Как быстро движется свет? | The Speed ​​of Light

Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.

Скорость света — это предел скорости всего в нашей Вселенной. Или это?
(Изображение предоставлено: Гетти/Юичиро Чино)

Скорость света, проходящего через вакуум, составляет ровно 299 792 458 метров (983 571 056 футов) в секунду. Это около 186 282 миль в секунду — универсальная постоянная, известная в уравнениях как «с» или скорость света.

Согласно специальной теории относительности физика Альберта Эйнштейна , на которой основана большая часть современной физики, ничто во Вселенной не может двигаться быстрее света. Теория утверждает, что по мере того, как материя приближается к скорости света, масса материи становится бесконечной. Это означает, что скорость света действует как ограничение скорости для всей вселенной . Скорость света настолько неизменна, что согласно Национального института стандартов и технологий США (открывается в новой вкладке), он используется для определения международных стандартных измерений, таких как метр (и, соответственно, миля, фут и дюйм). С помощью некоторых хитрых уравнений он также помогает определить килограмм и единицу измерения температуры Кельвин .

Но, несмотря на репутацию скорости света как универсальной константы, ученые и писатели-фантасты проводят время, размышляя о путешествиях со скоростью, превышающей скорость света. До сих пор никому не удавалось продемонстрировать настоящий варп-двигатель, но это не замедлило нашего коллективного стремления к новым историям, новым изобретениям и новым областям физики.

Связанный: Специальная теория относительности выдерживает испытание высокой энергией

Что такое световой год?

A l световой год — это расстояние, которое свет может пройти за один год — около 6 триллионов миль (10 триллионов километров). Это один из способов, которым астрономы и физики измеряют огромные расстояния в нашей Вселенной.

Свет проходит от луны к нашим глазам примерно за 1 секунду, что означает, что луна находится примерно в 1 световой секунде от нас. Солнечному свету требуется около 8 минут, чтобы достичь наших глаз, поэтому 9Солнце 0007 находится примерно в 8 световых минутах от нас. Свету от Альфы Центавра , которая является ближайшей звездной системой к нашей, требуется примерно 4,3 года, чтобы добраться сюда, поэтому Альфа Центавра находится на расстоянии 4,3 световых года.

«Чтобы получить представление о величине светового года, возьмите окружность Земли (24 900 миль), разложите ее по прямой линии, умножьте длину линии на 7,5 (соответствующее расстояние равно одному световому -секунда), затем поместите 31,6 миллиона одинаковых строк встык», — Исследовательский центр Гленна НАСА 9.0007 говорит на своем сайте (открывается в новой вкладке). «В результате расстояние составляет почти 6 триллионов (6 000 000 000 000) миль!»

Звезды и другие объекты за пределами нашей солнечной системы находятся на расстоянии от нескольких световых лет до нескольких миллиардов световых лет. И все, что астрономы «видят» в далекой Вселенной, буквально является историей. Когда астрономы изучают объекты, находящиеся далеко, они видят свет, который показывает объекты такими, какими они существовали в то время, когда свет покинул их.

Этот принцип позволяет астрономам увидеть вселенную такой, какой она была после Большого Взрыва , который произошел около 13,8 миллиардов лет назад. Объекты, находящиеся на расстоянии 10 миллиардов световых лет от нас, кажутся астрономам такими, какими они выглядели 10 миллиардов лет назад — относительно скоро после возникновения Вселенной, — а не такими, какими они выглядят сегодня.

Связанный: Почему вселенная — это история

Как мы узнали скорость света?

Аристотель, Эмпедокл, Галилей (на фото), Оле Рёмер и бесчисленное множество других философов и физиков в истории рассматривали скорость света. (Изображение предоставлено НАСА)

Еще в V веке греческие философы, такие как Эмпедокл и Аристотель, расходились во мнениях относительно природы скорости света. Эмпедокл предположил, что свет, из чего бы он ни состоял, должен двигаться и, следовательно, должен иметь скорость движения. Аристотель опроверг точку зрения Эмпедокла в собственном трактате 9.0007 О Чувстве и Разуме (открывается в новой вкладке), утверждая, что свет, в отличие от звука и запаха, должен быть мгновенным. Аристотель, конечно, ошибался, но чтобы доказать это, потребуются сотни лет.

