Ali hitrost svetlobe vpliva na staranje?

Kazalo:

Ali hitrost svetlobe vpliva na staranje?
Ali hitrost svetlobe vpliva na staranje?
Anonim

Pojav časovnega širjenja v vesolju že dolgo vznemirja misli piscev znanstvene fantastike z vsega sveta. Hkrati je bilo vprašanje, kako močno gibanje astronavta s svetlobno hitrostjo vpliva na njegovo biološko uro, prvič opisano v tako imenovanem "paradoksu dvojčkov", v katerem astronavt potuje v vesolje z veliko hitrostjo raketo, medtem ko njegov brat dvojček ostaja na Zemlji. Menijo, da bo astronavt po vrnitvi na modri planet našel svojega dvojčka, medtem ko bo videz samega vesoljskega popotnika ostal skoraj enak.

Image
Image

Hitrost svetlobe lahko močno vpliva na proces staranja astronavtov

Zakaj hitrost svetlobe upočasni čas?

Razširitev časa sega v Einsteinovo posebno teorijo relativnosti, ki nas uči, da gibanje v prostoru dejansko spreminja tok časa. Hitreje se premikate skozi tri dimenzije, ki določajo fizični prostor, počasneje se premikate skozi četrto dimenzijo, ki je v bistvu čas. Čas se nato drugače meri za astronavta in njegovega dvojčka, ki sta ostala na Zemlji. Ura v gibanju bo tekla počasneje kot ura, ki jo vidimo na Zemlji. Če pa se astronavt premika s hitrostjo, ki je blizu hitrosti svetlobe, bo učinek veliko bolj izrazit.

Glede na članek, objavljen na technologyreview.com, časovno širjenje ni miselni poskus ali hipotetični koncept - je resnično. Poskusi Hafele-Keating, izvedeni leta 1971, so dokazali edinstveno možnost skoraj popolne ustavitve časa v trenutku, ko sta bili dve atomski uri na letalih, ki letijo v nasprotnih smereh. Relativno gibanje je imelo merljiv vpliv, kar je povzročilo nekaj časovne razlike med dvema urama. Podoben pojav so potrdili tudi v drugih fizikalnih poskusih (na primer hitro premikajoči se muonski delci so podvrženi daljšemu času razpadanja kot vsi drugi).

Image
Image

Richard Keating in Joseph Hafele, ki dokazujeta možnost časovne širitve

V sodobni znanosti velja, da se učinki relativnosti tako ali drugače kažejo pri »relativističnih hitrostih«, ki se običajno začnejo od desetine hitrosti svetlobe. V tem primeru bo astronavt, ki se vrne domov s potovanja v vesolje, po vrnitvi videti bistveno mlajši od svojih prijateljev in družinskih članov iste starosti, ki so ostali na Zemlji. Vprašanje, kako natančno bo videti mlajši, bo neposredno odvisno od hitrosti vesoljskega plovila.

Hkrati pa velja omeniti še eno točko: čas se lahko upočasni ne le zaradi vpliva svetlobne hitrosti, ampak tudi zaradi vpliva nekaterih gravitacijskih učinkov nanjo. Morda ste videli Interstellar Christopherja Nolana, ki kaže, da lahko bližina črne luknje dobesedno raztegne čas na drugem planetu in eno uro, ki jo preživi na Millerjevem planetu, spremeni v enakovredno sedmim zemeljskim letom.

Ta oblika časovnega širjenja je tudi resnična, kar je dokazano v Einsteinovi splošni teoriji relativnosti. V tem primeru lahko gravitacija bistveno izkrivi prostor-čas, zaradi česar bodo ure, ki se nahajajo bližje viru gravitacije, precej počasnejše kot običajno. Astronavt v neposredni bližini črne luknje se bo postaral veliko kasneje kot njegov brat dvojček, ki se odloči ostati doma. Morda bi bila takšna situacija lahko odličen scenarij za novo hollywoodsko uspešnico.

Priporočena: