Мы его не ценим, очень часто им пренебрегаем, порой убиваем. Его постоянно не хватает, оно летит так быстро, что его хочется остановить, а порой оно даже лечит раны. Время — физическая величина, оно постоянно меняется, и это не фигура речи: его течение ускоряется, замедляется, останавливается и продолжается. А еще в минуте не всегда 60 секунд, у времени есть начало и конец, но обо всем по порядку.
Время было запущено примерно 13,8 миллиардов лет назад. По крайне мере физики-теоретики, в число которых входил Альберт Эйнштейн, полагали, что время взяло свое начало в момент Большого взрыва. Стивен Хокинг на лекциях о происхождении времени говорил, что до Большого взрыва вся материя вселенной была сжата, а ее плотность стремилась к бесконечности. Эта невероятно плотная точка называется сингулярностью, до которой не было вообще ничего.
Однако в 2018 году была опубликована научная статья «Сквозь большой взрыв», в которой коллектив авторов доказывал, что и до Большого взрыва было время. Если объяснять умную теорию с большим количеством формул и уравнений на пальцах, то представьте, что вселенная — это ваш носок, а перемотка времени назад — процесс его выворачивания. Так вот, Большой взрыв — тот момент, когда носок в состоянии комка, сингулярности. Вывернете в одну сторону, получите лицевую сторону: наше течение времени и современную вселенную, а если вывернуть наизнанку, то получится та вселенная, которая была до Большого взрыва.
Кстати, Большой взрыв и запуск всех процессов формирования вселенной разделяет так называемое планковское время — квант времени, самое малое значение. Оно равно времени, за которое волна или частица, не имеющая массы, двигаясь со скоростью света, преодолеет планковскую длину (примерно 1,6×1035 метров). Планковское время определяет масштабы, на которых современные физические теории перестают работать, а Общая теория относительности вообще теряет смысл. И все из-за 5,39×1044 секунды.
В классической физике время считается абсолютным. Все процессы в мире, независимо от их сложности, не оказывают никакого влияния на ход времени. Ньютон утверждал, что все движения могут ускоряться или замедляться, течение же абсолютного времени изменяться не может. С одной стороны все так. Но теория относительности утверждает, что течение времени зависит от скорости движения. Другими словами, за час езды на метро вы постареете меньше, чем сидя дома в кресле.
Еще один забавный факт, подтверждающий, что время пластично, подтвердили физики-практики. Источник гравитации воздействует на эту фундаментальную величину: глубоко под землей течение времени проходит медленнее, чем на вершине горы. Про этот эффект гравитационного замедления говорил еще Эйнштейн в 1907 году, однако подтвердить его теорию удалось только с появлением сверхточной аппаратуры. Вы этого никогда не почувствуете, но человек, живущий на 17-м этаже, стареет быстрее своих соседей снизу. И это не шутка: в работу околоземной аппаратуры всегда вводят поправки на искривление времени.
На сегодня самые точные атомные часы находятся в Университете Колорадо. Они определяют одну секунду как 9 192 631 770 периодов электромагнитного излучения, возникающего при переходе между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. Часы настолько точны, что отстают всего на одну секунду за пять миллиардов лет. И они способны фиксировать эффект гравитационного замедления при изменении высоты на несколько десятков сантиметров.
С гравитацией связано еще одно изменение текущего времени. По мере вращения Луна воздействует на Землю, замедляя ее. В далеком прошлом вращение нашей планеты было настолько быстрым, что сутки продолжались не более 23 часов, а Луна успевала облететь Землю всего за пять часов. Процесс замедления продолжается и по сей день: за сто лет сутки прибавляют 0,002 секунды. Теоретически, наступит момент, когда время на нашей планете остановится, но наши потомки этого не застанут, так как разрастающееся Солнце поглотит Землю куда быстрее.
Кстати, если вы думаете, что в минуте всегда ровно 60 секунд, то спешим вас разочаровать. Существует так называемая секунда координации, ее еще называют «скачущей» и «високосной» секундой. Ее периодически добавляют либо в конце 30 июня, либо 31 декабря ко всемирному координированному времени (UTC) для его согласования со со средним солнечным (UT1). Делают это так, чтобы время UTC не отличалось от UT1 более, чем на 0,9 секунды. Считается, что в такие дни после времени 23:59:59 идет 23:59:60. Вследствие увеличения продолжительности суток из-за ослабевающего влияния гравитации Луны на Землю, в будущем дополнительные секунды надо будет вводить все чаще и чаще, в каждом следующем веке надо будет вводить примерно на 64 секунды больше, чем в предыдущем. Так, в 22 веке надо будет вводить уже по две секунды в год, а через 2000 лет делать тоже самое примерно раз в месяц. Через 200 000 000 лет сутки будут длиться 25 часов.
И напоследок еще один интересный факт. Всем известно утверждение, что догнать будущее невозможно, оно всегда будет на шаг впереди от вас, это как прыгать выше головы — нереально. Но вам придется смириться и с тем, что в данную минуту, секунду текущего момента времени вы находитесь в прошлом. Это связано с тем, что наш мозг обрабатывает события с опозданием. Нейробиолог Дэвид Иглмэн выяснил, что задержка синхронизации нашего мозга с реальностью занимает 80 миллисекунд. А еще в экстремальных ситуациях и при стрессе время для нашего мозга замедляется: он фиксирует в разы больше информации, чем в спокойном состоянии. Это своего рода режим slow motion как у камеры вашего смартфона, в котором записывается видео с вдвое большей частотой кадров.