• Wednesday July 17,2019

Einstein & Air Miles: Czy często używają częstych much flierów?

Anonim

Przez Valerie Ross

Jesteś wciśnięty w środkowe siedzenie, dwa rzędy od tyłu samolotu. To zaledwie dwie godziny na lot do kraju, chociaż przysięgasz, że minęło już trochę czasu. Czy wygląda na to, że minuty podróży są pełne - czy też rzeczywiście czas wolniej mija ludzi, którzy są w połowie lotu, niż ludzie na ziemi?

Wielu z nas słyszało pomysł, że czas nie przechodzi w tym samym tempie dla wszystkich. Jest to powszechna narracja w science fiction, która ma korzenie w teorii względności Einsteina. Historia zaczyna się, powiedzmy, z dwoma bliźniętami, z których jeden zostaje na Ziemi, podczas gdy inni głaszcze na pokładzie rakiety, która odbywa podróż w obie strony, w znacznej części prędkości światła, do planeta w niezbyt odległym układzie słonecznym. Kiedy podróżujący bliźniak wraca na ziemię, postarzał się wolniej, a teraz jest młodszy od bliźniaka, który pozostał.

Ta znajoma - i paradoksalna - fabuła wywodzi się z pewnego założenia teorii względności zwanego rozszerzaniem czasu. Przewiduje, że szybko poruszający się zegar będzie wolniejszy niż stacjonarny - lub człowiek w podróży międzygwiezdnej będzie starzał się wolniej niż jego bliźniak na Ziemi. Ale dylatacja czasu mówi również, że prędkość nie jest jedyną rzeczą, która wpływa na szybkość, z jaką tykaje zegar, lub ludzie się starzeją; grawitacja też. Zegar w silniejszym polu grawitacyjnym (powierzchnia Ziemi, powiedzmy) będzie miała wolniejsze tempo tykania niż zegar podlegający słabszej grawitacji (np. Kilka mil w górę do atmosfery).

Naukowcy wykazali, że wydłużanie czasu nie ma miejsca w przypadku podróży z prędkością bliską prędkości światła. Fizyk Chin-Wen Chou i jego współpracownicy w Narodowym Instytucie Standardów i Technologii w Boulder w Kolorado, użyli super dokładnych zegarów optycznych, aby pokazać, że szybkości kleszczy zmieniają się z prędkością tak dużą jak 25 mil na godzinę, a różnice wysokości są tak małe jak stopę.

Więc jeśli w tych codziennych warunkach pojawia się dylatacja czasu, czy spowolnione starzenie się doświadczane przez bliźniaka zajmującego się przestrzenią kosmiczną również doświadcza - w znacznie bardziej subtelny sposób - ten znajomy podróżujący w powietrzu, częsty lotnik? Lot przelotowy to powolna, krótka podróż w porównaniu z odyseją lotu na inną planetę, oczywiście, ale wciąż idziesz dużo szybciej niż ktoś, kto w ogóle nie podróżuje.

Ludzie na lotach komercyjnych podlegają obu przewidywaniom dylatacji czasu, podkreśla Chou. Pracują szybko, z prędkością około 500 mil na godzinę, a ponieważ znajdują się około sześciu mil od ziemi, odczuwają również słabsze przyciąganie grawitacyjne. Czy pasażerowie linii lotniczych starzeją się wolniej, skoro podróżują z dużą prędkością? Czy też starzeją się szybciej, skoro podlegają mniejszej grawitacji?

Chou wykonał matematykę i okazało się, że częste lotniki szybciej starzeją się odrobinę szybciej niż my, mając obie stopy na ziemi. Samoloty poruszają się na wysokościach na tyle wysokich, że słabe pole grawitacyjne przyspiesza ruchy taktowania zegara na pokładzie bardziej niż wysokie prędkości, które spowalniają.

Różnica jest jednak tak mała, że ​​nawet najbardziej niestrudzeni ustawiacze odrzutowców nie muszą się martwić o dodatkowe zmarszczki. Weźmy pod uwagę ekstremalny przypadek komercyjnego pasażera linii lotniczych: Ryana Binghama, nieustannie podróżującego biznesmena granego przez George'a Clooneya w filmie Up in the Air . Do czasu, gdy Bingham przechwycił te 10 milionów częstych przelotów, według obliczeń Chou, wrócił do Omaha tylko o 59 mikrosekund więcej niż jego koledzy.

