Так ми називаємо проміжок часу довгою. У всіх своя опівночі

Кожному знайоме почуття, коли ненависний будильник вириває вас із солодкого сну на найцікавішому моменті. Ви довго не можете прийти до тями, зрозуміти, де ви, і весь день почуваєтеся розбитим.

Але, на щастя, є спосіб завжди прокидатися легко.

Як відомо, під час сну у людини чергуються дві основні фази сну: швидка та повільна. Гарний нічний сон складається із 5–6 таких повних циклів. Вчені розрахували тривалість кожного з них, що дозволило дізнатися проміжок часу, коли організм перебуватиме у фазі швидкого сну.

Саме в цей час найлегше прокинутися.

У середньому людина засинає за 15 хвилин, тобто якщо вам потрібно прокинутися о 6-й ранку, вам найкраще лягти спати о 20:45 або о 22:15.
За допомогою цієї таблиці ви дізнаєтесь, у скільки вам потрібно лягти спати, щоб прокинутися бадьорим у потрібний час:

Зазвичай здоровій людині вистачає 7-8 годин, щоби виспатися. Якщо сон і харчування здорові та правильні, то проспавши 7-8 годин, людина має прокидатися сама.
Північ – це час відпочинку для всієї природи, оскільки сонце перебуває у максимально низькому положенні. Сонце відповідає за закони часу, тому режим дня та харчування тісно пов'язаний із сонячною активністю.

О котрій треба лягати спати?

Найкращий час для сну та відпочинку – з 21-00 до 00-00.

До півночі 1 година сну зараховується за 2 години, що підтверджують навіть сучасні вчені.

У цей час відпочиває нервова система людини.

Щоб переконатися в цьому, Ви можете провести досвід:

Взяти і лягти спати о 21-00, а потім прокинутися о 1-00 чи 2-00 ночі.

І ви відчуєте, що повністю виспалися.

На сході багато людей живуть за цим режимом.

Вони сплять у цей час, а іншим часом займаються своїми справами.

Іншим часом нервова система не відпочиває. І якщо Ви не поспали тим часом, то потім можна спати хоч 12 годин поспіль, але психіка так і не відпочине.

В результаті виникатиме лінь, апатія, сонливість.

Коли потрібно вставати вранці?

З 2-00 до 6-00 діє вата (енергія руху), яка дає ентузіазм та життєрадісність.

Яка енергія діє на період часу, в який прокидається людина, то дія такої енергії протягом усього дня і відчуватиме вона на собі.

Тому потрібно прокидатися в проміжку з 2 до 6 ранку, і людина весь день перебуватиме під впливом енергії вати – життєрадісності.

На сході цей час називається часом Святих. У цей час намагаються вставати люди, налаштовані на духовний розвиток і самосвідомість. Рано-вранці само собою хочеться думати про піднесене.

І така людина здатна цілий день здатна думати про піднесене і бути радісною. Також він стає далекоглядним і має добре розвивається інтуїція.

Японські вчені також проводили дослідження часу перед сходом сонця та з'ясували таке:

У досвітній час атмосферу пронизують особливі сонячні промені, які викликають особливий ефект у тілі.

У цей час тіло працює у двох режимах: нічному та денному, тобто у пасивному та активному режимах.

І саме перемикання з нічного режиму на денний режим відбувається у цей час.

Тобто саме ці промені перемикають ці режими.

Але якщо людина тим часом спить, цього перемикання немає.

Потім весь день діє в ослабленому режимі. Потім він цілий день бореться із сонливістю, бо перебуває у неправильному режимі. Звідси постійне вживання кави та чаю, які є легкими наркотичними речовинами.

Також цей часовий проміжок (з 2 до 6 годин) чудово підходить для очищення організму.

І якщо людина прокидається рано, його тіло природним чином очищається і звільняється від токсинів.

Коли люди кажуть, що їм «досить моменту», вони, напевно, не здогадуються, що обіцяють звільнитися рівно через 90 секунд. Адже в Середньовіччі термін «момент» визначав проміжок часу тривалістю в 1/40 години або, як тоді було заведено говорити, 1/10 пункту, що становив 15 хвилин. Інакше кажучи, він налічував 90 секунд. З роками момент втратив своє первісне значення, але досі використовується у побуті для позначення невизначеного, але дуже короткого інтервалу.

То чому ж ми пам'ятаємо момент, але забуваємо про гхарі, нуктемероні чи про щось ще екзотичніше?

