тему "феномен замедления времени" , я вспомнил про это своё творчество 2011 года в связи с вот какой мыслью: феномен замедления времени возникает в критических ситуациях ведь тоже не у всех людей подряд, а лишь у некоторых!

Спрашиваешь одних, "а у вас было такое?"

"Было!" — говорят, и рассказывают, что они прочувствовали тогда и что пережили.

Как правило, те, у кого такой феномен возникает, отделываются в тех же дорожных ДТП лёгким испугом, потому что срабатывает такая защита, которая многократно круче любых подушек или ремней безопасности!

Спрашиваю других: "был ли у вас эффект замедления времени во время ДТП с вашим участием?" , а мне отвечают: "всё произошло очень быстро! Бац — и всё!!!"

Я подозреваю, что "бац — и всё!" получалось у тех людей, у кого на момент ДТП в силу каких-то причин отсутствовал (был обрезан) контакт с их "Высшим разумом".

А вы что думаете на этот счёт, читатель?

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).

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.

Представление, что промежуток времени между двумя событиями различен для разных наблюдателей, настолько необычно, что мы исследуем более подробно, откуда оно возникает, и изучим вытекающие из него следствия. Выберем в качестве первого события излучение импульса света источником. Импульс отражается от зеркала, расположенного на расстоянии от источника, и возвращается к приемнику, находящемуся в источнике.

Фиг. 33. Событие 1: излучение светового сигнала. Событие 2: прием светового сигнала.

Определим в качестве второго события попадание светового импульса в приемник (фиг. 33). С точки зрения наблюдателя, покоящегося по отношению к прибору, так называемое «время» (т. е. промежуток между двумя событиями) определяется как пройденное импульсом расстояние деленное на скорость света:

Этот наблюдатель мог бы использовать описанную установку в качестве часов. Если бы, например, расстояние равнялось 150 см, он мог бы сказать, что между моментом испускания и моментом возвращения импульса прошел промежуток времени

Присоединив затем к приемнику счетчик и добившись, чтобы излучался новый сигнал в момент возвращения старого, наблюдатель, подсчитывая число отдельных временных промежутков, получил бы часы, или регистратор времени, ничем не отличающиеся от обычных часов, которые отсчитывают число временных промежутков между отклонениями маятника или колебаниями балансира. Принцип действия любых часов опирается на предположение, что качание маятника или

колебания балансира происходят за один и тот же промежуток времени; это предположение оправдывается тем фактом, что различные ритмические движения подобного рода согласуются между собой.

Теперь представим, что наш прибор равномерно движется со скоростью в направлении, перпендикулярном линии, соединяющей источник и зеркало, и определим промежуток времени между двумя событиями: 1) излучением импульса и 2) его возвращением, с точки зрения «неподвижного» наблюдателя, следящего за прибором, проходящим мимо него (фиг. 34).

Этот наблюдатель видит, что за то время, пока сигнал двигался в сторону зеркала, последнее сместилось, равно как сместились источник и приемник к моменту возвращения сигнала. Поэтому импульс распространяется по диагональной линии. Без всяких выкладок очевидно, что с точки зрения неподвижного наблюдателя отрезок времени между двумя событиями - излучением импульса и его приемом - удлинится, так как пройденное сигналом расстояние стало больше, а скорость, являющаяся скоростью света, не зависит, мы условились, от движения наблюдателя. Насколько удлинится временной отрезок, можно узнать с помощью расчетов, сходных с расчетами, проведенными при анализе опыта Майкельсона - Морли. В результате получим, что отрезок времени между событиями с точки зрения неподвижного наблюдателя равен

Таким образом, с точки зрения неподвижного наблюдателя любые часы в движущейся системе, основанные на излучении и приеме световых импульсов, идут медленнее, так как период их колебаний удлиняется. Так, например, если скорость составляет половину скорости света, т. е.

то промежуток времени, равный

в движущейся системе, в неподвижной системе станет равным

При желании неподвижный наблюдатель мог бы заявить движущемуся: «Ваши часы идут медленнее: временной промежуток между двумя событиями, на котором основаны ваши часы, слишком длинен». Однако движущийся наблюдатель мог бы с таким же успехом сказать: «Мои часы верны. Это ваши часы идут медленнее», потому что с его точки зрения (если он согласен с предположениями Эйнштейна) он покоится, а так называемый неподвижный наблюдатель движется с такой же скоростью в противоположную сторону.

