Нет, это не иллюзия и не математическая абстракция. Замедление времени реально. Физически реально.
Для космонавта летящего на околосветовой скорости все биологические процессы замедляются: деление клеток, метаболизм, нейронная активность, распад радиоактивных атомов в его теле. Замедляется ВСЕ без исключения, включая часы на его руке, электронику корабля и скорость химических реакций. Он не чувствует никакой разницы, для него время идет нормально. Но когда он вернется на Землю, он будет физиологически моложе своего близнеца который остался дома.
Это не теория. Это многократно подтверждено экспериментально:
- Эксперимент Хафеле-Китинга (1971): атомные часы облетели Землю на самолетах. После посадки они отставали от наземных часов ровно на столько, сколько предсказывала теория Эйнштейна.
- GPS-спутники: их часы "тикают" быстрее наземных из за ослабленной гравитации на орбите. Если не вносить релятивистскую поправку, навигация будет врать на километры.
- Мюоны из космических лучей: эти частицы живут 2.2 микросекунды. При движении на 0.99c они долетают до поверхности Земли, хотя по классической физике не должны успевать. Замедление времени продлевает им "жизнь".
Теперь про МКС. Тут два конкурирующих эффекта:
- Скорость. МКС летит 7.7 км/с. Специальная теория относительности замедляет время на станции (космонавт стареет медленнее).
- Гравитация. МКС находится выше в гравитационном поле, гравитация слабее. Общая теория относительности ускоряет время на станции (космонавт стареет быстрее).
На орбите МКС доминирует эффект скорости. Космонавт стареет чуть медленнее, чем человек на Земле. За полгода на МКС набегает примерно 0.007 секунды разницы. Мизер, но измеримый.
Скотт Келли провел год на МКС. Когда вернулся, он был на 0.01 секунды моложе своего брата-близнеца Марка, который оставался на Земле. Это было напрямую измерено.
Вау, вот это ответ. Про мюоны не знал вообще, очень наглядный пример. Спасибо!