1. Атом

Слово «атом» походить від грецького терміна, що означає «неподільне», і тому використовується у фізиці для визначення найдрібнішої частки речовини. Але за старих часів це поняття застосовувалося по відношенню до найкоротшого проміжку часу. Вважалося, що хвилина налічує 376 атомів, тривалість кожного з яких становить менше ніж 1/6 секунди (або 0,15957 секунди, якщо бути точним).

2. Гхарі

Які тільки прилади та пристрої не винаходилися в Середні віки для вимірювання часу! Поки європейці експлуатували пісочний і сонячний годинник, індійці застосовували клепсидри — гхарі. У напівсферичній чаші, виготовленій із дерева або металу, проробляли кілька отворів, після чого поміщали її в басейн із водою. Рідина, просочуючись через прорізи, повільно наповнювала посудину, поки від тяжкості він повністю не занурювався на дно. Весь процес займав близько 24 хвилин, тому такий діапазон був названий на честь приладу — гхарі. На той час вважалося, що день складається із 60 гхарі.

3. Люстр

Люстр - це період, що триває 5 років. Використання цього терміну сягає корінням в античність: тоді люструм позначав п'ятирічний відрізок часу, що завершував встановлення майнового цензу римських громадян. Коли суму податку було визначено, відлік добігав кінця, і урочиста процесія висипала на вулиці Вічного міста. Церемонія закінчувалася люстрацією (очищенням) — пафосним жертвопринесенням богам на Марсовому полі, яке відбувалося заради благополуччя громадян.

4. Майлвей

Не все те золото що блищить. Тоді як світловий рік, здавалося б, створений для визначення періоду, вимірює дистанцію, mileway, шлях завдовжки милю, служить для відліку часу. Хоча термін і звучить як одиниця виміру відстані, у ранньому Середньовіччі він позначав відрізок тривалістю 20 хвилин. Саме стільки в середньому займає у людини подолання маршруту завдовжки милю.

5. Нундін

Жителі Стародавнього Риму працювали сім днів на тиждень, не покладаючи рук. На восьмий день, втім, дев'ятим, що вважався у них (римляни відносили до діапазону і останній день попереднього періоду), вони організовували в містах величезні ринки — нундини. Базарний день отримав назву «novem» (на честь листопада — дев'ятого місяця 10-місячного землеробського «Рокуму»), а часовий проміжок між двома ярмарками — нундін.

6. Нуктемерон

Нуктемерон, комбінація з двох грецьких слів «nyks» (ніч) і «hemera» (день), є не більш ніж альтернативним позначенням звичних нам діб. Все, що вважається нуктемеронним, відповідно триває менше 24 годин.

7. Пункт

У Середньовічній Європі пункт, який також називають точкою, використовувався для позначення чверті години.

8. Квадрант

А сусід пункту по епосі, квадрант, визначав чверть дня — період 6 годин.

9. П'ятнадцять

Після нормандського завоювання слово «Quinzieme», яке перекладається з французької як «п'ятнадцять», було запозичене британцями для визначення мита, що поповнювало скарбницю держави на 15 пенсів з кожного заробленого в країні фунта. На початку 1400-х термін набув і релігійного контексту: його почали використовувати для вказівки дня важливого церковного свята та двох повних тижнів, що йдуть за ним. Так «Quinzieme» перетворився на 15-денний період.

10. Скрупул

Слово «Scrupulus», що в перекладі з латині означає «маленький гострий камінчик», раніше служило аптечною одиницею вимірювання ваги, що дорівнює 1/24 унції (близько 1,3 гр). У 17 столітті скрупул, що став умовним позначенням невеликого обсягу, розширив своє значення. Він став застосовуватися для вказівки 1/60 частини кола (хвилини), 1/60 хвилин (секунди) та 1/60 дня (24 хвилин). Зараз, втративши свій колишній сенс, скрупул трансформувався в скрупульозність — уважність до дрібниць.

І ще деякі часові величини:

1 аттосекунда (одна мільярдна мільярдної частки секунди)
Найшвидші процеси, які здатні захронометрувати вчені, вимірюють в аттосекундах. За допомогою найбільш досконалих лазерних установок дослідники зуміли отримати світлові імпульси, що тривають всього 250 аттосекунд. Але хоч би якими нескінченно малими ці тимчасові проміжки, вони видаються цілою вічністю в порівнянні з так званим часом Планка (близько 10-43 секунди), на думку сучасної науки, найкоротшим з усіх можливих тимчасових відрізків.

