Paradoks blizanaca

Paradoks blizanaca

Kao dio Einsteinove posebne teorije relativnosti, ovaj veoma popularni misaoni pokus predviđa sporiji tijek vremena u blizini tijela velikih masa, a pojava nastaje zbog pokusima potvrđenog, fenomena zvanog dilatacija vremena zbog kojega sat u gibanju pokazuje ‘skraćeno’ vrijeme u odnosu na statični sat s kojim je bio sinhroniziran [1].

Einstein je prvobitno za ovaj eksperiment koristio dva atomska sata – jedan koji stoji nepomičan na tlu, a drugi u pokretu u nadzvučnom avionu. On je zaključio da će sat koji se nalazi u avionu, zbog dilatacije vremena, pokazati malo zakašnjenje u odnosu na sat koji je na tlu.

Samog primjera blizanaca u svojoj najuspješnijoj knjizi ‘Kratka povijest vremena‘ dotaknuo se i legendarni Stephan W. Hawking .

Pretpostavimo da jedan od blizanaca ode živjeti na vrh planine, a drugi ostaje na morskoj razini. Ako se blizanci ponovno sretnu, jedan će biti stariji od drugoga. U našem primjeru starosna razlika bila bi vrlo sitan, no bila bi bitno veća kad bi jedan od blizanaca krenuo na dugačak put u svemirskom  brodu brzinom bliskom brzini svjetlosti. Kad bi se vratio s puta, bio bi mnogo mlađi od blizanca koji je ostao na Zemlji. Ovo ispričano poznato je pod nazivom paradoks blizanaca, no to je paradoks samo onome kome je u glavi ideja o apsolutnom vremenu.

U teoriji relativnosti ne postoji jedinstveno apsolutno vrijeme već umjesto njega svaki pojedinac ima svoju osobnu mjeru vremena koja zavisi o tome gdje je on i kako se giba.

twinParadox-2

Dakle, ukoliko je netko na većoj visini, njemu će se činiti da sve što je ispod njega treba više vremena za neko događanje. Ovo predviđanje ispitano je 1962. pomoću  dvije vrlo točne iste ure, jedne postavljene na vrhu, a druge pri dnu nekog vodenog tornja. Za uru pri dnu, koja je bila bliže Zemlji, ustanovljeno je da ide sporije, za točno onolik iznos koliko je predviđeno općom teorijom relativnosti (upravo ovo je poznato kao drugo predviđanje opće teorije relativnosti – sporiji tijek vremena u blizini tijela velikih masa – poput Zemlje).

Razlika u hodu ura na različitim visinama iznad morske razine od znatne je praktične važnosti sada, otkako su u uporabi vrlo točni navigacijski sustavi koji koriste signale sa satelita. Kad bi se zanemarili učinci pretkazani teorijom relativnosti, pogreška u izračunatom položaju iznosila bi biše kilometara.

U seriji predavanja ‘The Great Courses’ astrofizičar Neil deGrasse Tyson dao je dodatno pojašnjenje izračunato konkretnim brojkama. On tvrdi da ukoliko u ovom misaonom eksperimentu pretpostavimo da smo jednoga blizanca poslali na put uz brzinu 99,9 % od brzine svjetlosti (precizno 299 492 666 m / s, powerful Google), nakon 5 godina on bi imao 5 godina više, dok bi njegov brat blizanac koji je ostao na zemlji ostario 110 godina. Sve ovo događa se uz dvije osnovne pretpostavke teorije relativnosti:

(1.) Brzina svjetla je jednaka za sve,

(2.) Zakoni fizike ostaju konstantni

Hrvoje Krpan

Neznanje je pogonsko gorivo znanosti

You may also like...