В середине 1600-х годов итальянский астроном Галилео Галилей поставил двух человек на холмы на расстоянии менее мили друг от друга. Каждый человек держал экранированный фонарь. Один раскрыл свой фонарь; когда другой человек увидел вспышку, он тоже раскрыл свою. Но экспериментального расстояния Галилея было недостаточно для того, чтобы его участники могли зафиксировать скорость света. Он мог только заключить, что свет движется как минимум в 10 раз быстрее звука.

В 1670-х годах датский астроном Оле Рёмер пытался создать надежное расписание для моряков в море и, согласно НАСА , случайно придумал новую наилучшую оценку скорости света. Чтобы создать астрономические часы, он записал точное время затмений луны Юпитера , Ио, с Земли . Со временем Рёмер заметил, что затмения Ио часто отличаются от его расчетов. Он заметил, что затмения отставали больше всего, когда Юпитер и Земля удалялись друг от друга, появлялись раньше времени, когда планеты приближались, и происходили по расписанию, когда планеты находились в своих ближайших или самых дальних точках. Это наблюдение продемонстрировало то, что мы сегодня знаем как эффект Доплера, изменение частоты света или звука, излучаемого движущимся объектом, что в астрономическом мире проявляется как так называемое -красное смещение , смещение в сторону «более красных», более длинных волн в объекты, быстро удаляющиеся от нас. Опираясь на интуицию, Рёмер определил, что свету требуется измеримое время, чтобы добраться от Ио до Земли.

Рёмер использовал свои наблюдения для оценки скорости света. Поскольку размер Солнечной системы и орбита Земли еще не были точно известны, утверждалось в статье 1998 года в American Journal of Physics , он немного ошибся. Но, наконец, у ученых появилось число, с которым можно было работать. По расчетам Ремера, скорость света составляет около 124 000 миль в секунду (200 000 км/с).

В 1728 году английский физик Джеймс Брэдли провел новый набор расчетов на основе изменения видимого положения звезд, вызванного движением Земли вокруг Солнца. Он оценил скорость света в 185 000 миль в секунду (301 000 км/с) — с точностью до 1 % от реального значения.0007 Американское физическое общество (открывается в новой вкладке).

Две новые попытки в середине 1800-х вернули проблему на Землю. Французский физик Ипполит Физо направил луч света на быстро вращающееся зубчатое колесо с зеркалом, установленным на расстоянии 5 миль (8 км), чтобы отразить его обратно к источнику. Изменение скорости колеса позволило Физо рассчитать, сколько времени потребовалось свету, чтобы выйти из отверстия к соседнему зеркалу и обратно через зазор. Другой французский физик, Леон Фуко, использовал вращающееся зеркало, а не колесо, чтобы выполнить практически тот же самый эксперимент. Каждый из двух независимых методов показал точность около 1000 миль в секунду (1609км/с) скорости света.

15 августа 1930 года в Санта-Ана, Калифорния, д-р Альберт А. Майкельсон стоял рядом с вакуумной трубкой длиной в милю, которая будет использоваться в его последнем и самом точном измерении скорости света. (Изображение предоставлено Getty/Bettman)

Другим ученым, который разгадал тайну скорости света, был уроженец Польши Альберт А. Майкельсон, выросший в Калифорнии в период золотой лихорадки в штате и отточивший свой интерес к физике во время учебы в Военно-морском флоте США. Академия, согласно Университет Вирджинии (открывается в новой вкладке). В 1879 году он попытался воспроизвести метод определения скорости света Фуко, но Майкельсон увеличил расстояние между зеркалами и использовал очень качественные зеркала и линзы. Результат Майкельсона 186 355 миль в секунду (299 910 км / с) считался самым точным измерением скорости света за 40 лет, пока Майкельсон не измерил его сам. Во втором раунде экспериментов Майкельсон посветил светом между двумя горными вершинами с тщательно измеренными расстояниями, чтобы получить более точную оценку. И в третьей попытке незадолго до смерти в 1931, согласно журналу Смитсоновского института Air and Space , он построил разгерметизированную трубу длиной в милю из гофрированной стальной трубы. Трубка имитировала почти вакуум, который устранял бы любое влияние воздуха на скорость света для еще более точного измерения, которое в итоге оказалось лишь немного ниже принятого сегодня значения скорости света.

Майкельсон также изучал природу самого света, написал астрофизик Итан Сигал в научном блоге Forbes, Starts With a Bang (откроется в новой вкладке). Лучшие умы физиков во время экспериментов Майкельсона разделились: был ли свет волной или частицей?

Майкельсон вместе со своим коллегой Эдвардом Морли исходил из предположения, что свет движется как волна, как и звук. И точно так же, как звуку нужны частицы для движения, рассуждали Майкельсон, Морли и другие физики того времени, свет должен иметь какую-то среду для движения. Это невидимое, необнаружимое вещество было названо «светоносным эфиром» (также известным как «эфир»).

Хотя Майкельсон и Морли построили сложный интерферометр (самую простую версию прибора, используемого сегодня в установках LIGO ), Майкельсон не смог найти доказательств существования какого-либо светоносного эфира. Он определил, что свет может путешествовать и действительно путешествует в вакууме.

«Эксперимент — и вся работа Майкельсона — были настолько революционными, что он стал единственным человеком в истории, получившим Нобелевскую премию за очень точное отсутствие открытия чего-либо», — написал Сигал. «Сам эксперимент, возможно, был полным провалом, но то, что мы из него узнали, было большим благом для человечества и нашего понимания Вселенной, чем любой успех!» 92. Уравнение описывает взаимосвязь между массой и энергией — небольшие количества массы (m) содержат или состоят из огромного количества энергии (E). (Вот что делает ядерные бомбы такими мощными: они преобразуют массу во взрывы энергии. ) Поскольку энергия равна массе, умноженной на квадрат скорости света, скорость света служит коэффициентом преобразования, точно объясняющим, сколько энергии должно быть внутри материи. А поскольку скорость света — это такое огромное число, даже небольшое количество массы должно равняться огромному количеству энергии.

Чтобы точно описать вселенную, элегантное уравнение Эйнштейна требует, чтобы скорость света была неизменной константой. Эйнштейн утверждал, что свет движется через вакуум, а не через какой-либо светоносный эфир, и таким образом, что он движется с одной и той же скоростью независимо от скорости наблюдателя.

Подумайте об этом так: наблюдатели, сидящие в поезде, могут смотреть на поезд, движущийся по параллельному пути, и думать о его относительном движении как о нуле. Но наблюдатели, движущиеся почти со скоростью света, все равно будут воспринимать свет как удаляющийся от них со скоростью более 670 миллионов миль в час. (Это потому, что двигаться очень, очень быстро — один из немногих подтвержденных методов путешествие во времени — время на самом деле замедляется для тех наблюдателей, которые стареют медленнее и воспринимают меньше моментов, чем наблюдатель, движущийся медленно. )

Другими словами, Эйнштейн предположил, что скорость света не зависит от времени или места что вы его измеряете, или как быстро вы сами движетесь.

Следовательно, объекты с массой никогда не могут достичь скорости света. Если бы объект когда-нибудь достиг скорости света, его масса стала бы бесконечной. И в результате энергия, необходимая для перемещения объекта, также стала бы бесконечной: это невозможно.

Это означает, что если мы основываем наше понимание физики на специальной теории относительности (что делает большинство современных физиков), скорость света является непреложным пределом скорости нашей Вселенной — максимальной скоростью, на которой может двигаться что-либо.

Что движется быстрее скорости света?

Хотя скорость света часто называют пределом скорости Вселенной, на самом деле Вселенная расширяется еще быстрее. Вселенная расширяется со скоростью немногим более 42 миль (68 километров) в секунду на каждый мегапарсек расстояния от наблюдателя, писал астрофизик Пол Саттер в предыдущей статье для журнала 9. 0007 Space.com . (Мегапарсек составляет 3,26 миллиона световых лет — очень большой путь.)

Другими словами, галактика, удаленная на 1 мегапарсек, удаляется от Млечного Пути со скоростью 42 мили в секунду (68 км/с). с), в то время как галактика, находящаяся на расстоянии двух мегапарсеков, удаляется со скоростью почти 86 миль в секунду (136 км/с) и так далее.

«В какой-то момент, на каком-то непристойном расстоянии, скорость зашкаливает и превышает скорость света, все из-за естественного, регулярного расширения пространства», — объяснил Саттер. «Кажется, это должно быть незаконно, не так ли?»

Специальная теория относительности обеспечивает абсолютный предел скорости во Вселенной, согласно Саттеру, но теория Эйнштейна 1915 года относительно общей теории относительности допускает другое поведение, когда физика, которую вы изучаете, больше не является «локальной».

