Čas padajúci do gravitačnej studne.
Keď sa povie gravitácia, väčšina z nás si predstaví silu, ktorá nás drží na Zemi. Einstein však ukázal, že gravitácia nie je „ťahanie nadol“, ale ohýbanie samotného priestoru a času. Gravitácia je teda elementárna vlastnosť časopriestoru – jeho samotné zakrivenie. A tam, kde sa časopriestor prehýba najviac, mení sa aj samotný tok času.
Predstavme si časopriestor ako pružnú látku. Každý objekt s hmotnosťou ju trochu zatlačí — Zem len jemne, Slnko oveľa viac, čierna diera takmer nekonečne. A práve v týchto „prehĺbeniach“ platí zaujímavý zákon vesmíru:
Čím hlbšie sa ponoríte do gravitačnej studne, tým pomalšie pre vás čas plynie. I keď z vášho pohľadu plynie normálne.
Poďme ale po poriadku.
Ako gravitácia spomaľuje čas
Objekt, ktorý sa nachádza blízko masívneho telesa, existuje v ohnutom priestore a čase. Jeho sekundy sa naťahujú, minúty sa spomaľujú — zatiaľ čo pre niekoho ďaleko od zdroja gravitácie plynie čas rýchlejšie.
- Hodiny na povrchu Zeme idú o zlomok pomalšie než hodiny na orbitálnej stanici.
- Hodiny na úpätí hory meškajú oproti hodinám na jej vrchole.
- A čím masívnejší objekt, tým dramatickejší efekt.
Je to jemné narušenie každodennej intuície: čas nie je rovnaký pre všetkých. Je citlivý na to, kde v gravitácii sa nachádzate.
Čierne diery – extrém, kde sa čas rozpadáva
Najsilnejší príklad toho, že gravitácia manipuluje s časom, nájdeme na hranici čiernej diery. Predstavte si, že niekto padá k čiernej diere, zatiaľ čo vy ho pozorujete z bezpečnej vzdialenosti:
- pre vás sa jeho pohyb spomaľuje, až takmer zastaví,
- jeho čas tečie pomalšie a pomalšie,
- posledné sekundy pred horizontom udalostí sa z pohľadu vzdialeného pozorovateľa nikdy neskončia.
Naopak človek padajúci dovnútra necíti „spomalenie času“ — pre neho je jeho vlastný čas normálny, ale celý svet vonku sa zrýchľuje a vzďaľuje.
Čierna diera je teda miesto, kde má gravitácia nad časom absolútnu moc.
Kto má „pravý čas“?
Einstein nás prinútil prijať zvláštnu myšlienku: neexistuje univerzálny, jediný správny čas. Každý objekt v kozme má vlastný tok času, správny vo svojom priestore.
Rovnaký vesmír, iné tempo existencie.
To, čo nazývame „čas“, nie je kozmické pozadie, ale vlastnosť samotného priestoru — niečo, čo možno ohnúť, spomaliť, zrýchliť či dokonca oddeliť od zvyšku vesmíru na hranici čiernej diery.
Filozofia gravitácie a času
Keď Einstein tvrdil, že hmotnosť ohýba čas, znelo to absurdne.
Ale dnes vieme, že je to skutočne tak.
Tam, kde je veľa hmoty, nie je len „viac gravitácie“ — je tam jednoducho menej času.
A to je možno najväčšia zvláštnosť vesmíru:
Nie priestor, nie hmota, nie energia… ale čas sám je tým, čo gravitácia mení a možno aj vytvára (?).
A čo nabudúce?
Prečo sú priestor a čas jedno tkanivo vesmíru? Ako Einstein prepojil priestor s časom do jediného celku? Čo sú svetelné kužele a prečo určujú, čo ešte môže ovplyvniť vašu budúcnosť? A ako sa zrodila myšlienka časopriestoru, ktorá navždy zmenila naše chápanie reality.
(Video: University of Colorado/NIST.)
Autor: Hvezdáreň v Partizánskom.