Διαστολή του χρόνου: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων
Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
μ διορθωση λεζαντας πρωτης εικονας |
Διαστολή του χρόνου: ειδικές εναντίον γενικών θεωριών της σχετικότητας |
||
Γραμμή 26:
Η [[βαρυντική διαστολή του χρόνου]] παίζει επίσης ρόλο στους αστροναύτες του ISS, αν και έχει το αντίθετο αποτέλεσμα από την διαστολή του χρόνου λόγω σχετικής κίνησης. Απλούστερα, η σχετική βαρύτητα και η ταχύτητα επιβραδύνουν τον χρόνο καθώς αυξάνουν. Η ταχύτητα έχει αυξηθεί για τους αστροναύτες επιβραδύνοντας τον χρόνο τους, ενώ η [[βαρύτητα]] έχει μειωθεί, επιταχύνοντας τον (οι αστροναύτες βιώνουν μικρότερη βαρύτητα από ο,τι στη Γη). Παρ<nowiki>' όλα αυτά, οι αστροναύτες του ISS καταλήγουν τελικά να βιώνουν πιο αργά τον χρόνο επειδή τα δύο αυτά αντικρουόμενα φαινόμενα δεν είναι εξίσου ισχυρά. Η διαστολή του χρόνου λόγω σχετικής ταχύτητας (που εξηγήθηκε παραπάνω) ''νικά''</nowiki>, οπότε και επιβραδύνει τον χρόνο. Οι (χρονοεπιταχυντικές) επιπτώσεις της χαμηλής βαρύτητας δεν θα εξουδετερώσουν αυτές (χρονικοεπιβραδυντικές) της ταχύτητας, εκτός εάν ο ISS βρίσκεται σε τροχιά πολύ μακρύτερα από τη Γη.
Το κλειδί είναι ότι και οι δύο παρατηρητές βρίσκονται σε διαφορετική απόσταση τους από μια σημαντική βαρυτική μάζα. Η [[Γενική θεωρία της Σχετικότητας|γενική θεωρία της σχετικότητας]] περιγράφει πως, και για τους δύο παρατηρητές, το ρολόι το οποίο είναι πιο κοντά στην βαρυντική μάζα (πιο βαθιά στο [[βαρυντικό πηγάδι]]) φαίνεται να πηγαίνει πιο αργά απ' ότι το ρολόι που είναι πιο μακριά απ' τη μάζα. Το φαινόμενο αυτό φυσικά δεν περιορίζεται μόνο στους αστροναύτες στο διάστημα: Ο χρόνος ενός αναρριχητή περνά ελαφρώς ταχύτερα στην κορυφή ενός βουνού (μεγάλο υψόμετρο, μακρύτερα από το κέντρο της Γης) σε σύγκριση με τους ανθρώπους στο επίπεδο της θάλασσας. Όπως και με την διαστολή του χρόνου λόγω σχετικής ταχύτητας, έτσι και εδώ, η <nowiki>''</nowiki>τοπική<nowiki>''</nowiki> εμπειρία του χρόνου είναι φυσιολογική (κανείς δεν παρατηρεί τη διαφορά στο δικό τους πλαίσιο αναφοράς). Στην περίπτωση της διαστολής του χρόνου λόγω σχετικής ταχύτητας, και οι δύο παρατηρητές είδαν ο ένας τον άλλο να κινείται πιο αργά (αμοιβαία επίδραση). Τώρα, με τη βαρυτική διαστολή του χρόνου, οι δύο παρατηρητές - εκείνοι στο επίπεδο της θάλασσας, σε σχέση με ορειβάτη - συμφωνούν ότι το ρολόι που πλησιάζει την μάζα είναι πιο αργό σε ρυθμό, και συμφωνούν σχετικά με την αναλογία της διαφοράς (διαστολή του χρόνου από τη βαρύτητα, ως εκ τούτου, δεν είναι αμοιβαία). Δηλαδή, ο ορειβάτης βλέπει τα ρολόγια της στάθμης της θάλασσας να είναι πιο αργά, και αυτοί που είναι στο επίπεδο της θάλασσας βλέπουν το ρολόι του ορειβάτη να είναι γρηγορότερο απ' το δικό τους.
=== Διαστολή του χρόνου: ειδικές εναντίον γενικών θεωριών της σχετικότητας ===
Στη θεωρία της σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν, η διαστολή του χρόνου με αυτές τις δύο περιπτώσεις μπορεί να συνοψισθεί:
* Στην [[Ειδική σχετικότητα|ειδική θεωρία της σχετικότητας]] (ή, υποθετικά μακριά από κάθε βαρυντική μάζα), ένα ρολόι που κινείται σε σχέση με ένα [[Αδρανειακό σύστημα αναφοράς|αδρανειακό σύστημα]] παρατήρησης μετρήθηκε να τρέχει πιο αργά. Το αποτέλεσμα αυτό περιγράφεται επακριβώς από τους [[Μετασχηματισμοί Λόρεντζ|μετασχηματισμούς Lorentz]].
* Στη [[Γενική θεωρία της Σχετικότητας|γενική σχετικότητα]], ένα ρολόι σε μια θέση με χαμηλότερο [[βαρυντικό δυναμικό]] - για παράδειγμα πιο κοντά σε έναν πλανήτη - βρέθηκε να τρέχει πιο αργά. Τα άρθρα σχετικά με τη [[βαρυντική διαστολή του χρόνου]] και [[βαρυντική ερυθρή μετατόπιση]] δίνουν μια πιο λεπτομερή άποψη.
Φαινόμενα της ειδικής και της γενικής σχετικότητας μπορούν να συνδυαστούν όπως περιγράφηκε παραπάνω με τους αστροναύτες.
Στην ειδική σχετικότητα, το φαινόμενο της διαστολής του χρόνου είναι αμοιβαίο: Kαι οι δύο παρατηρητές είδαν o ένας τον άλλο να κινείται πιο αργά (αυτό προϋποθέτει ότι η σχετική κίνηση των δύο μερών είναι ομοιόμορφη δηλαδή, δεν επιταχύνει το ένα σε σχέση με το άλλο κατά τη διάρκεια των παρατηρήσεων). Σε αντίθεση, η βαρυντική διαστολή του χρόνου (όπως αντιμετωπίζεται στη γενική σχετικότητα) δεν είναι αμοιβαία: ένας παρατηρητής στην κορυφή ενός πύργου, θα παρατηρήσει ότι τα ρολόγια στο επίπεδο του εδάφους χτυπούν πιο αργά, και παρατηρητές στο έδαφος, θα συμφωνήσουν για την κατεύθυνση και την αναλογία της διαφοράς. Εξακολουθεί να υπάρχει κάποια διαφωνία κατά μία έννοια, επειδή όλοι οι παρατηρητές πιστεύουν ότι το δικό τους τοπικό ρολόι είναι σωστό, αλλά η κατεύθυνση και η αναλογία της βαρυντικής διαστολής του χρόνου συμφωνείται από όλους τους παρατηρητές, ανεξάρτητα από το υψόμετρό τους.
== Παραπομπές ==
| |||