Względność Czasu i Grawitacji

Słyszeliśmy to stwierdzenie: "Czas jest względny". Ale co to tak naprawdę znaczy? Koncepcja ta wynika z teorii względności Einsteina, która łączy przestrzeń z czasem, tworząc fascynującą ideę czasoprzestrzeni.

Zakłócenia Czasoprzestrzeni

Nasze doświadczenie czasu w czasie i przestrzeni różni się w zależności od lokalizacji oraz prędkości. Czasoprzestrzeń jest zakrzywiona i zniekształcona przez materię oraz energię.

Dla astronautów na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) oznacza to, że starzeją się wolniej niż my, ludzie na Ziemi.

Co to jest Dylatacja Czasu?

Zjawisko to jest znane jako dylatacja czasu. Warto wiedzieć, że czas płynie wolniej w pobliżu masywnych obiektów, ponieważ ich siła grawitacyjna zakrzywia czasoprzestrzeń.

Mówiąc prościej, im wyższa grawitacja, tym wolniej płynie czas. Dlatego czas płynie wolniej głębiej w Ziemi, gdzie grawitacja jest silniejsza.

Jednakże nie oznacza to, że możesz spędzić życie w piwnicy, by starzeć się wolniej — efekt ten jest znikomy. Gdybyś jednak postanowił zostać pustelnikiem, starzałbyś się o ułamek sekundy wolniej w porównaniu do osób na powierzchni.

Głowa Szybciej niż Stopy?

Jeszcze ciekawiej robi się, gdy rozważymy, że zegarek na twoim nadgarstku będzie wyprzedzać ten na twojej kostce. Z technicznego punktu widzenia, twoja głowa starzeje się szybciej niż stopy, a ludzie w górach starzeją się wolniej niż ci na poziomie morza.

Bliźniacy i Dylatacja Czasu

Klasycznym przykładem ilustrującym dylatację czasu jest historia bliźniaków. Jeden z nich podróżuje statkiem kosmicznym z prędkością bliską prędkości światła, podczas gdy drugi zostaje na Ziemi. Po powrocie z kosmosu, podróżujący bliźniak okazuje się młodszy o lata, podczas gdy jego brat na Ziemi starzeje się o dekadę.

Choć eksperyment ten nie został przeprowadzony, są na to dowody w postaci zegarów atomowych, które po powrocie z orbity były opóźnione o ułamki sekund w porównaniu do tych na ziemi.

Jak Starzeją się Astronauci?

Na ISS pracuje międzynarodowa załoga. Poruszają się w słabszym polu grawitacyjnym oraz krążą wokół Ziemi z prędkością około 8 km na sekundę. W teorii to powinno sprawić, że ich czas płynie wolniej wobec nas.

Z pozoru mogłoby się wydawać, że te efekty się równoważą, jednak dylatacja związana z prędkością ma większy wpływ niż ta związana z grawitacją, co sprawia, że astronauci starzeją się wolniej.

Ułamek Sekundy Różnicy

Po sześciu miesiącach na ISS, astronauci starzeją się o około 0,005 sekundy mniej niż osoby na Ziemi. Kiedy astronauta Scott Kelly wrócił po rocznym pobycie, był technicznie o 0,01 sekundy młodszy od swojego brata, Marka Kelly'ego.

Jak Wydłużyć Weekend?

Przy następnym weekendzie, jeżeli zależy ci na dłuższym czasie relaksu, rozważ schylenie się do ziemi i poruszanie szybko. Choć nie poczujesz różnicy, technicznie rzecz biorąc, możesz zyskać mały ułamek sekundy.

Pamiętaj, że czas jest naprawdę względny!