Задачка из книжки "Вы, конечно, шутите, Мистер Фейнман!"

[☭-Изделие 20Д]

Не надо ракет!! На самолет и навстречу утренней заре к Фукусиме. А часы тоже лучше не запускать, а поставить местное время по прилёту.

[seamew]

Мне кажется задача вполне интересной, но Чаечка, пардон, в условии "намудрила".
Попробуем разобрат'ся вместе.

Вы взлетаете в ракете с часами на борту, а другие часы остаются на Земле.
Задача состоит в том, что Вы должны вернуться, когда по земным часам пройдет ровно один час.
Кроме того. Вы хотите, чтобы Ваши часы за время полета ушли вперед как можно больше.

Согласно Эйнштейну, если взлететь очень высоко, часы пойдут быстрее, потому что, чем выше находишься в гравитационном поле чем меньше гравитационное воздействие, тем быстрее идут часы.
Однако если Вы попытаетесь лететь слишком быстро, а у Вас только час в запасе и Вы должны двигаться быстро, чтобы успеть вернуться, то ваши часы из за большой скорости замедлятся.
Поэтому Вы не можете лететь слишком высоко быстро.
(Ваши часы должны идти быстрее тех, что на земле -> Вам нельзя очень быстро двигаться,
но одновременно надо бы находиться как можно дальше от земли (воздействие гравитации уменьшается))

Вопрос сводится к следующему: по какой программе должны меняться скорость и высота, чтобы обеспечить максимальный уход вперед ваших часов?
Как добиться желаемого?

Я правильно тебя понял?

[Вилли ☂]

Согласно Эйнштейну, если взлететь очень высоко, часы пойдут быстрее, потому что, чем выше находишься в гравитационном поле чем меньше гравитационное воздействие, тем быстрее идут часы.

Даже откидывая Эйнштейна - откуда подобное утверждение? Каким образом гравитация влияет на часы
Или это песочные часы, а тогда тем более...

Гравитационное замедление времени — физическое явление, заключающееся в изменении темпа хода часов в гравитационном потенциале.

Internet Вам в помош'

например расчет для земли //текст доступен после регистрации//

Про GPS:
Показать скрытый текст

Как мы знаем, время является одним из главных факторов в GPS навигации и должно быть равно 20-30 наносекундам, чтобы обеспечить необходимую точность. Поэтому необходимо учесть скорость движения спутников (примерно 12000 км/ч)
Кто когда-либо сталкивался с теорией относительности, знает, что время течет медленнее при больших скоростях. Для спутников, которые движутся со скоростью 3874 м/с, часы идут медленнее, чем для земли. Это релятивистское время ведет к неточности во времени примерно в 7,2 микросекунде в день (1 микросекунд = 10^-6 секунд). Теория относительности также гласит, что время идет тем медленнее, чем сильнее поле гравитации. Для наблюдателя на земной поверхности часы спутника будут идти быстрее (так как спутник находится на 20 000 км выше и подвергается гравитационным силам меньше, чем наблюдатель). И эта вторая причина этого эффекта, который в шесть раз сильнее, чем неточность о которой говорилось чуть ранее.
В целом, кажется, что часы на спутниках идут немного быстрее. Отклонение времени для наблюдателя на Земле составило бы 38 миллисекунд в день и послужили бы причиной ошибки в итоге в 10 км за день.
Чтобы избежать этой ошибки нет необходимости постоянно вносить корректировки. Частота часов на спутниках была установлена на 10.229999995453 Mhz вместо of 10.23 Mhz, но данные используют так, как если бы они имели стандартную частоту в 10.23 MHz. Эта уловка решила проблему релятивистского эффекта раз и навсегда.

[kinder]

Ну вы даёте, такое на форуме с головоломками!

На пальцах объяснить причину замедления времени в гравитационном поле можно так:
Представьте себе, что вы находитесь на поверхности земли и светите лазерной указкой вертикально вверх.

Как любому объекту, свету нужно затратить энергию чтобы подняться на высоту в гравитационном поле. Также как вам поднимаясь по лестнице.

Свет это колебания. Энергия света определяется исключительно его частотой. Чем больше частота тем больше его энергия: E=h*$; где $ это частота.

Так вот, поднимаясь вертикально вверх свет будет тратить свою энергию на подъём, при этом будет уменьшатся его частота (ведь больше нечему уменьшаться).

таким образом для наблюдателя на орбите Земли этот свет от лазерной указки будет иметь меньшую частоту чем на поверхности.

Копнём глубже.
Обычно свет образуется при переходе электрона с одного энергетического уровня атома на другой Чем больше разница между энергиями этих уровней, тем больше частота испускаемого электроном света.

Как же это получается, что для наблюдателя на орбите энергия этих уровней одна, а для наблюдателя на поверхности земли другая, ведь атом один и тот-же?
Видимый размер атома одинаков как на орбите так и на земле, значит дело не в изменении размера (масштаба) атома.
Одной из причин может быть замедление самого времени протекания всех событий на поверхности земли (по отношению к наблюдателю на орбите).
В результате чего сам свет имеет меньшую частоту.
Экспериментальные данные подтвердили это предположение - все события на поверхности земли протекают медленнее чем на орбите.

Побочный вывод - если бы мы умели управлять скоростью течения времени в окружающем пространстве, то окружающий нас мир выглядел бы иначе - мы бы наблюдали смещение цветов в красную (при замедлении) и в синюю (при ускорении) область спектра.
По сути мы и так живём в мире где скорость течения времени медленнее чем в окружающем нас пространстве - гравитация Земли замедляет время на поверхности Земли. и цвет лампочки на МКС для нас выглядит "синее" чем для космонавтов на самой МКС. А цвет солнца для нас краснее чем на поверхности солнца, потому что на солнце гравитация больше и время течёт медленнее чем на Земле.

PS: по-моему на пальцах не получилось