Время замедляется на околосветовых скоростях и при высокой гравитации ⏱ 🌀 🐌

Сегодня мы расскажем:

🔸Почему ядро Земли моложе поверхности Земли?

🔸Зачем замедляют ход спутниковых часов?

🔸Как каждый день мы подтверждаем на практике теорию относительности?


Из специальной теории относительности мы знаем, что при увеличении скорости время замедляется, поэтому чем ближе часы к источнику гравитации, тем больше скорость движение тела в гравитационном поле и тем медленнее течет время.
Это научное положение было подтверждено во многочисленных экспериментах.

Можно точно подсчитать величину изменения времени в зависимости от гравитации.

Интересный факт - относительно возраста Земли в 4,54 миллиарда лет, ядро Земли фактически на 2,5 года моложе поверхности.

Мы уже рассказывали в предыдущем посте, что точности современных атомных часов, позволяют использовать их в качестве гравитационных датчиков для измерения рельефа Земли по изменению хода часов относительно высоты над поверхностью.
Особенно важно учитывать замедление времени в спутниковых навигационных системах.

Для наблюдателя на земной поверхности часы спутника будут идти быстрее на 45,2 мкс в день. Так как спутник находится на высоте 20 000 км и там гравитационная сила меньше, чем на Земле.

Но мы с вами уже знаем из специальной теории относительности о релятивистском замедлении спутниковых часов, движущихся со скоростью относительно Земли.

Это замедление составляет 7,2 мкс в день.

В сумме двух эффектов часы на спутниках GPS и ГЛОНАСС идут быстрее на 38 микросекунд в день. Погрешность в измерении времени в навигационной системе на 1 наносекунду (0,001 мкс) дает погрешность в позиционировании на Земле 30 см. Соответственно отклонение в 38 мкс послужило бы причиной ошибки в 10 км за день!gravitaciya3

Каждый день мы подтверждаем на практике теорию относительности Эйнштейна

Для компенсации этих эффектов эталонная частота часов на спутниках установлена на 10,229999995453 МГц, но показания часов используются, как если бы они имели стандартную частоту в 10,23 МГц, как в земных часах.
Таким образом мы искусственно замедляем ход спутниковых часов.
Большинство из нас каждый день пользуется навигаторами, теперь вы знаете, что каждый день вы подтверждаете на практике правоту Теории относительности Альберта Эйнштейна.

Забавно

Теория относительности Эйнштейна со времени своего появления имела мало сторонников. Она слишком выбивалась от общепринятого мировоззрения.
1922 год 
Даже Нобелевскую премию по физике присудили Альберту Эйнштейну после нескольких лет номинаций не за Теорию относительности, а за теорию фотоэффекта и «... за другие работы в области теоретической физики».
gravitaciya4Согласно легенде, к Артуру Эддингтону - выдающемуся физику и сподвижнику Эйнштейна, во время тусовки подошел один ученый и сказал: «Ходят слухи, что теорию Эйнштейна понимают только три человека во всем мире. Должно быть, вы один из них». Эддингтон молчал, и ученый добавил: «Не скромничайте, Эддингтон». Тот пожал плечами и ответил: «Дело не скромности. Я пытаюсь понять, кто третий».
После прочтения этого поста - Вы и есть тот третий. Не так ли?
gravitaciya5