«Галактика на дальнем конце вселенной? Это область общей теории относительности, а общая теория относительности говорит: какая разница! Эта галактика может иметь любую скорость, какую захочет, пока она остается далеко, а не рядом тебе в лицо», — написал Саттер. «Специальную теорию относительности не волнует скорость — сверхсветовая или какая-то другая — далекой галактики. И вам тоже не стоит».

Свет когда-нибудь замедляется?

Свет движется медленнее в алмазе, чем в воздухе, и он движется в воздухе немного медленнее, чем в вакууме. (Изображение предоставлено Shutterstock)

Обычно считается, что свет в вакууме распространяется с абсолютной скоростью, но свет, проходящий через любой материал, может быть замедлен. Величина, на которую материал замедляет свет, называется его показателем преломления. Свет изгибается при контакте с частицами, что приводит к уменьшению скорости.

Например, свет, проходящий через атмосферу Земли, движется почти так же быстро, как свет в вакууме, замедляясь всего на три десятитысячных скорости света. Но свет, проходящий через алмаз, замедляется менее чем вдвое по сравнению с обычной скоростью, сообщает PBS NOVA . Тем не менее, он движется через драгоценный камень со скоростью более 277 миллионов миль в час (почти 124 000 км/с) — достаточно, чтобы изменить ситуацию, но все же невероятно быстро.

Свет может быть захвачен — и даже остановлен — внутри ультрахолодных облаков атомов, согласно исследованию 2001 года, опубликованному в журнале 9.0007 Природа (откроется в новой вкладке). Совсем недавно в исследовании 2018 года, опубликованном в журнале Physical Review Letters , был предложен новый способ остановить свет на его пути в «исключительных точках» или местах, где два отдельных световых излучения пересекаются и сливаются в одно.

Исследователи также пытались замедлить свет, даже когда он движется в вакууме. Группа шотландских ученых успешно замедлила одиночный фотон или частицу света, даже когда он двигался в вакууме, как описано в их исследовании 2015 года, опубликованном в журнале 9.0007 Наука (откроется в новой вкладке). В их измерениях разница между замедленным фотоном и «обычным» фотоном составляла всего несколько миллионных долей метра, но это продемонстрировало, что свет в вакууме может быть медленнее, чем официальная скорость света.

Можем ли мы путешествовать быстрее света?

Истории по теме:

Научная фантастика любит идею «скорости деформации». Путешествия со скоростью, превышающей скорость света, делают возможными бесчисленные научно-фантастические франшизы, уплотняя бескрайние просторы космоса и позволяя персонажам с легкостью перемещаться между звездными системами и обратно.

Но хотя путешествия со скоростью, превышающей скорость света, не гарантированно невозможны, нам нужно использовать довольно экзотическую физику, чтобы заставить ее работать. К счастью для энтузиастов научной фантастики и физиков-теоретиков, существует множество возможностей для изучения.

Все, что нам нужно сделать, это придумать, как не двигаться самим — поскольку специальная теория относительности гарантирует, что мы будем уничтожены еще до того, как наберем достаточно большую скорость, — а вместо этого перемещать пространство вокруг нас. Легко, верно?

Одна из предложенных идей связана с космическим кораблем, который мог бы свернуть вокруг себя пространственно-временной пузырь. Звучит здорово, как в теории, так и в художественной литературе.

«Если бы капитан Кирк был вынужден двигаться со скоростью наших самых быстрых ракет, ему потребовалось бы сто тысяч лет, чтобы добраться до следующей звездной системы», — сказал Сет Шостак, астроном из Поиска внеземного разума (SETI). ) Институт в Маунтин-Вью, Калифорния, в интервью 2010 года дочернему сайту Space.com LiveScience . «Поэтому научная фантастика уже давно постулировала способ преодолеть скорость светового барьера, чтобы история могла развиваться немного быстрее».

Без путешествий со скоростью, превышающей скорость света, любой «Звездный путь» (или, если на то пошло, «Звездная война») был бы невозможен. Если человечеству суждено когда-нибудь добраться до самых дальних и постоянно расширяющихся уголков нашей вселенной, физики будущего должны будут смело отправиться туда, куда еще не ступала нога человека.

Дополнительные ресурсы

Чтобы узнать больше о скорости света, воспользуйтесь этим забавным инструментом от Academo (открывается в новой вкладке), который позволяет визуализировать, с какой скоростью свет может перемещаться из любого места на Земле в любое другое. Если вас больше интересуют другие важные числа, познакомьтесь с универсальными константами, которые определяют стандартные системы измерения по всему миру с помощью 9.0007 Национальный институт стандартов и технологий (открывается в новой вкладке). А если вам интересно узнать больше об истории скорости света, ознакомьтесь с книгой « Скорость света: Призрачный эфир и гонка за измерением скорости света (откроется в новой вкладке)» (Оксфорд, 2019 г.) автора Джон Ч. Х. Спенс.

Предыдущее исследование для этой статьи предоставлено сотрудником Space.com Нолой Тейлор Редд.

Библиография

Аристотель. «О чувстве и разумном». Архив интернет-классики, 350 г. н.э. http://classics.mit.edu/Aristotle/sense.2.2.html (открывается в новой вкладке).

Д’Альто, Ник. «Трубопровод, измеривший скорость света». Smithsonian Magazine, январь 2017 г. https://www.smithsonianmag.com/air-space-magazine/18_fm2017-oo-180961669/ (открывается в новой вкладке).

Фаулер, Майкл. «Скорость света.» Современная физика. Университет Вирджинии. По состоянию на 13 января 2022 г. https://galileo.phys.virginia.edu/classes/252/spedlite.html#Albert%20Abraham%20Michelson (откроется в новой вкладке).

Джованнини, Даниэль, Жакилин Ромеро, Вацлав Поточек, Гергели Ференци, Фиона Спейритс, Стивен М. Барнетт, Даниэле Фаччо и Майлз Дж. Пэджетт. «Пространственно структурированные фотоны, которые движутся в свободном пространстве медленнее скорости света». Science, 20 февраля 2015 г. https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.aaa3035 (открывается в новой вкладке).

Гольдзак, Тамар, Алексей Александрович Майлыбаев и Нимрод Моисеев. «Свет останавливается в исключительных точках». Письма о физическом обзоре 120, вып. 1 (3 января 2018 г.): 013901. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.013901 (открывается в новой вкладке).

Хазен, Роберт. «Что заставляет бриллиант сверкать?» PBS NOVA, 31 января 2000 г. https://www. pbs.org/wgbh/nova/article/diamond-science/ (открывается в новой вкладке).

«Какой длины световой год?» Glenn Learning Technologies Project, 13 мая 2021 г. https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/Numbers/Math/Mathematical_Thinking/how_long_is_a_light_year.htm (открывается в новой вкладке).

Новости Американского физического общества. «Июль 1849 г.: Fizeau Publishes of Speed ​​of Light Experiment», июль 2010 г. http://www.aps.org/publications/apsnews/201007/physicshistory.cfm (открывается в новой вкладке).

Лю, Чиен, Закари Даттон, Сайрус Х. Бехрузи и Лене Вестергаард Хау. «Наблюдение за хранением когерентной оптической информации в атомной среде с использованием остановленных световых импульсов». Природа 409, вып. 6819 (январь 2001 г.): 490–93. https://doi.org/10.1038/35054017 (откроется в новой вкладке).

НИСТ. «Познакомьтесь с константами». 12 октября 2018 г. https://www.nist.gov/si-redefinition/meet-constants (открывается в новой вкладке).

Уэллетт, Дженнифер. «Краткая история скорости света». PBS NOVA, 27 февраля 2015 г. https://www.pbs.org/wgbh/nova/article/brief-history-speed-light/ (откроется в новой вкладке).

Ши, Джеймс Х. «Оле Ро/Мер, скорость света, видимый период Ио, эффект Доплера и динамика Земли и Юпитера». Американский журнал физики 66, вып. 7 (1 июля 1998 г.): 561–69. https://doi.org/10.1119/1.19020 (откроется в новой вкладке).

Сигел, Итан. «Неудачный эксперимент, изменивший мир». Forbes, 21 апреля 2017 г. https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2017/04/21/the-failed-experiment-that-changed-the-world/ (открывается в новой вкладке).

Стерн, Дэвид. «Рёмер и скорость света», 17 октября 2016 г. https://pwg.gsfc.nasa.gov/stargaze/Sun4Adop1.htm (открывается в новой вкладке).

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: community@space. com.

