Κοινωνία

Γιατί γερνάμε πιο αργά, όταν ταξιδεύουμε με αεροπλάνο; (Όντως!)-Και άλλα παράδοξα και αξιοθαύμαστα φαινόμενα της θεωρίας της σχετικότητας

196views

Ο Αϊνστάιν προέβλεψε σωστά ότι ο χρόνος επιβραδύνεται όταν κανείς κινείται γρήγορα, αλλά προκειμένου να βιώσουμε τη λεγόμενη διαστολή του χρόνου, θα πρέπει να ταξιδέψουμε μέσα σε μια μαύρη τρύπα, σύμφωνα με τον αστροφυσικό Chris Lintott. Ναι, αλλά τι σχέση εχει αυτό με τα γεράματα και το κυνηγητό μας με τον χρόνο;

Το 1971, οι φυσικοί Joseph Hafele και Richard Keating πήραν ατομικά ρολόγια σε ένα εμπορικό τζετ, πετώντας πρώτα δυτικά και μετά ανατολικά γύρω από τον πλανήτη πριν επιστρέψουν στο εργαστήριό τους στην Ουάσιγκτον. Τα συγκεκριμένα ρολόγια είναι ικανά να χάνουν λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο κάθε 30 εκατομμύρια χρόνια.

Επιστρέφοντας στην Ουάσιγκτον, συνέκριναν τα ρολόγια αυτά με εκείνα που έμεναν στάσιμα στο εργαστήριό τους. Όπως είχαν προβλέψει, τα ρολόγια διαφωνούσαν μεταξύ τους. Το ταξίδι με αεροπλάνο είχε, φαινομενικά, αλλάξει το πέρασμα του χρόνου.

Το πείραμα αυτό αποτελούσε μια δοκιμή της βασικής αρχής της θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν, σύμφωνα με την οποία ο χρόνος δεν είναι παγκόσμιος.

Όσο απομακρυνόμαστε από την Γη, τέτοιου είδους φαινόμενα γίνονται πιο έντονα. Και πιο συγκεκριμένα, γύρω από τις μαύρες τρύπες, των οποίων η τεράστια βαρυτική έλξη μπορεί να ισοπεδώσει ακόμη και αυτή του μεγαλύτερου πλανήτη.

Όσο πιο γρήγορα ταξιδεύει κανείς, τόσο πιο αργά περνάει ο χρόνος για το άτομο αυτό. Φυσικά, η διαφορά είναι αμελητέα. Εάν κάνετε μια υπερατλαντική πτήση από το Λονδίνο στη Νέα Υόρκη το ρολόι σας θα είναι ένα δεκάκις εκατομμυριοστό του δευτερολέπτου πιο πίσω σε σχέση με το αν βρισκόσασταν ακίνητοι στο έδαφος.

 Στο άκρο της μαύρης τρύπας, το σημείο που οι επιστήμονες ονομάζουν event horizon, ούτε το φως ούτε άλλα αντικείμενα που μπορούν να πλησιάσουν την ταχύτητα του φωτός δεν μπορούν να ξεφύγουν από την τεράστια βαρυτική της έλξη.

Μια άλλη πρόβλεψη της θεωρίας της σχετικότητας αφορά την βαρύτητα. Σύμφωνα με αυτή, όσο απομακρύνεται κανείς από την βαρυτική έλξη της Γης, ο χρόνος επιταχύνεται. Αυτό επηρεάζει τα σώματά μας: σημαίνει ότι το κεφάλι μας είναι λίγο πιο παλιό από τα πόδια μας.

Και σε αυτήν την περίπτωση η επίδραση είναι απίστευτα μικρή, αλλά σε μεγαλύτερες αποστάσεις γίνεται παρατηρήσιμη. Το σύστημα GPS, στο οποίο όλοι βασιζόμαστε για την πλοήγησή μας, λειτουργεί σύμφωνα με δορυφόρους που βρίσκονται σε τροχιά 20.000 χιλιόμετρα πάνω από τη Γη και πρέπει να το λάβει υπόψη του για να λειτουργήσει σωστά.

Όσο απομακρυνόμαστε από τη Γη, τέτοιου είδους φαινόμενα γίνονται πιο έντονα. Και πιο συγκεκριμένα, γύρω από τις μαύρες τρύπες, των οποίων η τεράστια βαρυτική έλξη μπορεί να ισοπεδώσει ακόμη και αυτή του μεγαλύτερου πλανήτη. Οι μαύρες τρύπες αποτελούν ουσιαστικά ό,τι απέμεινε από την διάλυση ενός γιγαντιαίου άστρου.

Προκειμένου να καταλάβουμε το γιατί οι μαύρες τρύπες λειτουργούν έτσι, μπορούμε να φανταστούμε τι θα συνέβαινε εάν «πέφταμε» στο εσωτερικό μιας. Όσο πλησιάζει κανείς σε μια μαύρη τρύπα, δεν θα παρατηρούσε καμιά διαφορά στον χρόνο για τον ίδιο και το άμεσο περιβάλλον του. Παρατηρώντας όμως έξω από την μαύρη τρύπα, όλα θα φαίνονταν σαν μια ταινία που παίζει σε fast forward.

Στο άκρο της μαύρης τρύπας, το σημείο που οι επιστήμονες ονομάζουν event horizon, ούτε το φως ούτε άλλα αντικείμενα που μπορούν να πλησιάσουν την ταχύτητα του φωτός δεν μπορούν να ξεφύγουν από την τεράστια βαρυτική της έλξη. Αντίστοιχα, εάν παρατηρούσαμε κάποιον να πέφτει μέσα σε αυτήν από ασφαλή απόσταση, τότε στο άκρο της τρύπας θα φαινόταν σαν η πτώση του ατόμου να επιβραδύνεται.

Τι συμβαίνει όμως στο εσωτερικό της; Στο εσωτερικό της μαύρης τρύπας, η εμπειρία μας γι’ αυτό που ορίζουμε ως χρόνο θα μπορούσε να αλλάξει ριζικά. Στο εσωτερικό της, το ταξίδι εμπρός και πίσω στον χρόνο μπορεί να είναι εφικτό. Υπό αυτή την έννοια, μια μαύρη τρύπα μπορεί να λειτουργήσει σαν μια χρονομηχανή. Ωστόσο, τίποτα δεν μπορεί να ξεφύγει από το εσωτερικό μιας μαύρης τρύπας για να επιστρέψει στην δική μας πραγματικότητα.

Όμως η κατανόηση του πώς οι μαύρες τρύπες χειρίζονται τον χώρο και τον χρόνο γύρω τους μπορεί να προσφέρει στους φυσικούς την ευκαιρία να εξετάσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τη θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν.

Με στοιχεία από το BBC.

ΠΗΓΗ https://www.lifo.gr/

 


*Απαγορεύεται ρητά η οποιαδήποτε χρήση, αναπαραγωγή, αναδημοσίευση, αντιγραφή, αποθήκευση, πώληση, μετάδοση, διανομή, έκδοση, εκτέλεση, φόρτωση (download), μετάφραση, τροποποίηση με οποιονδήποτε τρόπο, τμηματικά ή περιληπτικά του περιεχομένου, χωρίς την προηγούμενη άδεια των «Συντελεστών» του portoni.gr.