Per kelias sekundes nukeliauti dešimtmečius į ateitį įmanoma ir be laiko mašinos.

by Leonie

Keliauti laiku į ateitį galima dėl laiko dilatacijos, aprašytos Alberto Einšteino reliatyvumo teorijoje. Tačiau pasekmės gali būti baisios

2024 m. balandžio 2 d. Baltųjų rūmų Mokslo ir technologijų politikos biuras (OSTP) išleido atmintinę, kurioje pripažįstamas Mėnulio ir Žemės laikrodžių ritmų skirtumas dėl gravitacinės laiko dilatacijos.

Einšteino bendroji reliatyvumo teorija teigia, kad gravitaciniame šulinyje laikas eina lėčiau. Atstumu RR nuo Niutono sferinio objekto, kurio masė MM, centro, laiko tėkmė sulėtėja dalele GM/Rc2GM/Rc2 daug didesniu atstumu esančio stebėtojo atžvilgiu, kur GG yra visuotinė gravitacinė konstanta, o cc – šviesos greitis.

Kadangi Mėnulis turi mažesnį gravitacinį potencialą nei Žemė, laikas Mėnulyje bėga greičiau, palyginti su Žemėje esančiu laikrodžiu: vidutinis skirtumas yra 58,7 mikrosekundės per vieną Žemės dieną, be to, periodiniai svyravimai. Į šį laiko skirtumą reikia atsižvelgti sinchronizuojant Mėnulio paviršiuje esančią technologinę infrastruktūrą su žemiškais laikrodžiais. OSTP memorandume NASA pavesta iki 2026 m. gruodžio 31 d. nustatyti vieningą Mėnulio ir kitų dangaus kūnų laiko standartą.

Nedidelį laiko tėkmės skirtumą tarp Harvardo fizikos pastato viršaus ir apačios, kurį lemia Žemės gravitacija, 1960 m. išmatavo profesorius Robertas Poundas ir jo studentas Glenas Rebka. Jie naudojo geležies-57 izotopo radioaktyvaus skilimo gama spindulių liniją, išmatuotą vienos dalies iš kvadrilijono tikslumu dėl Mössbauerio efekto (beatspindulinės rezonansinės branduolinės absorbcijos), kurį prieš dvejus metus atrado Nobelio premijos laureatas Rudolfas Mössbaueris.

Žmonės, kuriuos į Marsą nugabens Elono Musko vadovaujama bendrovė „SpaceX“, pasens greičiau nei sausumos gyventojai. Prie šio spartesnio senėjimo prisideda du pagrindiniai veiksniai. Pirmąjį lemia seklesnis Marso paviršiaus gravitacinis potencialas, dėl kurio laiko nuokrypis nuo Žemės paviršiaus yra 48 mikrosekundės per parą. Antrasis ir didesnis poveikis atsiranda dėl to, kad Marsas yra 1,5 karto toliau nuo Saulės nei Žemė, o tai lemia papildomą santykinį nuokrypį – 284 mikrosekundes per dieną, arba vieną dešimtąją sekundės dalį per metus. Santykinis Žemės ir Marso judėjimas, kai jie abu skrieja aplink Saulę, dėl specialiojo reliatyvumo sukelia periodinius laiko etalonų nuokrypius, nors šie nuokrypiai yra vidutiniai per 687 dienų (1,88 Žemės metų) Marso orbitos periodą.

Saulės sistema sensta dar lėčiau nei Žemė. Pavyzdžiui, Saulės paviršiuje senėjimas sulėtėja 0,18 sekundės per dieną arba 1,1 minutės per metus. Tačiau mums žinoma gyvybė negali išgyventi deginančios 5 800 kelvinų temperatūros Saulės fotosferoje.

Kai Saulė išeikvos savo branduolinį kurą, jos branduolys susitrauks ir taps baltąja nykštuke – Žemės dydžio metaline sfera, kurios masė sudaro apie 60 % Saulės masės. Laikui bėgant baltosios nykštukės paviršius palaipsniui atvės ir turės pranašumą – lėčiau senės – 11 sekundžių per dieną arba 1,1 valandos per metus.

Žvaigždės, kurių masė didesnė nei 8 Saulės masės, suyra į neutronines žvaigždes, paprastai turinčias 1,4 Saulės masės ir 12 kilometrų spindulį, maždaug tokio dydžio kaip Bostono miestas. Neutroninės žvaigždės paviršiuje senėjimas sulėtėja 4,1 valandos per dieną arba 2,1 mėnesio per metus. Tai pradeda teikti didelį pranašumą tiems, kurie nori pergyventi savo draugus.

Masyviausios žvaigždės, kurių masė siekia dešimtis Saulės masių, po kelių milijonų metų suyra į juodąsias skyles. Netoli juodosios skylės įvykių horizonto laiko dilatacija tolimo stebėtojo atžvilgiu gali pasiekti savavališkai dideles vertes. Tai suteikia didelį pranašumą egocentriškiems astronautams, kurie Instagramo įrašuose, siunčiamuose žemiškiems draugams, nori atrodyti amžinai jauni. Grįžę į Žemę jie galėtų aplankyti savo draugų mirusių palikuonių kapus.

Žinoma, priartėjimas prie juodosios skylės horizonto neapsieina be rimto egzistencinio pavojaus. Peržengus įvykių horizonto liniją per mažiau nei minutę neišvengiama mirtis net ir didžiausioje Pieno kelio juodojoje skylėje, Sagittarius A*, kurios horizonto spindulys yra maždaug dešimtadalis atstumo tarp Žemės ir Saulės.

Įvykių horizonto viduje radialinė erdvės koordinatė virsta laiku, o laiko progresas reiškia neišvengiamą kritimą link juodosios skylės singuliarumo, kur skirtingos potvynių jėgos suplėšys bet kokį materialų kūną.

Ironiška, kad patrauklus, lėtai senstantis įvykių horizonto paviršius slepia savyje neišvengiamą mirties mašiną. Galbūt tai paaiškina, kodėl juodosios skylės taip žavi žmones, ypač tuos, kurie mėgsta siaubo filmus.

You may also like