Вики Штейн — научный писатель из Калифорнии. Она имеет степень бакалавра экологии и эволюционной биологии Дартмутского колледжа и диплом о высшем образовании в области научного письма Калифорнийского университета в Санта-Круз (2018 г.). После этого она работала помощником по новостям в PBS NewsHour, а теперь работает внештатным сотрудником, освещая все, от астероидов до зебр. Следите за ее последними работами (и последними фотографиями голожаберников) в Твиттере.

NIMH » Сезонное аффективное расстройство

Что такое сезонное аффективное расстройство?

Многие люди проходят через короткие периоды времени, когда они чувствуют себя грустными или не такими, как обычно. Иногда эти изменения настроения начинаются и заканчиваются при смене времен года. Люди могут начать чувствовать себя «угнетенно», когда дни становятся короче осенью и зимой (это также называется «зимней хандрой»), и начинают чувствовать себя лучше весной, когда световой день становится длиннее.

В некоторых случаях эти изменения настроения более серьезны и могут повлиять на то, как человек чувствует, думает и справляется с повседневными делами. Если вы заметили значительные изменения в своем настроении и поведении при смене времен года, возможно, вы страдаете от сезонного аффективного расстройства (САР), разновидности депрессии.

В большинстве случаев симптомы САР появляются поздней осенью или в начале зимы и проходят весной и летом; это известно как SAD зимнего типа или зимняя депрессия. У некоторых людей могут возникать депрессивные эпизоды в весенние и летние месяцы; это называется САР летнего типа или летней депрессией и встречается реже.

Каковы признаки и симптомы САР?

SAD не считается отдельным расстройством, а представляет собой тип депрессии, характеризующийся повторяющимся сезонным характером, с симптомами, длящимися от 4 до 5 месяцев в году. Таким образом, признаки и симптомы САР включают симптомы, связанные с большой депрессией, и некоторые специфические симптомы, которые различаются для САР зимнего и летнего типа. Не каждый человек с САР будет испытывать все симптомы, перечисленные ниже.

Симптомы большой депрессии могут включать:

• Чувство депрессии большую часть дня, почти каждый день
• Потеря интереса к занятиям, которые вам когда-то нравились
• Изменения аппетита или веса
• Проблемы со сном
• Чувство вялости или возбуждения
• Низкая энергия
• Чувство безнадежности или бесполезности
• Проблемы с концентрацией внимания
• Частые мысли о смерти или самоубийстве

При зимнем САР дополнительные специфические симптомы могут включать:

• Пересыпание (гиперсомния)
• Переедание, особенно при тяге к углеводам
• Прибавка в весе
• Социальная изоляция (ощущение «зимней спячки»)

Специфические симптомы САР летнего типа могут включать:

• Проблемы со сном (бессонница)
• Плохой аппетит, ведущий к потере веса
• Беспокойство и возбуждение
• Беспокойство
• Эпизоды агрессивного поведения

Получите немедленную помощь

Если вы или кто-то из ваших знакомых находится в бедственном положении или думает о том, чтобы причинить себе вред, позвоните по бесплатному номеру по номеру Национальной линии помощи при предотвращении самоубийств 1-800-273-TALK (8255). Вы также можете отправить текстовое сообщение по номеру Crisis Text Line (ПРИВЕТ на номер 741741) или воспользоваться чатом National Suicide Prevention Lifeline на веб-сайте.

Как диагностируется САР?

Если вы считаете, что можете страдать от СТР, поговорите со своим лечащим врачом или специалистом по психическому здоровью о своих проблемах. Они могут попросить вас заполнить специальные анкеты, чтобы определить, соответствуют ли ваши симптомы критериям СТР.

Чтобы поставить диагноз САР, человек должен соответствовать следующим критериям:

• У них должны быть симптомы большой депрессии или более специфические симптомы, перечисленные выше.
• Эпизоды депрессии должны возникать в определенные сезоны (т. е. только в зимние или летние месяцы) в течение не менее 2 лет подряд. Однако не все люди с САР испытывают симптомы каждый год.
• Эпизоды должны быть гораздо более частыми, чем другие депрессивные эпизоды, которые у человека могли быть в другое время года в течение его жизни.

У кого развивается САР?