1 фемтосекунда (одна мільйонна мільярдної частки секунди)
Атом у молекулі здійснює одне коливання за час від 10 до 100 фемтосекунд. Навіть найшвидша хімічна реакція протікає за період, що обчислюється кількома сотнями фемтосекунд. Взаємодія світла з пігментами сітківки ока, а саме цей процес і дозволяє нам бачити навколишнє, триває близько 200 фемтосекунд.

1 пікосекунда (одна тисячна мільярдної частки секунди)
Найшвидше діючі транзистори функціонують у тимчасових рамках вимірюваних у пікосекундах. Час існування кварків, рідкісних субатомних частинок, одержуваних у потужних прискорювачах, становить лише одну пікосекунду. Середня тривалість гідрогенного зв'язку між молекулами води при кімнатній температурі дорівнює трьом пікосекунд.

1 наносекунда (мільярдна частка секунди)
Промінь світла, що проходить через безповітряний простір, за цей час здатний подолати відстань всього тридцять сантиметрів. Мікропроцесору в комп'ютері потрібно від двох до чотирьох наносекунд, щоб виконати одну команду, наприклад, скласти два числа. Час існування К-мезону, ще однієї рідкісної субатомної частки, становить 12 наносекунд.

1 мікросекунда (мільйонна частка секунди)
За цей час промінь світла у вакуумі покриє відстань 300 метрів, довжину приблизно трьох футбольних полів. Звукова ж хвиля лише на рівні моря здатна цей самий проміжок часу подолати відстань рівну лише однієї третини міліметра. 23 мікросекунди знадобиться для того, щоб вибухнула динамітна шашка, гніт якої догорів до кінця.

1 мілісекунда (тисячна частка секунди)
Найкоротший час експозиції у звичайній фотокамері. Всім нам знайома муха змахує своїми крильцями один раз на три мілісекунди. Бджола – один раз за п'ять мілісекунд. З кожним роком місяць обертається навколо Землі на дві мілісекунди повільніше, оскільки її орбіта поступово розширюється.

1/10 секунд
Оком моргнути. Саме це ми встигнемо зробити за вказаний проміжок. Людському вуху потрібен якраз такий час, щоб відрізнити відлуння від початкового звуку. Космічний корабель Voyager 1, що прямує за межі сонячної системи, за цей час віддаляється від сонця на два кілометри. За десяту частку секунди колібрі встигає сім разів змахнути своїми крильцями.

1 секунда
Скорочення серцевого м'яза здорової людини триває саме цей час. За одну секунду Земля, обертаючись навколо сонця, покриває відстань 30 кілометрів. За цей час саме наше світило встигає пройти шлях у 274 кілометри, з величезною швидкістю мчачи через галактику. Місячне світло за цей часовий інтервал не встигне досягти Землі.

1 хвилина
За цей час мозок новонародженої дитини додає у вазі до двох міліграмів. Серце землерийки встигає скоротитися 1000 разів. Звичайна людина за цей час може вимовити 150 слів або прочитати 250 слів. Світло від сонця досягає Землі за вісім хвилин. Коли ж Марс знаходиться на найближчій відстані від Землі, сонячне світло, відбиваючись від поверхні Червоної планети, доходить до нас менше ніж за чотири хвилини.

1 година
Стільки часу потрібно репродукуючих клітин, щоб розділитися навпіл. За одну годину з конвеєра Волзького автомобільного заводу сходять 150 "Жигулів". Світло від Плутона - найвіддаленішої планети Сонячної системи - досягає Землі за п'ять годин двадцять хвилин.

1 доба
Для людей це, мабуть, найприродніша одиниця виміру часу, заснована на обертанні Землі. За даними сучасної науки довгота доби становить 23 години 56 хвилин та 4,1 секунди. Обертання нашої планети постійно сповільнюється через місячну гравітацію та інші причини. Серце людини за добу здійснює близько 100 000 скорочень, легені вдихають близько 11 000 літрів повітря. За цей же час дитинча блакитного кита додає у вазі 90 кг.

1 рік

Земля робить один оберт навколо сонця і повертається навколо своєї осі 365,26 разу, середній рівень світового океану підвищується на величину від 1 до 2,5 міліметрів, а в Росії проводяться 45 виборів федерального значення. Потрібно 4,3 роки, щоб світло від найближчої зірки Proxima Centauri досягло Землі. Приблизно стільки часу знадобиться те що, щоб поверхневі океанські течії обігнули земну кулю.

