panelarrow

Moje3po3

Blog: opowiadania, reportaże, proza życia

zegar

2. Podróże w czasie w przód – do przyszłości

| 0 comments

 

Wszystkie odcinki cyklu – Sekrety podróży w czasie

Najbardziej kusi podróż w przyszłość, ale sprawa nie jest tak prosta jak pokazano w filmie powrót do przyszłości, ani jak w przypadku Nostradamusa. Można dyskutować w nieskończoność na ten temat i podawać różne przykłady jasnowidzów i wróżbitów, wraz z wyjaśnieniem i dowodami, że wszystko się sprawdziło i tak nie przekona się niedowiarków i tych, co nie uznają podróży astralnych.

Podchodząc do tematu naukowo też będzie ciężko, bo jak się tylko zaczyna mechanika relatywistyczna i nierelatywistyczna, albo wywody, że względne przyśpieszenie umożliwia podróż w przyszłość i względne spowolnienie biegu czasu, to większość wymięka po jednym zdaniu.

Według Einsteina, gdy obiekty poruszają się szybciej (dylatacja kinetyczna) lub znajdują się w silniejszym polu grawitacyjnym (dylatacja grawitacyjna) następuje dylatacja czasu, czyli czas płynie wolniej względem różnych obiektów i rejonów wszechświata. Jeżeli poruszalibyśmy się z prędkością światła to czas praktycznie by nie istniał – np. fotony, które poruszają się z prędkością światła nie „odczuwają” upływu czasu.

Zjawisko wydłużania się czasu prowadzi do ciekawych problemów, oczywiście najbardziej znany jest paradoks bliźniąt – zaproponowany eksperyment myślowy 1911 r. przez francuskiego fizyka Paula Langevina. Jeden brat bliźniak zostaje na Ziemi, a drugi bliźniak kosmonauta wyrusza w kosmos, ponieważ brat kosmonauta poruszał się z prędkościami bliskimi prędkości światła, to jego czas płynął wolniej (dylatacja czasu). Przy kolejnym spotkaniu na ziemi brat kosmonauta powinien być młodszy niż ten, co przebywał na Ziemi cały czas, czyli nie zestarzeli się równocześnie – taki efekt przewiduje teoria względności.

Różnicę między braćmi powoduje układ odniesienia, nie są to układy inercyjne (jednakowe). Brat pozostający na Ziemi nie podlega działaniu silnych przyspieszeń, a ten w kosmosie rozpędza się, leci ruchem jednostajnym i hamuje, gdy dotrze do celu, i to aż dwa razy (wylot w kosmos i powrót na Ziemię). Brat kosmonauta jest młodszy, bo był co najmniej w dwóch układach inercjalnych, paradoks jest pozorny – młodszy będzie ten, który porusza się z przyśpieszeniami (samo przyśpieszanie ma mały wpływ na spowolnienie życia, ale duża prędkość już tak.)
 

zegar

 

Oficjalnie twierdzi się „Jeśli bliźniak poleci do najbliżej gwiazdy, odległej od nas o 4,5 roku świetlnego, z prędkością stanowiącą 85 procent prędkości światła i gdy wróci na Ziemię, będzie 5 lat starszy. Ale bliźniak, który pozostał na Ziemi, będzie starszy o 10 lat!” – prof. Subhash Kak, profesor Uniwersytetu Stanu Louisiana (tak podobno podali w „International Journal of Theoretical Science”, tak piszą wszyscy wypowiadający się na ten temat, ale w wujka Goole nie znalazłam, że coś takiego istnieje. Sprawdziłam w „International Journal of Theoretical Physics”, myśląc, że ktoś pomylił ostatnie słówko, ale tam nie ma nic takiego. Bardzo dziwne, że też nie ma nic na www.lsu.edu, czyli stronie Luisiana State University, to co uniwersytet nie chwalibył się, że jego naukowiec rozwiązał tak znany paradoks?)

„Rozwiązałem paradoks wprowadzając w ramach teorii względności nową zasadę, która definiuje ruch nie w odniesieniu do pojedynczych obiektów, jak np. dwóch bliźniaków, lecz w stosunku do odległych gwiazd”- powiedział prof. Kak.  Świetnie i tak mamy paradoks, gdy na cały problem spojrzymy z punktu widzenia bliźniaka podróżującego w kosmosie, bo dla niego Ziemia jest w ruchu, a więc to na Ziemi czas płynie wolniej.

