Apakah kecepatan cahaya mempengaruhi penuaan?

Daftar Isi:

Apakah kecepatan cahaya mempengaruhi penuaan?
Apakah kecepatan cahaya mempengaruhi penuaan?
Anonim

Fenomena pelebaran waktu di ruang angkasa telah lama menggairahkan pikiran para penulis fiksi ilmiah dari seluruh dunia. Pada saat yang sama, pertanyaan tentang seberapa kuat pergerakan astronot dengan kecepatan cahaya mempengaruhi jam biologisnya pertama kali dijelaskan dalam apa yang disebut "paradoks kembar", di mana seorang astronot melakukan perjalanan ke luar angkasa dengan kecepatan tinggi. roket, sementara saudara kembarnya tetap di Bumi. Diyakini bahwa sekembalinya ke planet biru, astronot akan menemukan saudara kembarnya berusia lanjut, sementara penampilan penjelajah ruang angkasa itu sendiri akan tetap hampir sama.

Image
Image

Kecepatan cahaya dapat memiliki efek mendalam pada proses penuaan pada astronot

Mengapa kecepatan cahaya memperlambat waktu?

Pelebaran waktu berawal dari teori relativitas khusus Einstein, yang mengajarkan kita bahwa gerakan di ruang angkasa sebenarnya menciptakan perubahan dalam aliran waktu. Semakin cepat Anda bergerak melalui tiga dimensi yang menentukan ruang fisik, semakin lambat Anda bergerak melalui dimensi keempat, yang pada dasarnya adalah waktu. Waktu kemudian diukur secara berbeda untuk astronot dan kembarannya, yang tinggal di Bumi. Jam yang bergerak akan berdetak lebih lambat dari jam yang kita lihat di Bumi. Namun, jika astronot bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya, efeknya akan jauh lebih terasa.

Menurut sebuah artikel yang diterbitkan di technologyreview.com, pelebaran waktu bukanlah eksperimen pikiran atau konsep hipotetis - itu nyata. Eksperimen Hafele-Keating yang dilakukan pada tahun 1971 membuktikan kemungkinan unik dari hampir sepenuhnya menghentikan waktu pada saat dua jam atom berada di pesawat yang terbang ke arah yang berlawanan. Pergerakan relatif memiliki dampak yang terukur, menciptakan beberapa perbedaan waktu antara dua jam. Fenomena serupa juga telah dikonfirmasi dalam eksperimen fisik lainnya (misalnya, partikel muonik yang bergerak cepat mengalami waktu peluruhan yang lebih lama daripada yang lainnya).

Image
Image

Richard Keating dan Joseph Hafele, membuktikan kemungkinan pelebaran waktu

Dalam sains modern, diyakini bahwa pada "kecepatan relativistik", yang biasanya dimulai dari sepersepuluh kecepatan cahaya, efek relativitas dimanifestasikan dalam satu atau lain cara. Dalam hal ini, seorang astronot yang pulang dari perjalanan ruang angkasa, sekembalinya, akan terlihat jauh lebih muda daripada teman-teman dan anggota keluarganya pada usia yang sama yang tinggal di Bumi. Pertanyaan tentang seberapa muda dia akan terlihat akan secara langsung tergantung pada kecepatan pesawat ruang angkasa.

Pada saat yang sama, ada satu hal lagi yang perlu disebutkan: waktu dapat melambat tidak hanya karena pengaruh kecepatan cahaya, tetapi juga sebagai akibat dari pengaruh beberapa efek gravitasi di atasnya. Anda mungkin pernah melihat Interstellar karya Christopher Nolan, yang menunjukkan bahwa kedekatan lubang hitam benar-benar dapat memperpanjang waktu di planet lain, mengubah satu jam yang dihabiskan di planet Miller menjadi setara dengan tujuh tahun Bumi.

Bentuk dilatasi waktu ini juga nyata, yang dibuktikan dalam teori relativitas umum Einstein. Gravitasi dalam hal ini dapat secara signifikan membengkokkan materi ruang-waktu, menyebabkan jam yang terletak lebih dekat dengan sumber gravitasi mengalami aliran waktu yang jauh lebih lambat dari biasanya. Seorang astronot yang berada di sekitar lubang hitam akan menua jauh lebih tua daripada saudara kembarnya, yang memutuskan untuk tinggal di rumah. Situasi seperti itu, mungkin, bisa menjadi skenario yang sangat baik untuk blockbuster Hollywood baru.

Direkomendasikan: