Всегда, когда передатчик, излучающий волны, и приемник приближаются друг к другу, приемник будет регистрировать сдвиг частоты вверх: длина волны и период колебаний будет становиться меньше. Если же приемник и передатчик удаляются друг от друга, то частота принимаемых колебаний будет уменьшаться — длина волны и период колебаний, измеренные приемником, будут больше. Это явление называется эффектом Доплера
Возьмем пару одинаковых часов. Одни часы положим на пол возле дырки в нем так, чтобы можно было их туда столкнуть, вторые подвесим к потолку за веревочку. Ход часов на полу будет задаваться течением времени возле пола, а ход часов, висящих на веревочке, — течением времени возле потолка.
Предположим, что висящие часы испускают очень короткий импульс света при каждом «тике» в направлении часов, лежащих на полу. Непосредственно перед тем, как висящие часы должны будут испустить свой первый импульс, перережем веревочку, чтобы они начали свободно падать. Если время между «тиками» очень мало, то к моменту второго «тика» (и испусканию второго импульса) они будут находиться почти на том же месте и их скорость будет все еще
близка к нулю (рисунок а). Это означает, что часы все еще чувствуют течение времени возле потолка, которое определяет интервал времени между импульсами.
За мгновение до того, как первый импульс света достигнет пола, столкнем нижние часы в дырку. Второй импульс придет почти сразу после первого, так что эти часы незначительно сместятся за время
Представьте себе, что вы — космонавт, находитесь в открытом космосе над экватором и свободно падаете на Землю. Хотя, находясь в свободном падении, вы не будете чувствовать собственный вес, тем не менее, вы будете ощущать слабые, остаточные силы, связанные с земным притяжением. Они называются «приливными силами» и их происхождение легко понять, рассматривая гравитационное взаимодействие вначале, с точки зрения наблюдателя, находящегося на земле под вами, а затем, с вашей собственной точки зрения.
С точки зрения земного наблюдателя (рис. 2.3 а), гравитационное притяжение, действующее на различные части вашего тела, несколько отличается. Поскольку ваши ноги ближе к Земле, чем ваша голова, сила, действующая на них, больше. Получается, что вас будет растягивать вдоль туловища. Кроме того, поскольку гравитационное притяжение всегда направлено к центру Земли, а это направление немного наклонено вправо у вашей левой руки и немного влево у правой, то оказывается, что вас будет сжимать с боков.
С вашей собственной точки зрения (рис. 2.36), основной силы, направленной вниз, вообще нет, ведь вы находитесь в невесомости. Однако силы, которые растягивают ваше туловище вдоль и сжимают его с боков, остаются. Они вызываются отличием гравитационного поля там, где находятся разные части вашего тела, от гравитационного поля в его центре, и не могут быть устранены свободным падением.
Силы, вызывающие продольное растяжение и поперечное сжатие, которые вы будете чувствовать, называются приливными, поскольку именно такие силы вызывают океанские приливы (в этом
2. Во время падения к Земле приливные силы будут растягивать вас вдоль туловища и сжимать с боков
Приливные силы и кривизна пространства-временислучае Луну следует рассматривать в качестве притягивающего центра, а Землю в качестве свободно падающего на нее тела).
При выводе своего принципа эквивалентности Эйнштейн игнорировал приливные силы (вспомним ключевые места его утверждения: «В состоянии свободного падения вы не будете чувствовать свой собственный вес» и «вам будет казаться, во всех отношениях, что гравитация вблизи вас исчезла», Эйнштейн оправдывал такой подход, считая, что вы (и ваша система отсчета) очень малы. Например, если представить, что вы размером с муравья или даже меньше, то части вашего тела будут находиться так близко друг к другу, что величина и направление гравитационного притяжения, действующего на них, будет практически одинаковой и, соответственно, приливные силы окажутся пренебрежимо малыми. С другой стороны, если вы колосс ростом в 5000 километров, то величина и направление земного притяжения для частей вашего тела будут очень сильно различаться, и вы почувствуете огромные растяжение и сжатие.
Такие рассуждения привели Эйнштейна к заключению, что в достаточно малой свободно падающей системе отсчета обнаружить
приливные силы невозможно, поэтому такая система даже в нашей гравирующей Вселенной полностью эквивалентна инерциальной системе отсчета во вселенной без гравитации. Однако для больших систем отсчета это не верно. Поэтому в 1911 г. именно приливные силы казались Эйнштейну ключом к пониманию природы гравитации.
Таким образом, понятно, как с помощью ньютоновского закона тяготения объяснить возникновение приливных сил: они появляются из-за различия величины и направления гравитационного притяжения, действующего в разных местах. Но этот закон, в котором сила притяжения зависит от расстояния, не мог быть точным, поскольку он нарушал принцип относительности (не ясно, в какой системе отсчета должно измеряться это расстояние). Эйнштейн хотел сформулировать совершенно новый закон гравитации, такой, который был бы одновременно совместим с принципом относительности и объяснял бы возникновение приливных сил.
С середины 1911 г. до середины 1912 г. Эйнштейн пытался объяснить возникновение приливных сил, предполагая, что время «искривлено», а пространство нет. Такое весьма странное, на первый взгляд, предположение было естественным следствием эффекта гравитационного замедления времени: различие в течении времени у пола и у потолка в комнате на Земле можно назвать искривлением времени в гравитационном поле Земли. Возможно, рассуждал Эйнштейн, подобное искривление времени более сложной формы может быть причиной всех известных гравитационных эффектов, начиная от эллиптических траекторий планет и приливных сил и заканчивая аномальным сдвигом перигелия Меркурия.
Со временем вообще многое не ясно. Мы научились измерять время, фиксировать его - придумали хронометры и календари,но...
Какое время мы измеряем??? Прошло пять минут...Но каких пять минут?? В каком году мы живём?? Кто вообще всерьёз задумался на тем, что такое время??? И как оно течёт? или скачет? или кружится? И кто сказал,что оно двигается только в одном направлении из прошлого в будущее?? Вопросов много интересных)
Рассмотрим случаи, когда в стрессовой ситуации, у человека неожиданно меняется скорость его внутреннего времени.
В 1940-х годах такой случай спас на производстве Николая Николаевича ЧЕЖИНА. Полвека назад он работал на Глинниковском кирпичном заводе вблизи Архангельска. И вот, "внезапно со штабеля высотой с 5-этажный дом сорвалось бревно". Оно летело "очень и очень медленно". Чежин успел поднырнуть под бревно, но, когда это сделал, ноги "не успели опуститься, они продолжали висеть в воздухе, и бревно их ударило". Из-за травмы ног его унесли домой на руках, хотя, как вы понимаете, все могло бы кончиться значительно хуже...
Солдат Федор Николаевич ФИЛАТОВ, родом из Балашова, за мгновение взрыва,
произошедшего в 5 метрах от него, пережил несколько томительных минут.
Словно завороженный наблюдая, как по стальному корпусу снаряда бегут
огненные трещины, металл трескается, и медленно, "как во сне", разлетаются
осколки (данное им в годы 2-й Мировой войны описание в точности
соответствовало сделанным позднее скоростным видеозаписям).
Какой можно сделать вывод? Человек имеет неконтролируемую возможность влиять на ход времени, без помощи каких-либо технических приспособлений. Если перевести неконтролируемую возможность в управляемую способность, мы получим человека - машину времени.
На нашей планете есть и устойчивые зоны нарушения нормальной структуры пространства-времени.
В их числе таинственный остров Барсакельмес (в переводе "Пойдешь - не вернешься"), находящийся в северо-западной части Аральского моря. Этот небольшой остров (27 х 12 км, но размеры эти постоянно растут) манит и притягивает к себе исследователей. Местные жители утверждают, что в прошлых веках беглецы, отсидевшись на острове всего несколько лет, попадали к своим постаревшим родным спустя... десятилетия; целые семьи бесследно
исчезали здесь, и одной из причин их гибели казахи считают появление на Барсакельмесе доисторического (!) летающего ящера (зуб от свежего скелета ящера прилагается к их многочисленным "байкам"). Пропадали здесь и современные экспедиции. В одной из них люди, отойдя от берега, "прогулялись всего полчаса в белом тумане", а вернувшись, с удивлением узнали, что отсутствовали... сутки!..