1 століття
За цей час Місяць відійде від Землі ще на 3,8 метра, але гігантська морська черепаха здатна прожити цілих 177 років. Тривалість експлуатації найсучаснішого CD може становити понад 200 років.

1 мільйон років
Космічний корабель, що летить зі швидкістю світла, не покриє і половини шляху до галактики Андромеда (вона знаходиться на відстані 2,3 млн. світлових років від Землі). Найпотужніші зірки, блакитні супергіганти (вони в мільйони разів яскравіші за Сонце) згоряють приблизно за цей час. Внаслідок зрушень тектонічних пластів Землі, Північна Америка віддалиться від Європи приблизно на 30 кілометрів.

1 мільярд років
Приблизно стільки часу знадобилося, щоб наша Земля охолонула після своєї освіти. Щоб на ній з'явилися океани, зародилося одноклітинне життя і замість атмосфери багатої на вуглекислий газ встановилася б атмосфера, багата на кисень. За цей час Сонце чотири рази пройшло своєю орбітою навколо центру Галактики.

Оскільки всесвіт всього існує 12-14 мільярдів років, одиниці виміру часу, що перевищують мільярд років, використовуються досить рідко. Проте вчені, фахівці з космології, вважають, що всесвіт, можливо, продовжуватиметься і після того, як згасне остання зірка (через сто трильйонів років) та випарується остання чорна діра (через 10100 років). Тож Всесвіт має ще пройти шлях набагато триваліший, ніж він уже пройшов.

джерела

Коли люди кажуть, що їм «досить моменту», вони, напевно, не здогадуються, що обіцяють звільнитися рівно через 90 секунд. Адже в Середньовіччі термін «момент» визначав проміжок часу тривалістю в 1/40 години або, як тоді було заведено говорити, 1/10 пункту, що становив 15 хвилин. Інакше кажучи, він налічував 90 секунд. З роками момент втратив своє первісне значення, але досі використовується у побуті для позначення невизначеного, але дуже короткого інтервалу.

То чому ж ми пам'ятаємо момент, але забуваємо про гхарі, нуктемероні чи про щось ще екзотичніше?

1. Атом

Слово «атом» походить від грецького терміна, що означає «неподільне», і тому використовується у фізиці для визначення найдрібнішої частки речовини. Але за старих часів це поняття застосовувалося по відношенню до найкоротшого проміжку часу. Вважалося, що хвилина налічує 376 атомів, тривалість кожного з яких становить менше ніж 1/6 секунди (або 0,15957 секунди, якщо бути точним).

2. Гхарі

Які тільки прилади та пристрої не винаходилися в Середні віки для вимірювання часу! Поки європейці експлуатували пісочний і сонячний годинник, індійці застосовували клепсидри — гхарі. У напівсферичній чаші, виготовленій із дерева або металу, проробляли кілька отворів, після чого поміщали її в басейн із водою. Рідина, просочуючись через прорізи, повільно наповнювала посудину, поки від тяжкості він повністю не занурювався на дно. Весь процес займав близько 24 хвилин, тому такий діапазон був названий на честь приладу — гхарі. На той час вважалося, що день складається із 60 гхарі.

3. Люстр

Люстр - це період, що триває 5 років. Використання цього терміну сягає корінням в античність: тоді люструм позначав п'ятирічний відрізок часу, що завершував встановлення майнового цензу римських громадян. Коли суму податку було визначено, відлік добігав кінця, і урочиста процесія висипала на вулиці Вічного міста. Церемонія закінчувалася люстрацією (очищенням) — пафосним жертвопринесенням богам на Марсовому полі, яке відбувалося заради благополуччя громадян.

4. Майлвей

Не все те золото що блищить. Тоді як світловий рік, здавалося б, створений для визначення періоду, вимірює дистанцію, mileway, шлях завдовжки милю, служить для відліку часу. Хоча термін і звучить як одиниця виміру відстані, у ранньому Середньовіччі він позначав відрізок тривалістю 20 хвилин. Саме стільки в середньому займає у людини подолання маршруту завдовжки милю.

5. Нундін

Жителі Стародавнього Риму працювали сім днів на тиждень, не покладаючи рук. На восьмий день, втім, дев'ятим, що вважався у них (римляни відносили до діапазону і останній день попереднього періоду), вони організовували в містах величезні ринки — нундини. Базарний день отримав назву «novem» (на честь листопада — дев'ятого місяця 10-місячного землеробського «Рокуму»), а часовий проміжок між двома ярмарками — нундін.

6. Нуктемерон

Нуктемерон, комбінація з двох грецьких слів «nyks» (ніч) і «hemera» (день), є не більш ніж альтернативним позначенням звичних нам діб. Все, що вважається нуктемеронним, відповідно триває менше 24 годин.

7. Пункт

У Середньовічній Європі пункт, який також називають точкою, використовувався для позначення чверті години.

8. Квадрант

А сусід пункту по епосі, квадрант, визначав чверть дня — період 6 годин.

9. П'ятнадцять

Після нормандського завоювання слово «Quinzieme», яке перекладається з французької як «п'ятнадцять», було запозичене британцями для визначення мита, що поповнювало скарбницю держави на 15 пенсів з кожного заробленого в країні фунта. На початку 1400-х термін набув і релігійного контексту: його почали використовувати для вказівки дня важливого церковного свята та двох повних тижнів, що йдуть за ним. Так «Quinzieme» перетворився на 15-денний період.

10. Скрупул

Слово «Scrupulus», що в перекладі з латині означає «маленький гострий камінчик», раніше служило аптечною одиницею вимірювання ваги, що дорівнює 1/24 унції (близько 1,3 гр). У 17 столітті скрупул, що став умовним позначенням невеликого обсягу, розширив своє значення. Він став застосовуватися для вказівки 1/60 частини кола (хвилини), 1/60 хвилин (секунди) та 1/60 дня (24 хвилин). Зараз, втративши свій колишній сенс, скрупул трансформувався в скрупульозність — уважність до дрібниць.

І ще деякі часові величини:

1 аттосекунда (одна мільярдна мільярдної частки секунди)

Найшвидші процеси, які здатні захронометрувати вчені, вимірюють в аттосекундах. За допомогою найбільш досконалих лазерних установок дослідники зуміли отримати світлові імпульси, що тривають всього 250 аттосекунд. Але хоч би якими нескінченно малими ці тимчасові проміжки, вони видаються цілою вічністю в порівнянні з так званим часом Планка (близько 10-43 секунди), на думку сучасної науки, найкоротшим з усіх можливих тимчасових відрізків.

1 фемтосекунда (одна мільйонна мільярдної частки секунди)

Атом у молекулі здійснює одне коливання за час від 10 до 100 фемтосекунд. Навіть найшвидша хімічна реакція протікає за період, що обчислюється кількома сотнями фемтосекунд. Взаємодія світла з пігментами сітківки ока, а саме цей процес і дозволяє нам бачити навколишнє, триває близько 200 фемтосекунд.

1 пікосекунда (одна тисячна мільярдної частки секунди)

Найшвидше діючі транзистори функціонують у тимчасових рамках вимірюваних у пікосекундах. Час існування кварків, рідкісних субатомних частинок, одержуваних у потужних прискорювачах, становить лише одну пікосекунду. Середня тривалість гідрогенного зв'язку між молекулами води при кімнатній температурі дорівнює трьом пікосекунд.

1 наносекунда (мільярдна частка секунди)

Промінь світла, що проходить через безповітряний простір, за цей час здатний подолати відстань всього тридцять сантиметрів. Мікропроцесору в комп'ютері потрібно від двох до чотирьох наносекунд, щоб виконати одну команду, наприклад, скласти два числа. Час існування К-мезону, ще однієї рідкісної субатомної частки, становить 12 наносекунд.

1 мікросекунда (мільйонна частка секунди)

За цей час промінь світла у вакуумі покриє відстань 300 метрів, довжину приблизно трьох футбольних полів. Звукова ж хвиля лише на рівні моря здатна цей самий проміжок часу подолати відстань рівну лише однієї третини міліметра. 23 мікросекунди знадобиться для того, щоб вибухнула динамітна шашка, гніт якої догорів до кінця.

1 мілісекунда (тисячна частка секунди)

Найкоротший час експозиції у звичайній фотокамері. Всім нам знайома муха змахує своїми крильцями один раз на три мілісекунди. Бджола – один раз за п'ять мілісекунд. З кожним роком місяць обертається навколо Землі на дві мілісекунди повільніше, оскільки її орбіта поступово розширюється.

1/10 секунд

Оком моргнути. Саме це ми встигнемо зробити за вказаний проміжок. Людському вуху потрібен якраз такий час, щоб відрізнити відлуння від початкового звуку. Космічний корабель Voyager 1, що прямує за межі сонячної системи, за цей час віддаляється від сонця на два кілометри. За десяту частку секунди колібрі встигає сім разів змахнути своїми крильцями.

