Τι σημαίνει ότι ο χρόνος είναι σχετικός.Το 1905 ο Αϊνστάιν διατύπωσε την ειδική θεωρία της σχετικότητας, ένα επακόλουθο της οποίας ήταν η σχετικότητα του χρόνου. Τι σημαίνει όμως ότι ο χρόνος είναι σχετικός ;
Όταν στο ρολόι μας ο δείκτης των δευτερολέπτων κάνει ένα κύκλο έχει περάσει χρόνος ενός λεπτού. Φυσικά τα ρολόγια στην Νέα Υόρκη, στο Τόκιο κλπ δεν δείχνουν την στιγμή αυτή την ώρα που δείχνει το δικό μας, αλλά και σ’ εκείνα ο χρόνος που κάνει ο δείκτης των δευτερολέπτων να κάνει ένα κύκλο είναι ίδιος με το δικό μας. Αυτό όμως ισχύει μόνο αν αυτά τα ρολόγια είναι ακίνητα πάνω στην Γή π.χ. ρολόγια τοίχου. Αν κάποιο ρολόι κινείται π.χ. μέσα σε αυτοκίνητο, σε εκείνο ο δείκτης των δευτερολέπτων κινείται πιο αργά, με αποτέλεσμα εκείνο το ρολόι να γράφει λιγότερο χρόνο (μένει πίσω).Πόσο πίσω; Αν ταξιδέψουμε 5 ώρες με το αυτοκίνητο με ταχύτητα 100 χλμ/ώρα μένει πίσω 0,09 δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου δηλ. πέρασε για μας τόσο λιγότερος χρόνος απ’ ότι πέρασε για τους άλλους που ήταν σπίτι τους. Μα θα πούμε αυτός ο χρόνος είναι ασήμαντος. Σωστά Η σχετικότητα του χρόνου είναι ασήμαντη όταν κινούμαστε με ταχύτητες που έχουμε συνηθίσει. Είναι όμως πολύ σημαντική σε ταχύτητες που πλησιάζουν την ταχύτητα του φωτός(την συμβολίζουμε με το γράμμα c) που είναι 300.000 χλμ/δευτερολ. ή με άλλα λόγια σ’ ένα δευτερόλεπτο το φώς έχει γυρίσει την Γη 7,5 φορές. Όταν το κινούμενο ρολόι έχει ταχύτητα 50% της c γράφει 52 δευτερόλεπτα ενώ το ακίνητο γράφει 60, σε ταχύτητες 87% της c γράφει 30 δευτερόλεπτα ενώ το ακίνητο γράφει 60, σε ταχύτητες 99,5% της c γράφει 6 δευτερόλεπτα ενώ το ακίνητο γράφει 60,και αν το κινούμενο ρολόι έχει την ταχύτητα του φωτός (c ) απλώς δεν γράφει τίποτα δηλ. καταργείται ο χρόνος(είναι αδύνατο όμως για υλικό σώμα να φτάσει την ταχύτητα του φωτός).
Το παράδοξο των διδύμων.Ας πούμε δυο υποθετικά παραδείγματα. Είμαστε σε βάση εκτόξευσης πυραύλων. Στον τοίχο του κέντρου ελέγχου υπάρχει ένα ρολόι και το ίδιο ρολόι υπάρχει και μέσα στον πύραυλο. Και τα δυο ρολόγια δείχνουν 10.00 και γίνεται η εκτόξευση. Ο πύραυλος κινείται με ταχύτητα 290.000 χλμ/δευτερολ. Από το κέντρο ελέγχου μ’ ένα πανίσχυρο τηλεσκόπιο μπορούμε και βλέπουμε το ρολόι του πυραύλου και με έκπληξη διαπιστώνουμε ότι όταν το δικό μας γράφει 5 λεπτά, εκείνο γράφει 1 λεπτό δηλ. ο δείκτης του γυρίζει 5 φορές πιο αργά. Όταν το δικό μας δείχνει 11.00 εκείνο δείχνει 10.12. Βέβαια ο αστροναύτης που είναι μέσα στον πύραυλο δεν καταλαβαίνει τίποτα. Πιστεύει ότι το ρολόι του δουλεύει κανονικά και δεν συμβαίνει τίποτα παράξενο. Μετράει τους σφυγμούς του και τους βρίσκει 70 ανά λεπτό όπως και στη Γη. Ναι αλλά το λεπτό το δικό του, για μας είναι 5 λεπτά. Δηλ. οι σφυγμοί του είναι 70 στα 5 δικά μας λεπτά. Άρα η καρδιά του χτυπάει 5 φορές πιο αργά δηλ. δεν καθυστερεί μόνο το ρολόι του, αλλά και η καρδιά του, η αναπνοή του και γενικά όλος ο βιολογικός του ρυθμός. Αυτός θα γεράσει πιο αργά από εμάς που είμαστε στη Γη, απλώς δεν το καταλαβαίνει. Η άλλη υποθετική ιστορία έγινε πλέον κλασική όταν μιλάμε για την σχετικότητα του χρόνου. Ήταν δυο δίδυμοι 20 χρονών. Ο ένας μένει στο σπίτι τους στην Γη και ο άλλος μπαίνει σε διαστημόπλοιο και ταξιδεύει με ταχύτητα 95% της ταχύτητας του φωτός. Στην ταχύτητα αυτή ο χρόνος κυλάει 3 φορές πιο αργά από ότι ο χρόνος στην Γη δηλ. ενώ περνούσε 1 χρόνος για τον αδελφό στην Γη, για τον ταξιδεύοντα περνούσαν κάτι λιγότερο από 4 μήνες. Με αποτέλεσμα όταν επέστρεψε στην Γη ύστερα από 13 χρόνια δηλ. στην ηλικία των 33 χρόνων, για τον αδελφό του είχαν περάσει 42 χρόνια, δηλ. τον βρήκε να είναι 62 χρονών !
Ο χρόνος και η ανάσταση των νεκρών.Η σχετικότητα του χρόνου(ή όπως λέγεται διαστολή του χρόνου) έχει επιβεβαιωθεί και πειραματικά. Επιβεβαιώθηκε αναρίθμητες φορές με τους επιταχυντές των ατομικών σωματίων. Η διάρκεια ζωής των ραδιενεργών σωματίων που κινούνται γρήγορα επιμηκύνεται όσο η ταχύτητά τους μεγαλώνει, όπως ακριβώς προβλέπει η εξίσωση του Αϊνστάιν. Επιβεβαιώθηκε ακόμα και για κινήσεις όχι τόσο γρήγορες. Το 1971, 4 ατομικά ρολόγια καισίου τοποθετήθηκαν σε αεροπλάνα που πέταξαν σε κανονικά προγραμματισμένες εμπορικές πτήσεις. Τα ρολόγια αυτά μπορούν να μετρήσουν και δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου και έτσι όταν συγκρίθηκαν οι χρόνοι τους με τους χρόνους που έγραψαν τα ίδια ρολόγια στη Γη, ο χρόνος που έχασαν ήταν και πάλι όπως προβλέπει η εξίσωση του Αϊνστάιν. Άλλες διαπιστώσεις της θεωρίας της σχετικότητας ήταν ότι ή ύλη δεν μπορεί να κάνει χωρίς τον χρόνο(και τον χώρο). Αν δεν έχουμε ύλη, δεν χρειαζόμαστε ούτε χρόνο, ούτε και χώρο. Η Ορθόδοξη Εκκλησία διδάσκει ότι όταν γίνει η Δευτέρα Παρουσία του Χριστού μας, θα αναστηθούν όλοι οι νεκροί και θα πάρουν σώματα διαφορετικά από τα φθαρτά σώματα που έχουμε τώρα. Θα είναι