Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων του «Διαστολή του χρόνου»

καμία σύνοψη επεξεργασίας
(Διάσωση 3 πηγών και υποβολή 0 για αρχειοθέτηση.) #IABot (v2.0)
 
Τα ρολόγια σε ένα [[διαστημόπλοιο]] τρέχουν ελαφρώς πιο αργά απ' ότι τα ρολόγια σε σχέση με εκείνα στη Γη, ενώ αυτά στα [[Global Positioning System|GPS]] και σε δορυφόρους [[Galileo]] ελαφρώς γρηγορότερα.<ref>{{Cite web|url = http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr-2003-1/download/lrr-2003-1Color.pdf|title = Ashby, Neil (2003). "Relativity in the Global Positioning System"|date = |accessdate = |website = |publisher = |last = |first = |archiveurl = https://web.archive.org/web/20151105155910/http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr-2003-1/download/lrr-2003-1Color.pdf|archivedate = 2015-11-05|url-status = dead}}</ref> Τέτοια διαστολή του χρόνου έχει παρατηρηθεί επανειλημμένα, για παράδειγμα με μικρές διαφορές στα [[Ατομικό ρολόι|ατομικά ρολόγια]] που είναι στη Γη και στο διάστημα, παρόλο που και τα δύο ρολόγια λειτουργούν τέλεια (δεν έχουν καμία μηχανική βλάβη). Οι νόμοι της φύσης είναι τέτοιοι ώστε ο ίδιος ο χρόνος να κάμπτεται λόγω διαφορών είτε της [[Βαρύτητα|βαρύτητας]] είτε της [[Ταχύτητα|ταχύτητας]] -καθένα απ τα οποία επηρεάζει το [[Χρόνος|χρόνο]] με διαφορετικούς τρόπους.<ref>{{Cite web|url = http://science.howstuffworks.com/humans-age-in-space.htm|title = Τoothman, Jessika. "How Do Humans age in space?"|date = |accessdate = |website = |publisher = |last = |first = |archiveurl = https://web.archive.org/web/20150924012511/http://science.howstuffworks.com/humans-age-in-space.htm|archivedate = 2015-09-24|url-status = dead}}</ref><ref>{{Cite web|url = http://spaceflight.nasa.gov/station/crew/exp7/luletters/lu_letter13.html|title = Expendition 7 - Relativity|date = |accessdate = |website = |publisher = |last = |first = |archiveurl = https://web.archive.org/web/20150729025526/http://spaceflight.nasa.gov/station/crew/exp7/luletters/lu_letter13.html|archivedate = 2015-07-29|url-status = dead}}</ref>
 
Θεωρητικά, και χάριν σαφέστερου παραδείγματος, η διαστολή του χρόνου θα μπορούσε να επηρεάσει προγραμματισμένες συναντήσεις αστροναυτών που διαθέτουν προηγμένες τεχνολογίες και μεγαλύτερες ταχύτητες. Αν αστροναύτες έπρεπε να ρυθμίσουν τα ρολόγια τους να μετρήσουν 80 χρόνια, μπορεί ο έλεγχος της αποστολής που βρίσκεται στη Γη να μετρήσει με τα ίδια ακριβώς ρολόγια 81 χρόνια. Οι αστροναύτες θα επέστρεφαν στη Γη μεγαλωμένοι κατά ένα χρόνο λιγότερο από εκείνους που παρέμειναν στη Γη (δείτε το [[παράδοξο των διδύμων]]). Ακόμα, η τοπική εμπειρία του χρόνου που πέρασε, στην πραγματικότητα ποτέ δεν αλλάζει για κανέναν. Με άλλα λόγια, οι αστροναύτες στο διαστημόπλοιο, καθώς και το πλήρωμα του ελέγχου της αποστολής στη Γη θα ένοιωθανένιωθαν κανονικά, παρά τις επιπτώσεις της διαστολής του χρόνου.
 
Με την τεχνολογία να περιορίζει τις ταχύτητες των αστροναυτών, οι διαφορές αυτές στην πραγματικότητα είναι αμελητέες: Μετά από 6 μήνες στο [[Διεθνής Διαστημικός Σταθμός|Διεθνή Διαστημικό Σταθμό]] (ISS), το πλήρωμα όντως έχει μεγαλώσει λιγότερο από εμάς στη Γη αλλά μόνο κατά 0.005 δευτερόλεπτα (όπως βλέπετε καμία σχέση με την ένα χρόνο διαφορά που είχαμε στο θεωρητικό παράδειγμα). Οι επιπτώσεις θα ήταν μεγαλύτερες αν οι αστροναύτες ταξίδευαν κοντά στην ταχύτητα του φωτός (299.792.458 m/s), αντί για την πραγματική τους ταχύτητα - που η ταχύτητα της τροχιάς του ΙSS είναι περίπου 7,7 km/s.<ref>{{Cite web|url = http://spaceflight.nasa.gov/station/crew/exp7/luletters/lu_letter13.html|title = Expendition 7 - Relativity|date = |accessdate = |website = |publisher = |last = |first = |archiveurl = https://web.archive.org/web/20150729025526/http://spaceflight.nasa.gov/station/crew/exp7/luletters/lu_letter13.html|archivedate = 2015-07-29|url-status = dead}}</ref>
Κάτι παρόμοιο συμβαίνει και στην καθημερινότητά μας. Αν ο Γιώργος βλέπει τον Νίκο από μακρυά, ο Νίκος του φαίνεται μικρός. Ταυτόχρονα συμβαίνει το ίδιο και για τον Νίκο. όντας πολύ εξοικειωμένοι με τα φαινόμενα της προοπτικής, αυτό δεν το ερμηνεύουμε καθόλου ως παράδοξο.<ref>{{Cite web|url = https://books.google.gr/books?id=1RV0AysEN4oC&pg=PA54&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false|title = Relativity: An Introduction to space-time physics|date = |accessdate = |website = |publisher = |last = Adams|first = Steve}}</ref>
 
