Είμαστε νεότεροι στο διάστημα από ό,τι στη Γη; Ο χρόνος είναι πραγματικά σχετικός. Η διαστολή του χρόνου σημαίνει ότι, ανάλογα με τη σχετική κίνηση ή τη θέση ενός παρατηρητή μέσα σε ένα βαρυτικό πεδίο, αυτός ο παρατηρητής θα αισθάνεται το χρόνο να περνά με διαφορετικό ρυθμό από έναν άλλο παρατηρητή. Όλοι μετράμε διαφορετικά την εμπειρία μας στον χωροχρόνο. Αυτό συμβαίνει επειδή ο χωροχρόνος δεν είναι επίπεδος: Είναι καμπύλο και μπορεί να παραμορφωθεί από την ύλη και την ενέργεια.
Γιατί ο χρόνος κυλά γρηγορότερα στο διάστημα παρά στη Γη;
Ο χρόνος είναι “ελαστικός”
Δεν είναι μια νέα ιδέα: η διαστολή του χρόνου εμφανίζεται ήδη στο πεδίο της επιστημονικής φαντασίας, όπως στο «Ender’s Game» του Αμερικανού συγγραφέα Orson Scott Card, όπου ένας χαρακτήρας γερνάει μόνο οκτώ χρόνια στο διάστημα ενώ περνούν 50 χρόνια στη γη στο διάστημα. .
Στον πραγματικό κόσμο, η διαστολή του χρόνου εξακολουθεί να ισχύει. Μπορεί να μας φαίνεται ότι ο χρόνος κινείται πιο γρήγορα ή πιο αργά από άλλους σε διαφορετικό μέρος του χωροχρόνου. Επομένως, για τους αστροναύτες που είναι Στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό ο χρόνος κυλά λίγο πιο αργά παρά για εμάς στη Γη.
Για ποιό λόγο?
Η βαρύτητα είναι υπεύθυνη. Η περιστροφή της Γης, η τροχιά της γύρω από τον Ήλιο και η κίνηση του ηλιακού συστήματος γύρω από τον Γαλαξία συνδυάζονται για να συντομεύσουν το χρόνο που περνάμε στη Γη. Εν τω μεταξύ, η κίνησή μας γύρω από τον γαλαξία, η οποία είναι περίπου 200 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο, ισοδυναμεί με κέρδος χρόνου περίπου ένα μέρος στα 4,5 εκατομμύρια, που είναι ένα επιπλέον δευτερόλεπτο κάθε δύο μήνεςδηλαδή προσθέτει λίγο περισσότερο χρόνο καθώς απομακρυνόμαστε περισσότερο από τη Γη.
Για να είμαστε ακόμα πιο σαφείς, εμείς, όντας στον γαλαξία και περιστρέφοντας γύρω από το κέντρο του, χάνουμε περίπου ένα δευτερόλεπτο κάθε εβδομάδα σε σύγκριση με κάποιον που επιπλέει στον διαγαλαξιακό χώρο. Έτσι έχουν τα πράγματα Ο λόγος είναι ότι ο χρόνος περνά πιο γρήγορα για όσους βρίσκονται πιο μακριά από τη Γη παρά για εκείνους που βρίσκονται ακόμα στην επιφάνειά της.
Συγχρονίστε τα ρολόγια
Η δύναμη της βαρύτητας
Όλα δείχνουν το βαρυτικό πεδίο που δημιουργείται από όλα τα αντικείμενα. Μάζες τόσο μεγάλες όσο ο πλανήτης μας έχουν πεδία αρκετά δυνατά ώστε να κρατούν τα πάντα στην επιφάνεια ριζωμένα στο έδαφος και να μην πεταχτούν στο διάστημα. Και όσο ισχυρότερη είναι η βαρύτητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η ικανότητά της να κάμπτει χώρο και χρόνο. Όσο πιο καμπύλος είναι ο χωροχρόνος, τόσο πιο αργά περνάει ο χρόνος. ΩστόσοΜόλις ξεφύγουμε από τη βαρύτητα της Γης, όπου η βαρύτητα είναι πιο αδύναμη, ο χρόνος θα περάσει πιο γρήγορα. Δεν υπάρχει τίποτα περίεργο σε κανένα από τα ρολόγια του χρόνου, είναι απλώς ότι ο χρόνος επιβραδύνεται και επιταχύνεται λόγω της σχετικιστικής φύσης όπου η μάζα στρεβλώνει τον χρόνο και τον χώρο. Οι διαφορές είναι ελάχιστες, αλλά οι επιπτώσεις είναι τεράστιες: ο απόλυτος χρόνος δεν υπάρχει.
