אחד הנושאים המעניינים ביותר בתחום המדע הוא מושג היחסות הכללית. אתה יודע, הרעיון הזה שדברים מוזרים קורים כשאתה קרוב למהירות האור. ישנם שינויים מוזרים באורך הדברים, שינוי מוזר של אורכי הגל. והכי תמוהה, יש מושג ההרחבה: איך אתה יכול לחוות ממש פחות או יותר זמן על סמך כמה מהר אתה נוסע לעומת מישהו אחר.
ואפילו מוזר מזה? כפי שראינו בסרט "בין כוכבים", רק בילוי של זמן ליד חפץ מסיבי מאוד, כמו חור שחור, יכול לגרום לאותם השפעות רלטיביות. מכיוון שמסה ותאוצה הם אותו דבר?
בכנות, זה מספיק בכדי לגרום לך כאב ראש אדיר.
אבל רק בגלל שאני מוצא שהמושג מתבלבל, אני עדיין מתכוון להמשיך ולהתנתק, לנסות להבין יותר על זה ולעזור לך לעטוף את המוח שלך סביבו. לטובתי, לטובתך, אך בעיקר לטובתי.
יש אנקדוטה נהדרת בתולדות הפיזיקה - זה כנראה לא מה שקרה בפועל, אבל אני עדיין אוהבת את זה.
אחד האסטרונומים המפורסמים ביותר של המאה העשרים היה סר ארתור אדינגטון, אותו שיחק דיוויד טננט נועז בסרט 2008 איינשטיין ואדינגטון. מה, אתה באמת צריך לראות, אם עדיין לא עשית זאת.
אז בכל מקרה, דוקטור הו, כוונתי לאדינגטון, גילה כיצד הכוכבים מייצרים אנרגיה (באמצעות היתוך) ואישר באופן אישי כי התחזיות של איינשטיין לגבי היחסות הכללית היו נכונות כשצפה בליקוי חמה כולל ב -1919.
ככל הנראה במהלך הרצאתו של סר ארתור אדינגטון, מישהו שאל, "פרופסור אדינגטון, אתה חייב להיות אחד משלושת האנשים בעולם שמבין את היחסות הכללית." הוא עצר לרגע ואז אמר, "כן, אבל אני מנסה לחשוב מיהו האדם השלישי."
זה בהחלט לא אני, אבל אני מכיר מישהו שיש לו טיפול ביחסות הכללית וזה ד"ר בריאן קובריין, פרופסור לאסטרופיסיקה במכון הטכנולוגי ברוצ'סטר. הוא מכסה את הנושא הזה כל העת בבלוג שלו, Universum At A Time, אותו אתה צריך לבקר לחלוטין ולקרוא ב briankoberlein.com.
למען האמת, רק כדי להדגים כיצד זה עובד, בריאן דחף בנוחות את משרד ה- RIT שלו למהירות כמעט כמעט, והוא זועף אלינו ברגע זה.
ד"ר בריאן קוברליין:
הי פרייזר, תודה שהגעת אלי. אם אתה יכול להיתקע בשנייה אחת, אני רק צריך להאט.
פרייזר קיין:
מה בדיוק קרה שם? מדוע היית כולכם מאט?
בריאן:
זה למעשה אפקט מעניין המכונה הרחבת זמן. אחד הדברים באור הוא שלא משנה באיזו מסגרת התייחסות אתם נמצאים, לא משנה איך אתם עוברים ביקום, תמיד תוכלו למדוד את מהירות האור בוואקום כדי להיות זהה. כ -300,000 ק"מ לשנייה.
וכדי לעשות זאת, אם אתם נעים יחסית אלי, או אם אני נע יחסית אליכם, ההתייחסויות שלנו לזמן ולמרחב צריכים לעבור כדי לשמור על מהירות האור קבועה. כשאני מתרחק ממך מהר יותר, הזמן שלי לפיך צריך להיראות. באותה יד, נראה שהזמן שלך יאט יחסית לי.
ואפקט התרחבות הזמן הזה הכרחי כדי לשמור על מהירות האור קבועה.
פרייזר:
האם זה קורה רק כשאתם עוברים דירה?
בריאן:
הרחבת זמן לא מתרחשת רק בגלל תנועה יחסית, היא יכולה להתרחש גם בגלל כוח הכבידה. תורת היחסות של איינשטיין אומרת שכוח הכבידה הוא מאפיין של עוויתת המרחב והזמן. אז כשיש לך מסה כמו כדור הארץ, זה למעשה מעוות את המרחב והזמן.
אם אתה עומד על כדור הארץ נראה שהזמן שלך נע מעט לאט יותר ממישהו למעלה בחלל, בגלל ההבדל בכוח הכובד.
עכשיו, עבור כדור הארץ, זה לא כל כך משנה, אבל עבור משהו כמו חור שחור, זה יכול להיות חשוב מאוד. ככל שתתקרבו יותר ויותר לחור שחור, נראה שהזמן שלך יאט יותר ויותר ויותר.
פרייזר:
מה המשמעות של זה לנסיעות בחלל?
בריאן:
פעמים רבות במדע בדיוני תראו את הרעיון של רקטה שמתקרבת מאוד למהירות האור, ותשתמש בהרחבת זמן כדי לנסוע לכוכבים רחוקים.
אבל אתה יכול למעשה לעשות את אותו הדבר בכוח המשיכה. אם היה לך חור שחור שיוצא לכוכב אחר או לגלקסיה אחרת, אתה יכול למעשה לקחת את החללית שלך ולמסלול אותה קרוב מאוד לחור השחור. ונראה שהזמן שלך יאט. בזמן שאתה מקיף את החור השחור, החור השחור ייקח זמן להגיע לכוכב אחר או לגלקסיה אחרת, ומבחינתך זה נראה ממש מהיר.
אז זו דרך אחרת שתוכל להשתמש בהרחבת זמן כדי לנסוע לכוכבים, לפחות בתחום המדע הבדיוני.
פרייזר:
בסדר בריאן, יש לי שאלה אחת אחרונה בשבילך. אם אתה מתאסף יותר ככל שאתה מתקרב למהירות האור, האם אתה יכול לקבל כל כך הרבה מסה שאתה הופך לחור שחור? אני רוצה שתענה על שאלה זו בצורה של פוסט בבלוג באתר briankoberlein.com ובפוסט Google+ שאנו נקשר כאן.
בריאן:
תודה פרייזר, תהיה לי את התשובה באתר שלי.
שוב ביקרנו בתחום המפליא של התרחבות הזמן וחזרנו ללא פגע יחסית. זה לא אומר שאני מבין את זה טוב יותר, אבל בכל מקרה אני מקווה שכן. שוב, תודה גדולה לד"ר קוברליין שהוציא כמה דקות מהנסיעות הרלטיביסטיות שלו כדי לענות על שאלותינו. וודא שאתה מבקר בבלוג שלו וקרא את התשובה לשאלתי.
פודקאסט (שמע): הורדה (משך: 6:57 - 3.0MB)
הירשם כמנוי: פודקאסטים של אפל | אנדרואיד | RSS
פודקאסט (וידיאו): הורדה (משך: 6:59 - 115.5MB)
הירשם: פודקאסטים של אפל | אנדרואיד | RSS