Прежде чем спор разгорится, отметим, что все, о чем здесь говорилось, является по существу вопросом определения. Если одному из наблюдателей не нравится новое соглашение, он волен вернуться к старому (позднее мы обсудим и такую возможность). Однако мы не можем гарантировать, что старое соглашение окажется столь же удобным и плодотворным, как и новое. Фактически мы определили, следуя Эйнштейну, промежуток времени как расстояние, деленное на скорость света. Мы согласились под давлением экспериментальных фактов, что скорость света одинакова для всех наблюдателей. Кроме того, в заданной системе отсчета мы использовали положения геометрии Евклида при сложении отрезков. Если мы согласимся со всем этим, у нас не останется больше выбора. Мы вынуждены будем тогда признать, что временные отрезки кажутся различными для двух наблюдателей.

Возможно сердитое возражение: «Вы придумали весьма забавные часы, используя дорогие источники, приемники и световые сигналы. Я следил за вашими рассуждениями и согласен с вашими выводами. Но предположим, что мы решили облегчить жизнь налогоплательщикам и стали использовать просто хорошие старомодные часы с

маятником, наручные или даже песочные часы. Сможете ли вы в этом случае доказать, что промежуток времени между двумя отклонениями маятника (или промежуток между двумя положениями горки песка в часах) будет различным для двух наблюдателей?»

Мы предлагаем два ответа. Первый ответ довольно изящный. Он опирается на принцип относительности: «Не только в механике, но и в электродинамике никакие свойства явлений не соответствуют понятию абсолютного покоя и даже, более того, они ведут к предположению, что для всех координатных систем, для которых справедливы уравнения механики, справедливы те же самые электродинамические и оптические законы... Это предположение (содержание которого в дальнейшем будет называться «принципом относительности») мы намерены превратить в предпосылку...» . Или «...законы, по которым изменяются состояния физических систем, не зависят от того, к которой из двух координатных систем, движущихся относительно друг друга равномерно и прямолинейно, эти изменения состояния относятся» . Либо, перефразируя слова Пуанкаре: в природе существует заговор, не позволяющий нам выяснить наше абсолютное движение относительно эфира. Если мы согласимся с этими утверждениями, характеризующими так называемый принцип относительности, мы будем вынуждены признать, что все часы - балансирные, маятниковые или любые другие - должны так изменять свой ход, чтобы он согласовывался с ходом только что рассмотренных световых часов.

Допустим, что этого не произойдет. Предположим, у нас есть чрезвычайно дорогие швейцарские часы ручной работы, которые отсчитывают абсолютное и точное время. И предположим, что мы сравниваем показания этих часов с показаниями наших световых часов, ход которых столь очевидно зависит от их перемещения (фиг. 35).

Фиг. 35. Сравнение световых часов с часами, измеряющими «истинное время». Если бы ход этих двух часов не совпадал, то можно было бы в нарушение принципа относительности определить абсолютную скорость.

Тогда, измеряя разность хода этих двух часов, мы смогли бы определить свое движение относительно эфира. Например, если бы скорость хода световых часов составляла 0,87 скорости хода часов «истинного времени», мы смогли бы заключить, что

«Именно так и должно случиться, - говорит наш оппонент, - ведь если немного подумать, световые часы обладают массой дефектов». «Позвольте вам напомнить, - сражаем мы его,- что подобный опыт есть просто еще одна попытка определить свое абсолютное движение. Если бы нам удалось это, мы тем самым раскрыли бы заговор природы, который лишал нас возможности, противоречащей принципу относительности и огромному числу опытных данных, полученных в девятнадцатом веке, а также прямо противоречащей результатам опыта Майкельсона - Морли; ведь в этом опыте, можно считать, сравнивался ход двух световых часов: в одних луч двигался перпендикулярно, а в других - параллельно направлению движения. Если бы эти часы шли по-разному, мы обнаружили бы это при повороте прибора. Тем не менее опыт Майкельсона - Морли (проведен ли он на суше, в море или в воздухе) всегда дает один и тот же нулевой результат, свидетельствуя о том, что эти часы идут такт в такт».