Αυτό σημαίνει ότι αν ταξιδεύουμε πιο γρήγορα στο διάστημα, ο χρόνος θα κυλάει επίσης πιο γρήγορα; ΟΧΙ. Η διαστολή του χρόνου σε αυτή τη θεωρία δεν εξαρτάται από την ταχύτητα του ταξιδιού αλλά από την ισχύ του τοπικού βαρυτικού πεδίου. Επομένως, η βαρύτητα είναι ελαφρώς ασθενέστερη στον τελευταίο όροφο ενός ψηλού κτιρίου από ό,τι στο ισόγειο, επομένως το φαινόμενο της διαστολής του χρόνου είναι επίσης ασθενέστερο στο ύψος. Όσοι εργάζονται στους επάνω ορόφους ενός ουρανοξύστη θα ήταν σαν να ταξιδεύουν στο χρόνο στο μέλλον σε σύγκριση με τους συναδέλφους τους στους κάτω ορόφους, ακόμα κι αν αυτό είναι ένα πολύ μικρό αποτέλεσμα.
Μπορούμε επίσης να πούμε ότι λόγω της διαστολής του χρόνου, τα κεφάλια μας γερνούν πιο γρήγορα από τα πόδια μας Εξαιτίας αυτού. Εν ολίγοις: όσο πιο κοντά βρίσκεται το ρολόι στην πηγή της βαρύτητας, τόσο πιο αργά περνάει ο χρόνος. Όσο πιο μακριά είναι το ρολόι από τη βαρύτητα, τόσο πιο γρήγορα θα περάσει ο χρόνος. Αν και το φαινόμενο είναι πολύ μικρό για να ανιχνευθεί από τις ανθρώπινες αισθήσεις, η διαφορά ώρας μεταξύ διαφορετικών υψομέτρων μπορεί να μετρηθεί χρησιμοποιώντας πολύ, πολύ ακριβή ρολόγια.
ο χρόνος είναι ελαστικός
Βιβλιογραφικές αναφορές:
- Smith, A. (2020). Κβαντική χρονική διαστολή: ένα νέο τεστ της σχετικιστικής κβαντικής θεωρίας. arXiv: Κβαντική Φυσική.
- Gharat, S. (2020). Τι είναι η διαστολή χρόνου και γιατί δεν μπορούμε να ταξιδέψουμε στο C. viXra.
- Grochowski, P., Smith, A., Dragan, A., & Dębski, K. (2020). Κβαντική χρονική διαστολή σε ατομικά φάσματα. arXiv: Κβαντική Φυσική. https://doi.org/10.1103/PHYSREVRESEARCH.3.023053.
- Gift, S. (2020). Η διαστολή του χρόνου στο GPS ακυρώνει την αρχή της σχετικότητας. Δοκίμια στη Φυσική, 33, 302-305. https://doi.org/10.4006/0836-1398-33.3.302.
- Βαλαδήμας, Σ., Φλώρος, Α., Τσιατούχας, Υ., Αραπογιάννη, Α., & Καβουσιανός, Χ. (2014). Η τεχνική διαστολής χρόνου για την ανοχή σφαλμάτων χρονισμού. IEEE Transactions on Computers, 63, 1277-1286. https://doi.org/10.1109/TC.2012.289.