CalcAl
Физика • Космос • Время

Теория
Относительности

Что произойдет, если двигаться со скоростью света?
Рассчитайте замедление времени и искривление пространства по формулам Эйнштейна.

Загрузка квантового ядра...
c
299 792 км/с
E=mc²
Эквивалентность
1905
Год СТО
γ
Фактор Лоренца

Как работает Вселенная на высоких скоростях?

В 1905 году Альберт Эйнштейн опубликовал Специальную Теорию Относительности (СТО). Она основана на удивительно простом, но контринтуитивном факте: скорость света в вакууме всегда постоянна и одинакова для всех наблюдателей, независимо от того, как быстро они движутся.

Чтобы скорость света оставалась неизменной («константой»), должны изменяться пространство и время. Это приводит к эффектам, которые кажутся фантастикой, но являются доказанными научными фактами.

🕰️

Время относительно

У каждого наблюдателя свои часы. Единого «времени Вселенной» не существует.

🐢 Замедление времени

Также известное как релятивистское замедление времени. Чем быстрее вы движетесь, тем медленнее для вас идет время по сравнению с неподвижным наблюдателем.

  • ✓ Для космонавта пройдет 1 год
  • ✓ На Земле пройдут десятилетия
  • ✓ Это позволяет «путешествовать» в будущее

📏 Сокращение длины

Называемое лоренцевым сокращением. Объекты, движущиеся с околосветовой скоростью, сжимаются в направлении движения. Для внешнего наблюдателя ракета станет короче.

  • ✓ Пространство буквально сжимается
  • ✓ Расстояния между звездами становятся меньше для пилота
  • ✓ Эффект заметен только извне

Математика Вселенной

Лоренц-фактор
γ = 1/√(1 - v²/c²)

Главный коэффициент релятивизма. При v=0 он равен 1, при v→c он стремится к бесконечности.

Время
Δt = γ · Δt₀

Время движущегося объекта (Δt₀) растягивается для внешнего наблюдателя (Δt).

Длина
L = L₀ / γ

Длина движущегося объекта (L₀) сокращается для внешнего наблюдателя (L).

👨‍🚀
👴

Парадокс Близнецов

Самая известная иллюстрация СТО. Представьте двух близнецов. Один остается на Земле, а второй улетает на ракете с субсветовой скоростью к далекой звезде и возвращается обратно.

Результат: Близнец-путешественник вернется молодым, в то время как его брат на Земле может стать глубоким стариком.

Это не просто теория — эффект экспериментально подтвержден с помощью сверхточных атомных часов на самолетах и спутниках.

Частые вопросы (FAQ)

Часто задаваемые вопросы

Нет. Согласно СТО, массивный объект требует бесконечной энергии для разгона до скорости света. Только частицы без массы (фотоны) могут и обязаны двигаться со скоростью света. Сверхсветовое движение нарушило бы причинно-следственные связи.
Спутники GPS движутся быстро (СТО) и находятся в слабом гравитационном поле (ОТО). Их часы идут быстрее земных примерно на 38 микросекунд в день. Без программной коррекции этой разницы навигатор накапливал бы ошибку около 10 км за сутки!
Масса покоя остается неизменной. Однако полная энергия тела растет. Раньше использовали термин «релятивистская масса», но современные физики предпочитают говорить об увеличении импульса и полной энергии тела.
Для фотона (частицы света) время не идет, а расстояние равно нулю. Если бы вы могли двигаться со скоростью света, вы бы мгновенно оказались в точке назначения, независимо от расстояния. Вся Вселенная для вас сжалась бы в точку.
Лиана Арифметова
Создатель

Лиана Арифметова

Миссия: Демократизировать сложные расчеты. Превратить страх перед числами в ясность и контроль. Девиз: «Любая повторяющаяся задача заслуживает своего калькулятора».

Отказ от ответственности: Данный калькулятор предназначен для образовательных целей и демонстрирует эффекты Специальной Теории Относительности. В реальных космических расчетах также необходимо учитывать эффекты Общей Теории Относительности (гравитацию) и другие факторы.