La velocità della luce influisce sull'invecchiamento?

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La velocità della luce influisce sull'invecchiamento?
La velocità della luce influisce sull'invecchiamento?
Anonim

Il fenomeno della dilatazione del tempo nello spazio ha eccitato a lungo le menti degli scrittori di fantascienza di tutto il mondo. Allo stesso tempo, la domanda su quanto il movimento di un astronauta alla velocità della luce influenzi il suo orologio biologico è stata descritta per la prima volta nel cosiddetto "paradosso dei gemelli", in cui un astronauta viaggia nello spazio ad alta velocità razzo, mentre suo fratello gemello rimane sulla Terra. Si ritiene che al ritorno sul pianeta blu, l'astronauta troverà il suo gemello invecchiato, mentre l'aspetto del viaggiatore spaziale stesso rimarrà quasi lo stesso.

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La velocità della luce può avere un profondo effetto sul processo di invecchiamento degli astronauti

Perché la velocità della luce rallenta il tempo?

La dilatazione del tempo risale alla teoria della relatività ristretta di Einstein, che ci insegna che il movimento nello spazio crea effettivamente cambiamenti nel flusso del tempo. Più velocemente ti muovi attraverso le tre dimensioni che definiscono lo spazio fisico, più lentamente ti muovi attraverso la quarta dimensione, che è essenzialmente il tempo. Il tempo viene quindi misurato in modo diverso per l'astronauta e il suo gemello, che sono rimasti sulla Terra. Un orologio in movimento ticcherà più lentamente dell'orologio che vediamo sulla Terra. Tuttavia, se l'astronauta si muove a una velocità vicina a quella della luce, l'effetto sarà molto più pronunciato.

Secondo un articolo pubblicato su technologyreview.com, la dilatazione del tempo non è un esperimento mentale o un concetto ipotetico: è reale. Gli esperimenti di Hafele-Keating condotti nel 1971 hanno dimostrato la possibilità unica di fermare quasi completamente il tempo nel momento in cui due orologi atomici si trovavano su aerei che volavano in direzioni opposte. Il movimento relativo ha avuto un impatto misurabile, creando una certa differenza di tempo tra le due ore. Un fenomeno simile è stato confermato anche in altri esperimenti fisici (ad esempio, le particelle muoniche in rapido movimento sono soggette a un tempo di decadimento più lungo di tutte le altre).

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Richard Keating e Joseph Hafele, dimostrando la possibilità della dilatazione del tempo

Nella scienza moderna, si ritiene che sia alle "velocità relativistiche", che di solito partono da un decimo della velocità della luce, che gli effetti della relatività si manifestano in un modo o nell'altro. In questo caso, un astronauta che torna a casa da un viaggio spaziale, al ritorno, sembrerà significativamente più giovane dei suoi amici e familiari della stessa età rimasti sulla Terra. La domanda su quanto sembrerà più giovane esattamente dipenderà direttamente dalla velocità della navicella spaziale.

Allo stesso tempo, c'è un altro punto che vale la pena menzionare: il tempo può rallentare non solo per l'influenza della velocità della luce, ma anche per l'influenza di alcuni effetti gravitazionali su di esso. Potresti aver visto Interstellar di Christopher Nolan, che mostra che la vicinanza di un buco nero può letteralmente allungare il tempo su un altro pianeta, trasformando un'ora trascorsa sul pianeta di Miller nell'equivalente di sette anni terrestri.

Anche questa forma di dilatazione del tempo è reale, come dimostrato dalla teoria della relatività generale di Einstein. La gravità in questo caso può deformare in modo significativo la materia dello spazio-tempo, facendo sì che gli orologi situati più vicino alla fonte di gravità subiscano un flusso temporale molto più lento del solito. Un astronauta nelle immediate vicinanze di un buco nero invecchierà molto più tardi del fratello gemello, che decide di restare a casa. Una situazione del genere, forse, potrebbe essere un ottimo scenario per un nuovo blockbuster hollywoodiano.

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