Unul dintre cele mai interesante subiecte în domeniul științei este conceptul de Relativitate generală. Știi, această idee că se întâmplă lucruri ciudate pe măsură ce te apropii de viteza luminii. Există schimbări ciudate ale lungimii lucrurilor, schimbarea bizară a lungimilor de undă. Și cel mai nedumerit dintre toate, există conceptul de dilatare: modul în care literalmente poți experimenta mai mult sau mai puțin timp în funcție de cât de rapid călătorești comparativ cu altcineva.
Și chiar mai străin de atât? După cum am văzut în filmul Interstellar, doar petrecerea timpului lângă un obiect foarte masiv, precum o gaură neagră, poate provoca aceleași efecte relativiste. Pentru că masa și accelerația sunt cam aceleași lucruri?
Sincer, este suficient să îți faci o durere de cap masivă.
Dar doar pentru că găsesc conceptul înfiorător, tot voi continua să mă tăiați, încercând să înțeleg mai multe despre el și să vă ajute să vă înconjurați și creierul. În beneficiul meu, în beneficiul tău, dar mai ales în beneficiul meu.
Există o anecdotă grozavă în istoria fizicii - probabil că nu este ceea ce s-a întâmplat de fapt, dar încă îmi place.
Unul dintre cei mai cunoscuți astronomi ai secolului XX a fost Sir Arthur Eddington, interpretat de un dashing David Tennant în filmul din 2008, Einstein și Eddington. Ceea ce, ar trebui să vezi cu adevărat, dacă nu ai făcut-o deja.
Deci, oricum, Doctor Who, vreau să spun Eddington, a studiat modul în care stelele generează energie (prin fuziune) și mi-au confirmat personal că predicțiile lui Einstein despre Relativitatea generală erau corecte când a observat în 1919 o Eclipsă Solară totală.
Aparent, în timpul unei prelegeri a lui Sir Arthur Eddington, cineva a întrebat: „Profesor Eddington, trebuie să fiți unul dintre cei trei oameni din lume care înțelege Relativitatea generală.” S-a oprit o clipă și apoi a spus: „Da, dar încerc să mă gândesc cine este a treia persoană”.
Cu siguranță nu sunt eu, dar știu pe cineva care să se ocupe de Relativitatea generală și acesta este dr. Brian Koberlein, profesor de astrofizică la Institutul de Tehnologie Rochester. El acoperă tot timpul acest subiect pe blogul său, Un Univers în același timp, pe care ar trebui să-l vizitați total și să citiți la briankoberlein.com.
De fapt, doar pentru a demonstra cum funcționează, Brian și-a împins în mod convenabil biroul RIT la o viteză aproape ușoară, iar acum se prăbușește.
Dr. Brian Koberlein:
Bună Fraser, mulțumesc că m-ai avut. Dacă puteți agăța o secundă, trebuie doar să încetinesc.
Caină Fraser:
Ce s-a întâmplat acolo? De ce ai fost încetinit?
Brian:
Este de fapt un efect interesant cunoscut sub numele de dilatarea timpului. Unul dintre lucrurile despre lumină este că indiferent de cadrul de referință în care te afli, indiferent de cum te miști prin Univers, vei măsura întotdeauna viteza luminii într-un vid pentru a fi la fel. Aproximativ 300.000 de kilometri pe secundă.
Și pentru a face acest lucru, dacă vă deplasați în raport cu mine sau dacă mă mișc în raport cu dvs., referințele noastre pentru timp și spațiu trebuie să se deplaseze pentru a menține viteza luminii constantă. Pe măsură ce mă îndepărtez mai repede de tine, timpul meu potrivit, trebuie să pară încetinit. Pe de altă parte, timpul tău va părea să încetinească în raport cu mine.
Și acel efect de dilatare a timpului este necesar pentru a menține viteza luminii constantă.
Fraser:
Se întâmplă acest lucru doar atunci când vă mutați?
Brian:
Dilatarea timpului nu se produce doar din cauza mișcării relative, poate apărea și din cauza gravitației. Teoria relativității a lui Einstein spune că gravitația este o proprietate a deformării spațiului și a timpului. Deci, atunci când aveți o masă ca Pământul, de fapt se deformează spațiul și timpul.
Dacă stai pe Pământ, timpul tău pare să se miște puțin mai încet decât cineva sus în spațiu, din cauza diferenței de gravitate.
Acum, pentru Pământ, asta nu contează cu adevărat atât de mult, dar pentru ceva precum o gaură neagră, ar putea conta foarte mult. Pe măsură ce vă apropiați mai aproape de o gaură neagră, timpul dvs. va părea să încetinească din ce în ce mai mult.
Fraser:
Ce ar însemna acest lucru pentru călătoriile în spațiu?
Brian:
De multe ori în ficțiunea științifică, veți vedea ideea unei rachete care se deplasează foarte aproape de viteza luminii și utilizând dilatarea timpului pentru a călători către stele îndepărtate.
Dar tu ai putea face același lucru cu gravitația. Dacă aveți o gaură neagră care ieșea spre o altă stea sau o altă galaxie, puteți efectiv să vă luați nava spațială și să o orbitați foarte aproape de gaura neagră. Și timpul tău ar părea să încetinească. În timp ce orbitați gaura neagră, gaura neagră își va lua timpul pentru a ajunge la o altă stea sau la o altă galaxie, iar pentru dvs. ar părea foarte rapid.
Așadar, acesta este un alt mod în care ați putea folosi dilatarea timpului pentru a călători spre stele, cel puțin în ficțiunea științifică.
Fraser:
Bine Brian, am o ultimă întrebare pentru tine. Dacă devii mai masiv pe măsură ce te apropii de viteza luminii, ai putea să obții atâta masă încât să te transformi într-o gaură neagră? Aș dori să răspundeți la această întrebare sub forma unei postări pe blog pe briankoberlein.com și pe postarea Google+ pe care o vom face aici.
Brian:
Mulțumesc Fraser, voi primi acest răspuns pe site-ul meu web.
Încă o dată, am vizitat tărâmul dezinvolt al dilatării timpului și ne-am întors relativ neatins. Nu înseamnă că o înțeleg mai bine, dar sper că oricum o faci. Încă o dată, un mare mulțumire doctorului Koberlein că a scos câteva minute din călătoria relativistă pentru a răspunde la întrebările noastre. Asigurați-vă că îi vizitați blogul și citiți răspunsul la întrebarea mea.
Podcast (audio): descărcare (durata: 6:57 - 3.0MB)
Abonare: Podcast-uri Apple | Android | RSS
Podcast (video): descărcare (durata: 6:59 - 115.5MB)
Abonare: Podcast-uri Apple | Android | RSS