Наш оппонент молчит, но мы не уверены, что нам удалось его убедить. Если он согласится с принципом относительности, с постоянством скорости света и эйнштейновским определением промежутка времени как пути светового сигнала, деленного на скорость света, то он вынужден будет признать, что длина временного промежутка между двумя событиями, происходящими в различных точках пространства, различна для двух наблюдателей, находящихся в разных системах отсчета. Далее, он мог бы признать, что в случае световых часов ему понятно, почему это происходит. Ход остальных часов должен согласовываться с ходом световых часов на основании принципа относительности.

Однако наш оппонент все же печален. «Как же так происходит? Можно ли это проанализировать и как-то понять?» Мы спускаемся с Олимпа. Дать точный анализ довольно трудно, так как часы - весьма сложный механизм, однако дать качественное объяснение можно. Вспомним, чем занимался до Эйнштейна Лорейц. Предположим, что любые часы состоят из твердых тел, атомов и т. д., которые удерживаются вместе с помощью электрических сил. Но из уравнений Максвелла мы знаем, что электрические силы зависят от движения. При движении заряженных частиц появляются магнитные силы, которые отсутствовали, когда заряды покоились. Поэтому при движении тел равновесные положения отдельных частиц могут измениться. И поэтому мы можем по крайней мере представить себе, что при движении сложных часов (с точки зрения неподвижного наблюдателя, относительно которого часы движутся) изменяются внутренние силы, в результате чего искажаются равновесные положения атомов, а всевозможные балансиры, маятники и прочее, из чего состоят часы, движутся с иными скоростями, причем такими, что ход самих часов совпадает с ходом световых часов.

Такое объяснение хоть и возможно, но оно не столь изящно, так как отвергает право наблюдателя, имеющего наручные часы, считать свое время ничуть не хуже времени в любой другой системе отсчета, а

это составляет сущность того духовного освобождения, которое принесла нам теория относительности. В принципе мы можем сохранить Понятие абсолютного времени. Но оно будет просто обузой, так как местное время в любой равномерно движущейся системе отсчета ничуть не хуже местного времени в другой равномерно движущейся системе. Предпочитать время, измеренное в одной системе отсчета, времени, измеренному в другой системе, равносильно утверждению, что Солнце, а не, скажем, Сириус, является центром Вселенной.

Рассуждения, касающиеся наручных часов, содержат одну тонкость, которую следует подчеркнуть. Лоренц предполагал, что силы неэлектрического происхождения, действующие между отдельными частями наручных часов, при переходе от неподвижной к движущейся системе отсчета преобразуются так же, как электрические силы. Другими словами, характер изменения электрических сил, подчиняющихся уравнениям Максвелла, может служить в качестве образца поведения силовых систем при переходе от неподвижной к движущейся системе отсчета. Если бы так не происходило, то положения равновесия отдельных часовых элементов изменились бы несогласованно и нельзя было бы утверждать, что ход часов совпадает с ходом световых часов. Фактически поведение электромагнитных сил Максвелла показывает, как должны преобразовываться силовые системы, чтобы часы шли согласованно.

Нас могут спросить: «Правильно или нет преобразуются ньютоновские силы, например гравитационные, да и сами уравнения Ньютона?» Мы отвечаем: «Нет, неправильно». Поэтому либо уравнения Ньютона верны, а неверен принцип относительности, либо наоборот. Эйнштейн и Лоренц встали на вторую точку зрения. Тем самым они потребовали: все уравнения физики должны быть записаны в таком виде, чтобы принцип относительности не нарушался. Если уравнения не удовлетворяют этому требованию, их необходимо изменить.

Конечно, такая точка зрения может оказаться и неверной. Однако мы можем теперь уверенно констатировать, что она оказалась чрезвычайно плодотворной. Позже мы подробно рассмотрим вопрос о том, как изменяются уравнения Ньютона при согласовании их с принципом относительности, сейчас же мы только отметим, что эти новые уравнения прекрасно согласуются с экспериментом. Настолько прекрасно, что эти релятивистские уравнения стали теперь частью инженерных расчетов, проводящихся при конструировании установок, в которых частицы движутся со скоростями, близкими к скорости света.

