Αν και οι άνθρωποι δεν μπορούν να μπουν σε μια χρονομηχανή και να γυρίσουν πίσω στον χρόνο, γνωρίζουμε ότι τα ρολόγια στα αεροπλάνα και τους δορυφόρους ταξιδεύουν με διαφορετική ταχύτητα από εκείνα στη Γη.
Όλοι ταξιδεύουμε στο χρόνο! Ταξιδεύουμε έναν χρόνο μεταξύ των γενεθλίων, για παράδειγμα. Και όλοι ταξιδεύουμε στον χρόνο με περίπου την ίδια ταχύτητα: 1 δευτερόλεπτο ανά δευτερόλεπτο.
Τα διαστημικά τηλεσκόπια της NASA, μας δίνουν επίσης έναν τρόπο να κοιτάξουμε πίσω στο χρόνο. Τα τηλεσκόπια μας βοηθούν να δούμε αστέρια και γαλαξίες που βρίσκονται πολύ μακριά. Χρειάζεται πολύς χρόνος για να φτάσει το φως από μακρινούς γαλαξίες. Έτσι, όταν κοιτάμε τον ουρανό με ένα τηλεσκόπιο, βλέπουμε πώς έμοιαζαν αυτά τα αστέρια και οι γαλαξίες πριν από πολύ καιρό.
Η θεωρία του Αϊνστάιν λέει επίσης ότι η βαρύτητα καμπυλώνει τον χώρο και τον χρόνο, προκαλώντας την επιβράδυνση του χρόνου
Ωστόσο, όταν σκεφτόμαστε τη φράση «ταξίδι στο χρόνο», συνήθως σκεφτόμαστε να ταξιδέψουμε ταχύτερα από 1 δευτερόλεπτο ανά δευτερόλεπτο. Αυτό το είδος ταξιδιού στον χρόνο ακούγεται σαν κάτι που θα δείτε μόνο σε ταινίες ή βιβλία επιστημονικής φαντασίας. Θα μπορούσε να είναι αληθινό; Η επιστήμη λέει ναι!
Αυτή η εικόνα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble δείχνει γαλαξίες που βρίσκονται πολύ μακριά, καθώς υπήρχαν πριν από πολύ καιρό. Credits: NASA, ESA και R. Thompson (Παν. Αριζόνα)
Πώς ξέρουμε ότι το ταξίδι στον χρόνο είναι δυνατό;
Πριν από περισσότερα από 100 χρόνια, ένας διάσημος επιστήμονας με το όνομα Άλμπερτ Αϊνστάιν σκέφτηκε μιαν ιδέα για το πώς λειτουργεί ο χρόνος. Το ονόμασε σχετικότητα. Αυτή η θεωρία λέει ότι ο χρόνος και ο χώρος συνδέονται μεταξύ τους. Ο Αϊνστάιν είπε επίσης ότι, το σύμπαν μας, έχει ένα όριο ταχύτητας: τίποτα δεν μπορεί να ταξιδέψει πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός (186.000 μίλια ανά δευτερόλεπτο).
Τι σημαίνει αυτό για το ταξίδι στο χρόνο; Λοιπόν, σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, όσο πιο γρήγορα ταξιδεύετε, τόσο πιο αργά βιώνετε τον χρόνο. Οι επιστήμονες έχουν κάνει μερικά πειράματα για να δείξουν ότι αυτό είναι αλήθεια.
Για παράδειγμα, υπήρξε ένα πείραμα που χρησιμοποίησε δύο ρολόγια ρυθμισμένα στην ίδια ακριβώς ώρα. Το ένα ρολόι έμεινε στη Γη, ενώ το άλλο πέταξε με αεροπλάνο (προχωρώντας προς την ίδια κατεύθυνση που περιστρέφεται η Γη).
Αφού το αεροπλάνο έκανε τον γύρο του κόσμου, οι επιστήμονες συνέκριναν τα δύο ρολόγια. Το ρολόι στο αεροπλάνο που κινείτο γρήγορα ήταν λίγο πίσω από το ρολόι στο έδαφος. Έτσι, το ρολόι στο αεροπλάνο ταξίδευε λίγο πιο αργά σε χρόνο από 1 δευτερόλεπτο ανά δευτερόλεπτο.
Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το ταξίδι στο χρόνο στην καθημερινή ζωή;
Δεν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μια χρονομηχανή για να ταξιδέψουμε εκατοντάδες χρόνια στο παρελθόν ή στο μέλλον. Αυτό το είδος ταξιδιού στον χρόνο συμβαίνει μόνο σε βιβλία και ταινίες. Αλλά τα μαθηματικά του ταξιδιού στον χρόνο επηρεάζουν τα πράγματα που χρησιμοποιούμε καθημερινά.
Για παράδειγμα, χρησιμοποιούμε δορυφόρους GPS για να μας βοηθήσουν να καταλάβουμε πώς να φτάσουμε σε νέα μέρη. Οι επιστήμονες της NASA χρησιμοποιούν επίσης μια έκδοση υψηλής ακρίβειας του GPS για να παρακολουθούν πού βρίσκονται οι δορυφόροι στο διάστημα. Γνωρίζατε όμως ότι το GPS βασίζεται σε υπολογισμούς ταξιδιού στον χρόνο για να σας βοηθήσει να μετακινηθείτε στην πόλη;
Οι δορυφόροι GPS περιφέρονται γύρω από τη Γη πολύ γρήγορα με περίπου 8.700 μίλια (14.000 χιλιόμετρα) ανά ώρα. Αυτό επιβραδύνει τα δορυφορικά ρολόγια GPS κατά ένα μικρό κλάσμα του δευτερολέπτου (παρόμοιο με το παραπάνω παράδειγμα αεροπλάνου).
Οι δορυφόροι GPS περιφέρονται γύρω από τη Γη με περίπου 8.700 μίλια (14.000 χιλιόμετρα) ανά ώρα. Credit: GPS.gov
Ωστόσο, οι δορυφόροι βρίσκονται επίσης σε τροχιά γύρω από τη Γη περίπου 12.550 μίλια (20.200 χιλιόμετρα) πάνω από την επιφάνεια. Αυτό στην πραγματικότητα επιταχύνει τα δορυφορικά ρολόγια GPS κατά ένα μικρότερο μεγαλύτερο κλάσμα του δευτερολέπτου.
Να πώς: Η θεωρία του Αϊνστάιν λέει επίσης ότι η βαρύτητα καμπυλώνει τον χώρο και τον χρόνο, προκαλώντας την επιβράδυνση του χρόνου. Ψηλά, όπου βρίσκονται σε τροχιά οι δορυφόροι, η βαρύτητα της Γης είναι πολύ πιο αδύναμη. Αυτό κάνει τα ρολόγια στους δορυφόρους GPS να τρέχουν πιο γρήγορα από τα ρολόγια στο έδαφος.
Το συνδυασμένο αποτέλεσμα είναι ότι τα ρολόγια στους δορυφόρους GPS βιώνουν την ώρα με ρυθμό ελαφρώς μεγαλύτερο από 1 δευτερόλεπτο ανά δευτερόλεπτο. Ευτυχώς, οι επιστήμονες μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα μαθηματικά για να διορθώσουν αυτές τις διαφορές στο χρόνο.
Credit: NASA/JPL-Caltech
Εάν οι επιστήμονες δεν διόρθωναν τα ρολόγια GPS, θα υπήρχαν μεγάλα προβλήματα. Οι δορυφόροι GPS δεν θα μπορούσαν να υπολογίσουν σωστά τη θέση τους ή τη δική σας. Τα σφάλματα θα αθροίζονται σε λίγα μίλια κάθε μέρα, κάτι που είναι μεγάλη υπόθεση. Οι χάρτες GPS μπορεί να πιστεύουν ότι το σπίτι σας δεν είναι πουθενά εκεί που είναι στην πραγματικότητα!
Συνοπτικά:
Ναι, το ταξίδι στον χρόνο είναι πράγματι αληθινό. Αλλά δεν είναι ακριβώς αυτό που πιθανώς έχετε δει στις ταινίες. Υπό ορισμένες συνθήκες, είναι δυνατό να βιώσετε τον χρόνο να περνά με διαφορετικό ρυθμό από 1 δευτερόλεπτο ανά δευτερόλεπτο. Και υπάρχουν σημαντικοί λόγοι για τους οποίους πρέπει να κατανοήσουμε αυτήν την πραγματική μορφή ταξιδιού στον χρόνο.