1 секунда

Скорочення серцевого м'яза здорової людини триває саме цей час. За одну секунду Земля, обертаючись навколо сонця, покриває відстань 30 кілометрів. За цей час саме наше світило встигає пройти шлях у 274 кілометри, з величезною швидкістю мчачи через галактику. Місячне світло за цей часовий інтервал не встигне досягти Землі.

1 хвилина

За цей час мозок новонародженої дитини додає у вазі до двох міліграмів. Серце землерийки встигає скоротитися 1000 разів. Звичайна людина за цей час може вимовити 150 слів або прочитати 250 слів. Світло від сонця досягає Землі за вісім хвилин. Коли ж Марс знаходиться на найближчій відстані від Землі, сонячне світло, відбиваючись від поверхні Червоної планети, доходить до нас менше ніж за чотири хвилини.

1 година

Стільки часу потрібно репродукуючих клітин, щоб розділитися навпіл. За одну годину з конвеєра Волзького автомобільного заводу сходять 150 "Жигулів". Світло від Плутона - найвіддаленішої планети Сонячної системи - досягає Землі за п'ять годин двадцять хвилин.

1 доба

Для людей це, мабуть, найприродніша одиниця виміру часу, заснована на обертанні Землі. За даними сучасної науки довгота доби становить 23 години 56 хвилин та 4,1 секунди. Обертання нашої планети постійно сповільнюється через місячну гравітацію та інші причини. Серце людини за добу здійснює близько 100 000 скорочень, легені вдихають близько 11 000 літрів повітря. За цей же час дитинча блакитного кита додає у вазі 90 кг.

1 рік

Земля робить один оберт навколо сонця і повертається навколо своєї осі 365,26 разу, середній рівень світового океану підвищується на величину від 1 до 2,5 міліметрів, а в Росії проводяться 45 виборів федерального значення. Потрібно 4,3 роки, щоб світло від найближчої зірки Proxima Centauri досягло Землі. Приблизно стільки часу знадобиться те що, щоб поверхневі океанські течії обігнули земну кулю.

1 століття

За цей час Місяць відійде від Землі ще на 3,8 метра, але гігантська морська черепаха здатна прожити цілих 177 років. Тривалість експлуатації найсучаснішого CD може становити понад 200 років.

1 мільйон років

Космічний корабель, що летить зі швидкістю світла, не покриє і половини шляху до галактики Андромеда (вона знаходиться на відстані 2,3 млн. світлових років від Землі). Найпотужніші зірки, блакитні супергіганти (вони в мільйони разів яскравіші за Сонце) згоряють приблизно за цей час. Внаслідок зрушень тектонічних пластів Землі, Північна Америка віддалиться від Європи приблизно на 30 кілометрів.

1 мільярд років

Приблизно стільки часу знадобилося, щоб наша Земля охолонула після своєї освіти. Щоб на ній з'явилися океани, зародилося одноклітинне життя і замість атмосфери багатої на вуглекислий газ встановилася б атмосфера, багата на кисень. За цей час Сонце чотири рази пройшло своєю орбітою навколо центру Галактики.

Оскільки всесвіт всього існує 12-14 мільярдів років, одиниці виміру часу, що перевищують мільярд років, використовуються досить рідко. Проте вчені, фахівці з космології, вважають, що всесвіт, можливо, продовжуватиметься і після того, як згасне остання зірка (через сто трильйонів років) та випарується остання чорна діра (через 10100 років). Тож Всесвіт має ще пройти шлях набагато триваліший, ніж він уже пройшов.

------------------
Хочу звернути вашу увагу на те, що сьогодні у ПРЯМОМУ ЕФІРІ буде цікава розмова, присвячена Жовтневій Революції. Ви зможете поставити запитання через чат

12.3. Релятивістські ефекти

12.3.1. Зміна маси, довжини, інтервалу часу

З перетворень Лоренца випливає низка специфічних ефектів - як-от скорочення довжини, зміна проміжків часу, збільшення маси тощо. під час руху зі швидкостями, близькими до швидкості світла.

Релятивістське збільшення маси:маса частинки в системі відліку, що рухається, завжди виявляється більше маси тієї ж частинки в системі відліку, щодо якої частка спочиває:

де m 0 - маса частинки в тій системі відліку, щодо якої частка спочиває; m - маса частинки в тій системі відліку, щодо якої частка рухається з релятивістською швидкістю v; c - швидкість світла у вакуумі, c ≈ 3,0 ⋅ 10 8 м/с.