Ten artykuł jest dostarczany przez Scienceline, projekt New York University 's Science, Health and Environmental Reporting Program.


Ciekawe Artykuły

Dorastanie neandertalczykiem: ołowiem, ekstremalnie zimne warunki

Dorastanie neandertalczykiem: ołowiem, ekstremalnie zimne warunki

Dzieciństwo nie było łatwe dla neandertalczyków. Nowe badanie zębów neandertalczyka opublikowane w Science Advances w tym tygodniu mówi nam o nowych szczegółach dotyczących tego, jak mogło wyglądać życie wczesnych homininów w szybko zmieniającym się środowisku. To niespotykane spojrzenie na to, jak nasi starożytni kuzyni poradzili sobie z trudnymi warunkami klimatycznymi i sezonowymi zmianami dostępności zasobów. Wśród odkryć znalazł

Klonowanie Sprawia, że ​​Kozioł Nieprzytomny, Ale Noworodek Umiera

Klonowanie Sprawia, że ​​Kozioł Nieprzytomny, Ale Noworodek Umiera

Wymarły kozioł górski, który niegdyś był powszechny w Pirenejach, na krótko stał się pierwszym zwierzęciem, które powróciło z wyginięcia, ponieważ naukowcy użyli zamrożonego DNA do wytworzenia klonu. Ale noworodek zmarł w ciągu kilku minut od narodzin z powodu trudności w oddychaniu, sygnalizując, że park jurajski marzy o wskrzeszeniu wymarłych gatunków, ale wciąż jest daleko. Pirenejska koziorożec, c

20 rzeczy, których nie znasz ... Kryształy

20 rzeczy, których nie znasz ... Kryształy

iStockphoto 1 Wszystko zależy od rytmu: kryształy powtarzają się, trójwymiarowe układy atomów, jonów lub cząsteczek. 2 Prawie każdy stały materiał może krystalizować - nawet DNA. Chemicy z Uniwersytetu w Nowym Jorku, Purdue University i Argonne National Laboratory stworzyli ostatnio kryształy DNA wystarczająco duże, by móc go zobaczyć gołym okiem. Praca może mieć za

Nectocaris: tajemnicza skamielina to właściwie krewny w sile 500 milionów lat

Nectocaris: tajemnicza skamielina to właściwie krewny w sile 500 milionów lat

W kanadyjskich Górach Skalistych horda 91 kałowatych zwierząt wzrosła z głębin milionów lat po ich śmierci. To nie jest fabuła strasznego filmu B; to robią Martin Smith i Jean-Bernard Caron z University of Toronto. Razem rozwiązali zagadkę około 500 milionów lat. Smith i Caron dokonują przebudowy enigmatycznego stworzenia zwanego Nectocaris . Do niedawna z

W którym WIDZĘ światło

W którym WIDZĘ światło

Giełda Nauki i Rozrywki to program prowadzony przez Narodową Akademię Nauk (!) W celu połączenia profesjonalistów z branży rozrywkowej i naukowców. Chodzi o to, aby poprawić jakość nauki w filmach i lepiej przedstawić samych naukowców. Wygrana w nauce jest oczywista, ale oznacza także lepsze filmy - wielu ludzi w Hollywood chce, żeby nauka w ich filmach była lepsza - i lepsze historie. Wszyscy wygryw

Przepływy lawy: nie możesz ich zatrzymać, możesz tylko mieć nadzieję na ich powstrzymanie

Przepływy lawy: nie możesz ich zatrzymać, możesz tylko mieć nadzieję na ich powstrzymanie

Lawa wypływa z Kilauea na Hawajach i zmierzam do domu w Kalapanie. Ilekroć myślę o zagrożeniach powodowanych przez większość przepływów lawy, mam tendencję do myślenia o początkowej scenie w Przewodniku po galaktyce Autostopem . Deweloperzy planują strącenie domu naszego bohatera Arthura Denta i jako ostatni wysiłek, by powstrzymać jego zniszczenie, Arthur leży przed buldożerem. Kierownik robót w