Όντως είμαστε εξοικειωμένοι με την σχετικότητα όσον αφορά την απόσταση:  η απόσταση από το Λος Άντζελες στη Νέα Υόρκη είναι από σύμβαση η ίδια με την απόσταση από τη [[Νέα Υόρκη]] στο [[Λος Άντζελες]]. Από την άλλη πλευρά, όταν λαμβάνονται υπόψη ταχύτητες, κάποιος σκέφτεται ένα αντικείμενο πως «πραγματικά» κινείται, αγνοώντας ότι η κίνησή του είναι πάντα σε σχέση με κάτι άλλο - με τα αστέρια, το έδαφος ή τον εαυτό του. Αν ένα αντικείμενο κινείται σε σχέση με το άλλο, το τελευταίο κινείται σε σχέση με το προηγούμενο και με ίση σχετική ταχύτητα.
 
Στην ειδική θεωρία της σχετικότητας, ένα κινούμενο ρολόι τρέχει πιο αργά σε σχέση με το ρολόι του παρατηρητή. Αν ο Γιώργος και ο Νίκος είναι σε διαφορετικά τρένα που τρέχουν κοντά στην ταχύτητα του φωτός, τότε ο Γιώργος βλέπει το ρολόι του Νίκου να είναι πιο αργό και αντίστροφα.
Σημειώστε ότι σε όλες αυτές τις προσπάθειες για τη δημιουργία "συγχρονισμού" στο πλαίσιο του συστήματος αναφοράς, το ζήτημα του κατά πόσον κάτι που συμβαίνει σε μια θέση συμβαίνει ταυτόχρονα με κάτι που συμβαίνει αλλού, είναι καίριας σημασίας. Οι υπολογισμοί βασίζονται καίρια στον προσδιορισμό των γεγονότων που συμβαίνουν ταυτόχρονα. Επιπλέον, η καθιέρωση του ταυτοχρόνου των γεγονότων που απέχουν στον χώρο, απαιτεί κατ' ανάγκη της μετάδοσης πληροφορίας ανάμεσα στις δύο θέσεις, η οποία από μόνη της δείχνει ότι η ταχύτητα του φωτός θα εισαχθεί στον προσδιορισμό του ταυτοχρόνου.
 
Είναι φυσικά εύλογο να ρωτήσουμε πώς η ειδική σχετικότητα <nowiki>''στέκεται'' όταν μας λέει ότι ένα ρολόι Α ''μετρά'' ένα ρολόι Β να χτυπά πιο αργά, και το αντίστροφο. Για να την αποδεχθούμε θα πρέπει να αμφισβητήσουμε τις παραδοχές στις οποίες στηρίζεται η κοινή αντίληψη μας και να επεξεργαστούμε αυτές του ταυτοχρόνου. Ο ταυτοχρονισμός είναι μια σχέση μεταξύ ενός παρατηρητή σε ένα συγκεκριμένο πλαίσιο αναφοράς και μιας σειράς από γεγονότα. Κατ'</nowiki> αναλογία το αριστερά και το δεξιά είναι αποδεδειγμένο να ποικίλει ανάλογα με την θέση του παρατηρητή, επειδή ακριβώς εφαρμόζονται σε μία σχέση. Στο ίδιο πνεύμα, ο [[Πλάτων|Πλάτωνας]] εξήγησε ότι το πάνω και το κάτω περιγράφει τη σχέση με τη [[Γη]] -πάλι επειδή εφαρμόζονται σε μία σχέση.
[[Αρχείο:Zeitdilatation3.svg|thumb|174x174px|Το ρολόι C σε σχετική κίνηση μεταξύ των δύο συγχρονισμένων ρολογιών Α και Β. Το C συναντά το Α στο d και το Β στο f.]]
Στην σχετικότητα, χρονικά συστήματα συντεταγμένων έχουν δημιουργηθεί χρησιμοποιώντας μια διαδικασία για το συγχρονισμό των ρολογιών. Τώρα είναι πλέον γνωστή ως η διαδικασία [[Συγχρονισμός Πουανκαρέ-Αϊνστάιν|συγχρονισμού Πουανκαρέ-Αϊνστάιν]]. Ένας παρατηρητής με ένα ρολόι στέλνει ένα φωτεινό σήμα τη χρονική στιγμή t1, σύμφωνα με το ρολόι του. Σε ένα μακρινό γεγονός, το φωτεινό σήμα αντανακλάται πίσω, και φτάνει στον παρατηρητή σε χρόνο t2, σύμφωνα με το ρολόι του. Δεδομένου ότι το φως ταξιδεύει την ίδια διαδρομή με την ίδια ταχύτητα πηγαίνοντας μπρος και πίσω για τον παρατηρητή σε αυτό το σενάριο, ο χρόνος συντεταγμένων όταν το φωτεινό σήμα ανακλάται για τον παρατηρητή είναι tE = (t1 + t2) / 2. Με τον τρόπο αυτό, το ρολόι ενός παρατηρητή και μόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να καθορίσει χρονικές συντεταγμένες οι οποίες να ισχύουν οπουδήποτε στο σύμπαν.
135

επεξεργασίες