Миллионы взрослых американцев могут страдать САР, хотя многие из них могут не знать, что у них это заболевание. САР гораздо чаще встречается у женщин, чем у мужчин, и чаще у тех, кто живет севернее, где зимой световой день короче. Например, люди, живущие на Аляске или в Новой Англии, могут быть более склонны к развитию САР, чем люди, живущие во Флориде. В большинстве случаев САР начинается в молодом взрослом возрасте.

СТР чаще встречается у людей с большим депрессивным расстройством или биполярным расстройством, особенно с биполярным расстройством II типа, которое связано с рекуррентными депрессивными и гипоманиакальными эпизодами (менее тяжелыми, чем полномасштабные маниакальные эпизоды, типичные для биполярного расстройства I). Кроме того, люди с СТР, как правило, имеют другие психические расстройства, такие как синдром дефицита внимания/гиперактивности, расстройство пищевого поведения, тревожное расстройство или паническое расстройство. Узнайте больше об этих расстройствах, посетив страницу с информацией о психическом здоровье NIMH.

SAD иногда передается по наследству. СТР чаще встречается у людей, у которых есть родственники с другими психическими заболеваниями, такими как глубокая депрессия или шизофрения.

Что вызывает САР?

Ученые не до конца понимают, что вызывает САР. Исследования показывают, что у людей с САР может быть снижена активность серотонина, химического вещества мозга (нейротрансмиттера), который помогает регулировать настроение. Исследования также показывают, что солнечный свет контролирует уровни молекул, которые помогают поддерживать нормальный уровень серотонина, но у людей с САР эта регуляция не работает должным образом, что приводит к снижению уровня серотонина зимой.

Другие данные свидетельствуют о том, что у людей с САР вырабатывается слишком много мелатонина — гормона, играющего центральную роль в поддержании нормального цикла сна и бодрствования. Перепроизводство мелатонина может усилить сонливость.

Как серотонин, так и мелатонин помогают поддерживать суточный ритм организма, связанный с сезонным циклом ночь-день. У людей с САР изменения уровня серотонина и мелатонина нарушают нормальный суточный ритм. В результате они больше не могут приспосабливаться к сезонным изменениям длины дня, что приводит к изменениям сна, настроения и поведения.

Дефицит витамина D может усугубить эти проблемы, поскольку считается, что витамин D способствует активности серотонина. В дополнение к витамину D, потребляемому с пищей, организм вырабатывает витамин D при воздействии солнечного света на кожу. Из-за меньшего количества дневного света зимой у людей с САР может быть более низкий уровень витамина D, что может еще больше снизить активность серотонина.

Негативные мысли и чувства по поводу зимы и связанных с ней ограничений и стрессов распространены среди людей с САР (как и у других). Неясно, являются ли они «причинами» или «следствиями» расстройства настроения, но они могут быть полезным направлением лечения.

Как лечится САР?

Доступны методы лечения, которые могут помочь многим людям с САР. Они делятся на четыре основные категории, которые можно использовать по отдельности или в комбинации:

• Светотерапия
• Психотерапия
• Антидепрессанты
• Витамин D

Поговорите со своим лечащим врачом о том, какое лечение или комбинация методов лечения лучше всего подходит для вас. Советы по разговору с вашим поставщиком медицинских услуг см. в информационном бюллетене NIMH «Возьмем под контроль свое психическое здоровье: советы по разговору с вашим поставщиком медицинских услуг».

Светотерапия

С 1980-х годов светотерапия стала основой лечения СТР. Он направлен на то, чтобы каждый день подвергать людей с САР яркому свету, чтобы компенсировать уменьшение естественного солнечного света в темные месяцы.

Для этой процедуры человек сидит перед очень ярким световым коробом (10 000 люкс) каждый день в течение примерно 30–45 минут, обычно первым делом с утра, с осени до весны. Световые короба, которые примерно в 20 раз ярче обычного внутреннего света, отфильтровывают потенциально опасный ультрафиолетовый свет, что делает это лечение безопасным для большинства. Однако людям с определенными заболеваниями глаз или людям, принимающим определенные лекарства, повышающие чувствительность к солнечному свету, может потребоваться альтернативное лечение или светотерапия под наблюдением врача.