Szczególna Teoria Względności Alberta Einsteina mówi o tych samych układach inercjalnych. Paradoks byłby wtedy, gdyby sytuacja obu bliźniaków była identyczna, a tu okazuje, że nie może być identyczna!  Jajca to by się zaczęły w momencie gdyby oboje polecieli w kosmos i wystartowali dokładnie w przeciwnych kierunkach z dokładnie takim samym przyśpieszeniem, polatali by sobie w przestrzeni kosmicznej i wyhamowali z identycznym opóźnieniem hamowania, a później wyruszyli by na swoje spotkanie. Bardzo ciekawe, który byłby młodszy skoro układy byłyby symetryczne?  Można też brata pozostającego na Ziemi wysłać do stacji kosmicznej, niech sobie na maszynach przyśpiesza i hamuje, oczywiście niech przebywa w stanie nieważkości wtedy, co brat kosmonauta i zobaczymy, co będzie jak będą identyczne warunki dla obydwóch.

 

zegar

 
Tak czy owak klasyczny paradoks bliźniąt sprawdzono, nie na ludziach, tylko na cząstkach elementarnych (które, zazwyczaj poruszają się z prędkościami bliskimi prędkości światła). W 1971r. ludzi zastąpiły identyczne zegary atomowe, umieszczono 4 zegary atomowe na pokładzie odrzutowca i 4 identyczne zegary ustawiono na Ziemi. Odrzutowiec wyleciał z Waszyngtonu, wykonał dwa okrążenia wokół naszej planety po czym powrócił na Ziemię i wtedy okazało się, że Einstein miał rację. Czas płynął inaczej dla zegarów w samolocie niż tych na Ziemi.

Doświadczenie to zostało wykorzystane np. przy projektowaniu systemu GPS. Satelity GPS korzystają z zegarów atomowych, poruszają się z dużymi prędkościami względem Ziemi, w odległości ok. 20 000 km od planety. Gdyby nie teoria Einsteina i poprawka na względność czasu system GPS miałby problem z określeniem położenia urządzeń. Generalnie chodzi o to, że czas płynie wolniej na mniejszej, a szybciej na większej wysokości ( odległości od środka masy/ Ziemi) – kłania się tu Ogólna Teoria Względności +  czas płynie wolniej im szybciej lecimy, o czym mówi Szczególna Teoria Względności. To wszystko właśnie wpływa na GPS  – dla satelitów czas płynie szybciej, bo są dalej od Ziemi, ale wolniej, bo lecą z wielką prędkością .

Jak widać teoria Einsteina i poprawki muszą być uwzględniane np. przy tworzeniu systemów nawigacji satelitarnej, pewnie dlatego teraz NASA bierze się za eksperyment na ludziach. Jednojajowi bliźniacy już się przygotowują do misji specjalnej, która przetestuje wpływ podróży kosmicznych na geny i przy okazji sprawdzi teorię względności Alberta Einsteina! Ciekawe czy ten, który poleci w kosmos będzie młodszy? Przy okazji to, co za bzdury nam wpajają, każąc rozpatrywać, który młodszy, przecież nikt nie będzie młodszy tylko wolniej się postarzeje, a to chyba różnica!

Pożyjemy i zobaczymy, co wyjdzie z projektu lotu na ISS (ISS to wielkie latające laboratorium NASA), który odbędzie się w 2015 roku, przecież wezmą w nim udział bracia bliźniacy Scott i Mark Kelly ( super przygoda w wieku 49 lat! Szczególnie dla Scotta, bo on posiedzi orbicie, a Mark zostaje na Ziemi.) Niech próbują w końcu od tego doświadczenia zależy los długich lotów, które w przyszłości przewidują np. na Marsa czy asteroidy.

Paranoja, jaka jest wiarygodność, gdy przeprowadzą tylko jedno doświadczenie? Do tego ISS okrąża Ziemię bardzo wolno z prędkością 7,71 km/s, czyli wg teorii względności Scott powinien odmłodnieć tylko o 10 milisekund! Do tego bliźnięta jednojajowe wcale nie są takie identyczne, jak by się wydawało. A zmiany epigenetyczne pod wpływem czynników środowiskowych? Geny u jednego bliźniaka w wyniku tych zmian epigenetycznych mogą mieć np. inny poziom ekspresji (wytwarzać inną ilość białka).

Jest jednak coś ciekawego. Pierwsze: prawdopodobnie dowiemy się, czy kosmonauci nie są narażeni na mutacje genetyczne wywołane przez promieniowanie kosmiczne. Drugie został otwarty konkurs dla naukowców na wymyślenie 10 eksperymentów jakie bliźniacy mają wykonać, a każdy zwycięzca ma otrzymać ma 50 tysięcy dolarów. Trzeba się śpieszyć, bo eksperyment ma się zacząć w marcu 2015!

 

zegar

 

Udostępnij na:

Dodaj komentarz

Required fields are marked *.



*