«Что-то, известное одному богу»

Вывод о том, что в движущейся системе время замедляется, кажется довольно странным, но он имеет исключительно важное практическое значение. Наблюдая события, происходящие в движущейся мимо нас системе, мы видим, что эти события случаются реже, чем в случае, когда система покоилась. Время есть промежуток между событиями,

а измерение времени состоит в определении количества единичных промежутков, укладывающихся в измеряемом промежутке. Рассмотрим два последовательных биения сердца. Пусть эти два события наблюдает владелец сердца и фиксирует определенный временной промежуток между ними, например 1 с. Наблюдатель же, движущийся мимо, отмечает, например, 2 с Далее, человеческая жизнь состоит из определенного числа биений сердца. Неподвижный наблюдатель насчитает за свою жизнь такое же количество биений своего сердца, как и движущийся наблюдатель, хотя последнему будет казаться по его часам, что неподвижный владелец сердца прожил вдвое более долгую жизнь. То же самое справедливо для любого другого процесса, например для промежутка времени между вспышкой взрывателя и взрывом, между одним отклонением маятника и следующим.

Одно из удобств наших новых представлений, приводящих к признанию замедления времени, состоит в том, что промежутки времени между любыми событиями изменяются одинаковым образом. Поэтому у нас есть выбор - либо считать, что время абсолютно (одно и то же в движущейся и неподвижной системах отсчета), но все происходит медленнее в движущейся системе, либо полагать, что в движущейся системе изменяется сам временной промежуток. Наблюдения замедления времени стали теперь обыденными. Без преувеличения можно сказать, что понятие замедления времени столь же привычно для современного физика, как разводной ключ или отвертка для автомобильного механика.

Поразительный пример замедления времени представляет распад мюона (т. е. мю-мезона) - отрицательно заряженной частицы (ее заряд равен заряду электрона) с массой, в 207 раз превышающей массу электрона. Для мюона так называемое время полураспада составляет величину порядка с. (Это означает, что частица распадается на что-то другое таким образом, что за время с остается только половина всех первоначальных частиц. Через с распадутся три четверти частиц и т. д.) Известно, что мюоны образуются в верхней атмосфере, на высоте порядка 106 см над поверхностью Земли, под действием космического излучения. Если после образования они двигались бы даже со скоростью света (быстрее они лететь не могут) в соответствии с дорелятивистскими представлениями, то средний путь, на котором половина из них распадается, равнялся бы произведению их времени жизни с на скорость, равную скорости света:

На пути в распалось бы три четверти частиц; на пути в см - семь восьмых и т. д. Поэтому к поверхности Земли, лежащей на см ниже уровня образования мюонов, долетело бы очень мало частиц. Тем не менее у поверхности Земли их наблюдают в значительно

большем количестве, чем можно было бы ожидать исходя из времени полураспада частиц порядка с.

В действительности это время другое. Отрезок времени с есть половина времени жизни мюона (отрезка времени между двумя событиями - рождением и распадом частицы) с точки зрения наблюдателя, неподвижного по отношению к частице. При желании мы можем использовать этот промежуток в качестве часов. Однако если частица после своего возникновения в верхней атмосфере движется с большой скоростью относительно нас, этот отрезок времени между образованием и распадом с нашей точки зрения значительно удлинится. Его точное значение определяется из выражения

И отсюда заключает, что Земля налетит на него, если в течение с будет двигаться с такой скоростью что

Таким образом, как мюон, так и земной наблюдатель получают одно и то же значение относительной скорости, требуемой для того, чтобы мюон и Земля столкнулись (относительно регистрации факта столкновения им тоже нетрудно договориться).

В этом примере смысл замедления времени проявляется самым прямым и ощутимым образом. Промежуток времени между двумя явлениями, рождением и распадом частицы, изменяется в зависимости от относительного движения частицы и наблюдателя.

Одно из неудобств в профессии физика состоит в том, что на различных вечеринках от вас добиваются ответа на вопросы, связанные с замедлением времени, подобно тому как от врачей ждут рецептов, от психологов - психоанализа, а от хиромантов - угадывания по руке будущих любовных приключений. Однажды в качестве примера замедления времени я попытался рассказать об увеличении временного отрезка между моментами рождения и распада мюона. Слушателем был мой отец, который внимательно следил за ходом моих рассуждений и согласился со всем, кроме окончательного вывода. «Но, - заявил он, смущенно пожимая плечами, - ведь должно же существовать что-то, известное разве что одному богу, что изменяет время жизни твоего мюона». Его логика, как обычно, была неопровержима. Это «что-то, известное одному богу» делает замедление времени ненужным.