Психотерапия или «Терапия разговором»

Когнитивно-поведенческая терапия (КПТ) — это разновидность разговорной терапии, направленная на то, чтобы помочь людям научиться справляться с трудными ситуациями; КПТ также была адаптирована для людей с САР (CBT-SAD). Обычно он проводится в виде двух еженедельных групповых занятий в течение 6 недель и направлен на замену негативных мыслей, связанных с зимним сезоном (например, о зимней темноте), более позитивными мыслями. CBT-SAD также использует процесс, называемый поведенческой активацией, который помогает людям определять и планировать приятные, увлекательные занятия в помещении или на свежем воздухе, чтобы бороться с потерей интереса, которую они обычно испытывают зимой.

Когда исследователи напрямую сравнили когнитивно-поведенческую терапию со светотерапией, оба метода лечения были одинаково эффективны в улучшении симптомов САР. Некоторые симптомы, казалось, улучшались немного быстрее при светотерапии, чем при КПТ. Тем не менее, долгосрочное исследование, в котором наблюдали за пациентами с САР в течение двух зим, показало, что положительный эффект когнитивно-поведенческой терапии со временем сохраняется дольше.

Лекарства

Поскольку САР, как и другие виды депрессии, связан с нарушениями активности серотонина, антидепрессанты, называемые селективными ингибиторами обратного захвата серотонина (СИОЗС), также используются для лечения САР при появлении симптомов. Эти средства могут значительно улучшить настроение пациентов. Обычно используемые СИОЗС включают флуоксетин, циталопрам, сертралин, пароксетин и эсциталопрам.

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) также одобрило другой тип антидепрессанта, бупропион, в форме пролонгированного действия, который может предотвратить повторение эпизодов сезонной большой депрессии при ежедневном приеме с осени до следующей ранней весны.

Все лекарства могут иметь побочные эффекты. Поговорите со своим врачом о возможном риске использования этих лекарств для вашего состояния. Возможно, вам придется попробовать несколько разных антидепрессантов, прежде чем вы найдете тот, который улучшит ваши симптомы, не вызывая проблемных побочных эффектов. Для получения основной информации об СИОЗС, бупропионе и других лекарствах для психического здоровья посетите страницу лекарств для психического здоровья NIMH. Кроме того, посетите веб-сайт FDA для получения самой последней информации о лекарствах, побочных эффектах и ​​​​предупреждениях.

Витамин D

Поскольку у многих людей с САР часто наблюдается дефицит витамина D, пищевые добавки с витамином D могут помочь облегчить их симптомы. Тем не менее, исследования, проверяющие, эффективен ли витамин D при лечении САР, дали смешанные результаты: некоторые результаты указывают на то, что он так же эффективен, как светотерапия, а другие не обнаруживают никакого эффекта.

Можно ли предотвратить САР?

Поскольку время начала зимнего паттерна САР настолько предсказуемо, людям с историей САР может быть полезно начать лечение, упомянутое выше, до осени, чтобы помочь предотвратить или уменьшить депрессию. На сегодняшний день очень мало исследований изучали этот вопрос, а существующие исследования не нашли убедительных доказательств того, что заблаговременное начало светотерапии или психотерапии может предотвратить начало депрессии. Только профилактическое лечение антидепрессантом бупропионом предотвратило САР у участников исследования, но оно также имело более высокий риск побочных эффектов. Таким образом, люди с САР должны обсудить со своими лечащими врачами, хотят ли они начать лечение на ранней стадии, чтобы предотвратить приступы депрессии.

Проводятся ли клинические испытания по САР?

NIMH поддерживает широкий спектр исследований, включая клинические испытания, в которых изучаются новые способы предотвращения, выявления или лечения заболеваний и состояний, включая САР. Хотя отдельные лица могут получить пользу от участия в клиническом испытании, участники должны знать, что основная цель клинического испытания — получить новые научные знания, чтобы в будущем можно было лучше помочь другим.

Исследователи из NIMH и по всей стране проводят клинические испытания с пациентами и здоровыми добровольцами. Поговорите со своим лечащим врачом о клинических испытаниях, их преимуществах и рисках, а также о том, подходят ли они вам. Для получения дополнительной информации о клинических исследованиях и о том, как найти клинические испытания, проводимые по всей стране, посетите страницу клинических испытаний NIMH.

Репринты

Эта публикация является общественным достоянием и может быть воспроизведена или скопирована без разрешения NIMH. Цитирование NIMH в качестве источника приветствуется. Чтобы узнать больше об использовании публикаций NIMH, обратитесь к нашим правилам перепечатки.

Для получения дополнительной информации

MedlinePlus (на испанском языке)

ClinicalTrials.