Релятивістське скорочення довжини:поздовжній розмір предмета в системі відліку, що рухається, завжди виявляється менше поздовжнього розміру цього ж предмета в тій системі відліку, щодо якої предмет спочиває:

де l 0 - Поздовжній (вздовж напрямку швидкості руху) розмір предмета в тій системі відліку, в якій предмет спочиває; l - поздовжній розмір предмета у системі відліку, щодо якої предмет рухається з релятивістської швидкістю v ; c - швидкість світла у вакуумі, c ≈ 3,0 ⋅ 10 8 м/с.

Слід зазначити, що поперечний розмір (стосовно напрямку руху) предмета не змінюється.

Релятивістське збільшення проміжку часу:інтервал часу між подіями в системі відліку, що рухається, завжди виявляється більше цього ж інтервалу в системі відліку, що покоїться:

де τ 0 - інтервал часу, який проходить щогодини в тій системі відліку, щодо якої годинник спочиває; τ - інтервал часу, який проходить по годинниках у тій системі відліку, щодо якої годинник рухається з релятивістською швидкістю v; c - швидкість світла у вакуумі, c ≈ 3,0 ⋅ 10 8 м/с.

Власна система відліку- система відліку, щодо якої частка, предмет чи годинник спочивають, тобто. власна система відліку - система відліку, пов'язана з часткою, предметом чи годинником.

При вирішенні завдань слід правильно вибирати систему відліку:

1. Нехай частка рухається з релятивістською швидкістю, а спостерігач перебуває Землі, тобто. спочиває. У системі відліку, пов'язаної з часткою, частка спочиває; отже, маса частки у власній системі відліку дорівнює m 0 , а системі відліку спостерігача - m , оскільки щодо спостерігача частка має релятивістську швидкість v (оскільки m > m 0 , то щодо спостерігача, що є Землі, маса частки збільшується).

2. Нехай частка рухається з релятивістської швидкістю, а спостерігач перебуває Землі, тобто. спочиває. У системі відліку, пов'язаної з часткою, частка спочиває; отже, час життя частки у власній системі відліку дорівнює τ 0 , а системі відліку спостерігача - τ, оскільки щодо спостерігача частка має релятивістську швидкість v (оскільки τ > τ 0 , то щодо спостерігача, що є Землі, час життя частки збільшується).

3. Нехай предмет перебуває у ракеті, що рухається з релятивістської швидкістю, а спостерігач - Землі, тобто. спочиває. У системі відліку, пов'язаної з ракетою, предмет спочиває; отже, розмір предмета у власній системі відліку дорівнює l 0 , а системі відліку спостерігача - l , оскільки щодо спостерігача предмет має релятивістську швидкість v (оскільки l< l 0 , то относительно наблюдателя, находящегося на Земле, розмір предмета скорочується).

Приклад 3. Деяка лінійка знаходиться в ракеті та розташована під кутом 60° до обраної координатної осі. Ракета починає віддалятися від Землі з релятивістською швидкістю, що дорівнює 0,60c (c - швидкість світла) у напрямку зазначеної координатної осі. Знайти кут повороту лінійки щодо напрямку руху ракети у системі відліку, пов'язаної Землею.

Рішення . Лінійка спочиває щодо ракети, тому власну систему відліку доцільно пов'язати з ракетою. На рис. а зображено: система координат, пов'язана з ракетою; лінійка (її поздовжній l ||0 та поперечний l ⊥0 розміри); напрямок швидкості ракети.

Лінійка у власній системі відліку має такі розміри:

• поздовжній (вздовж напрямку руху) -

l ||0 = l 0  cos 60°;

• поперечний (у напрямку, перпендикулярному до руху):

l ⊥0 = l 0  sin 60°,

де l 0 - Розмір лінійки в системі відліку, пов'язаної з ракетою.

У системі відліку, пов'язаної із Землею, лінійка рухається разом із ракетою. На рис. б зображено: система координат, пов'язана із Землею; лінійка (її поздовжній l || та поперечний l ⊥ розміри); кут β, який утворює лінійку з напрямком руху ракети в системі відліку, пов'язаної із Землею.

Лінійка у зазначеній системі відліку має такі розміри:

• поздовжній -

l | | = l | | 0 1 − v 2 c 2;

• поперечний -

l ⊥ = l ⊥0 ,

де v – модуль швидкості ракети, v = 0,6 с; c - швидкість світла у вакуумі.

