Мы все знаем об относительности и влиянии скорости и времени. Когда мы установили два атомных часа, одни на землю, а другие на ракету, мы заметили значительную разницу во времени. Я полагаю, что ракета двигалась со скоростью около 25 000 миль в час, и это был сдвиг около 4-5 минут. Итак, если мы возьмем эту идею и применим ее к пилоту, который путешествует со скоростью всего 600-700 миль в час, но в течение гораздо большего времени, 50+ лет в зависимости от того, когда он выйдет на пенсию, а полеты длятся дольше, чем запуск ракеты. Сложатся ли в конечном итоге меньшие инкрементальные времена?
Здесь действуют два фундаментальных физических эффекта. Одной из них является специальная теория относительности, в которой движущиеся часы кажутся медленными со скоростью, приблизительно равной . За 24 часа полета со скоростью 1000 км/ч часы в самолете отстают на 37 наносекунд.
Однако это для самолета, который ходит по кругу. Реальные эффекты замедления времени СИ должны учитывать маршрут и вращение Земли — см. эксперимент Хафеле-Китинга . Например, часы на экваторе будут идти медленнее, чем часы на полюсе (без учета эффекта ОТО - см. ниже). Это также зависит от того, летите ли вы на восток или на запад, поскольку ни часы на земле, ни часы в самолете не являются инерциальными системами отсчета. Движение на восток приводит к более медленному старению, тогда как направление на запад приводит к более быстрому старению. Более общий приблизительный результат состоит в том, что тактовая частота идет как , где и - расстояние до оси вращения Земли и угловая скорость Земли, а имеет знак (положительный для запада, отрицательный для востока).
Второй эффект — это общая теория относительности. Часы, находящиеся выше в гравитационном потенциальном колодце, будут идти быстрее . Разница в тактовой частоте здесь примерно .
За каждые 24 часа в авиалайнере на высоте 10 000 м часы будут опережать около 100 наносекунд по сравнению с часами на земле.
Таким образом, кажется, что пилоты авиакомпаний стареют быстрее, чем те, кто находится на земле, если они не совершают много полетов на малых высотах или не делают тщательный выбор маршрутов (множество кругосветных поездок на восток).
Разница определяется
От этого при время затягивается в несколько раз . Другими словами, через 24 часа на такой скорости вы получите секунды.
Я согласен с комментарием tpg2114 о том, что эффект повышенного излучения более чем компенсирует дополнительную долговечность. Также обратите внимание, что высота спутника оказывает большее влияние, чем его скорость, но она ускоряет ваши часы, а не замедляет их.
Это зависит от скорости самолета. Если у самолета нулевая скорость, то они вернутся старше. Если они путешествуют по Земле со скоростью, при которой время идет так же медленно, как и время на Земле, то они вернутся с тем же возрастом, что и люди, оставшиеся на земле. Если они будут двигаться быстрее, чем эта скорость, они вернутся более молодыми.
тпг2114
Даниэль Санк
РВ Берд
Норберт Шух
РВ Берд