Поздовжній розмір лінійки зменшується, а поперечний залишається постійним.

Кут, який складає лінійка з координатною віссю Ox′, визначається формулою

tg β = l ⊥ l | | = l | | 0 1 − v 2 c 2 l ⊥ 0 = l 0 cos 60 ° 1 − v 2 c 2 l 0 sin 60 ° = 1 − v 2 c 2 tg 60 ° = 3 3 1 − v 2 c 2 .

Розрахунок дає значення кута:

β = arctg (2,165) = 65 °.

Кут повороту лінійки щодо напрямку руху ракети у системі відліку, пов'язаної із Землею, становить

γ = β − α = 65° − 60° = 5°.

Приклад 4. З матеріалу, що має в земних умовах щільність 7,80 г/см 3 виготовлений стрижень і поміщений в ракету. Ракета рухається зі швидкістю 0,70c (c – швидкість світла), а стрижень розташований у ракеті вздовж напрямку її руху. Знайти збільшення густини матеріалу стрижня за розрахунками земного спостерігача.

Рішення . Стрижень спочиває щодо ракети, тому власну систему відліку доцільно пов'язати з ракетою. На рис. а зображено: система координат, пов'язана з ракетою; стрижень (його довжина l 0 і площа поперечного перерізу S); напрямок швидкості ракети.

Стрижень у зазначеній системі відліку має масу m 0 та щільність

ρ 0 = m 0 V 0 = m 0 l 0 S ,

де V 0 - Обсяг стрижня у власній системі відліку, V 0 = l 0 S .

У системі відліку, пов'язаної із Землею, стрижень рухається разом із ракетою. На рис. б зображено: система координат, пов'язана із Землею; стрижень (його довжина l і площа поперечного перерізу S).

Стрижень у зазначеній системі відліку має масу m та щільність

ρ = m V = m l S ,

де V - обсяг стрижня в системі відліку, пов'язаної із Землею, V = lS.

Площа поперечного перерізу стрижня обох системах відліку однакова.

Відношення щільностей

ρ ρ 0 = m l 0 S m 0 l S = m l 0 m 0 l

дає вираз для щільності стрижня в системі відліку, пов'язаної із Землею:

ρ = ρ 0 ml 0 m 0 l .

Поздовжній розмір стрижня для земного спостерігача зменшується:

l = l 0 1 − v 2 c 2 ,

а маса стрижня збільшується:

m = m 0 1 − v 2 c 2 ,

де v - швидкість ракети, v = 0,70c; c - швидкість світла у вакуумі.

Підстановка m , l і v вираз для щільності дає формулу

ρ = ρ 0 l 0 m 0 l 0 1 − v 2 c 2 ⋅ m 0 1 − v 2 c 2 = ρ 0 1 − v 2 c 2 = ρ 0 1 − (0,7 c) 2 c 2 = ρ 0 0,51.

Шукана зміна щільності:

Δ ρ = ρ − ρ 0 = ρ 0 (1 0,51 − 1) = 49 51 ρ 0 .

Обчислимо:

Δ ρ = 49 ⋅ 7,8 ⋅ 10 3 51 = 7,5 ⋅ 10 3 кг/м 3 = 7,5 г/см 3 .

Щільність матеріалу, з якого виготовлений стрижень щодо земного спостерігача збільшується на 7,5 г/см 3 .

Приклад 5. Годинник поміщений у ракету, що віддаляється від Землі з релятивістською швидкістю 0,80c (c - швидкість світла). Знайти різницю показань годин на Землі та в ракеті, якщо по ракетному годиннику проходить 10,0 діб.

Рішення . Годинник спочиває щодо ракети, тому власну систему відліку доцільно пов'язати з ракетою.

По годиннику, розташованому у власній системі відліку (ракеті), проходить проміжок часу τ 0 = 10 діб.

У системі відліку, пов'язаної із Землею, проходить проміжок часу, що визначається формулою

τ = τ 0 1 − v 2 c 2 ,

де v - швидкість ракети, v = 0,80c; c - швидкість світла у вакуумі.

Шукана різниця у показаннях годинника визначається різницею

Δ τ = τ − τ 0 = τ 0 (1 1 − v 2 c 2 − 1)

і складає

Δ τ = 10 ⋅ 24 ⋅ (1 1 − (0,8 c) 2 c 2 − 1) = 10 ⋅ 24 ⋅ 0,4 0,6 = 160 год.

На Землі пройде на 160 годин більше, ніж у ракеті.