όπως το σώμα του Χριστού ύστερα από την Ανάσταση. Το σώμα εκείνο δεν είχε ανάγκη φαγητού και νερού, δεν εφθείρετο από αρρώστιες και από οτιδήποτε άλλο, δεν κρύωνε, δεν ζεσταινόταν, δεν υπήρχε για εκείνο το σώμα ούτε χρόνος, ούτε χώρος. Συναναστρεφόταν τους Αποστόλους για 40 μέρες και την τεσσαρακοστή ημέρα το είδαν να ανεβαίνει στους ουρανούς με την Ανάληψη. Αλλά ας ακούσουμε για λίγο τον Απόστολο Παύλο : « Αλλ’ ερεί τις, πώς εγείρονται οι νεκροί ; ποίω δε σώματι έρχονται ; άφρον, σύ ό σπείρεις ού ζωοποιείται, εάν μη αποθάνη, και ό σπείρεις , ού το σώμα το γενησόμενον σπείρεις, αλλά γυμνόν κόκκον….ο δε Θεός αυτώ δίδωσι σώμα καθώς ηθέλησε….ούτω και η ανάστασις των νεκρών, σπείρεται εν φθορά, εγείρεται εν αφθαρσία, σπείρεται εν ατιμία, εγείρεται εν δόξη, σπείρεται εν ασθενεία, εγείρεται εν δυνάμει, σπείρεται σώμα ψυχικόν, εγείρεται σώμα πνευματικόν»( Α΄ Κορινθίους, ιε, 35). Μακάρι να δώσει ο Άγιος Θεός με τις πρεσβείες της Υπεραγίας Θεοτόκου και των αγίων Αποστόλων (που και είδαν και ψηλάφισαν αυτό το άφθαρτο σώμα) και όλων των εκατομμυρίων αγίων(που περιμένουν κι’ αυτοί να ενδυθούν το σώμα αυτό), να είμαστε κι’ εμείς και να ζούμε πλέον εκείνη την « ανέσπερο ημέρα » όπως την ονομάζει ένα τροπάριο του Πάσχα, έξω πλέον από χρόνους και χώρους, και άλλο πιά χωρίς πόνο, χωρίς λύπη, χωρίς στεναγμό, αλλά μόνο με Ζωή ατελεύτητο. Χριστός Ανέστη !
Βιβλιογραφία : 1. Serway & Beichner, Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, εκδ. Saunders college publishing, Philadelphia, 2000. 2. Hewitt, Οι Έννοιες της Φυσικής, Πανεπιστημιακές εκδόσεις Κρήτης, Ηράκλειο, 1997. 3. Young, Πανεπιστημιακή Φυσική(συμπληρωμένη και με Σύγχρονη Φυσική), Εκδόσεις Παπαζήση, Αθήνα, 1994.
Όταν στο ρολόι μας ο δείκτης των δευτερολέπτων κάνει ένα κύκλο έχει περάσει χρόνος ενός λεπτού. Φυσικά τα ρολόγια στην Νέα Υόρκη, στο Τόκιο κλπ δεν δείχνουν την στιγμή αυτή την ώρα που δείχνει το δικό μας, αλλά και σ’ εκείνα ο χρόνος που κάνει ο δείκτης των δευτερολέπτων να κάνει ένα κύκλο είναι ίδιος με το δικό μας. Αυτό όμως ισχύει μόνο αν αυτά τα ρολόγια είναι ακίνητα πάνω στην Γή π.χ. ρολόγια τοίχου. Αν κάποιο ρολόι κινείται π.χ. μέσα σε αυτοκίνητο, σε εκείνο ο δείκτης των δευτερολέπτων κινείται πιο αργά, με αποτέλεσμα εκείνο το ρολόι να γράφει λιγότερο χρόνο (μένει πίσω).Πόσο πίσω; Αν ταξιδέψουμε 5 ώρες με το αυτοκίνητο με ταχύτητα 100 χλμ/ώρα μένει πίσω 0,09 δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου δηλ. πέρασε για μας τόσο λιγότερος χρόνος απ’ ότι πέρασε για τους άλλους που ήταν σπίτι τους. Μα θα πούμε αυτός ο χρόνος είναι ασήμαντος. Σωστά Η σχετικότητα του χρόνου είναι ασήμαντη όταν κινούμαστε με ταχύτητες που έχουμε συνηθίσει. Είναι όμως πολύ σημαντική σε ταχύτητες που πλησιάζουν την ταχύτητα του φωτός(την συμβολίζουμε με το γράμμα c) που είναι 300.000 χλμ/δευτερολ. ή με άλλα λόγια σ’ ένα δευτερόλεπτο το φώς έχει γυρίσει την Γη 7,5 φορές. Όταν το κινούμενο ρολόι έχει ταχύτητα 50% της c γράφει 52 δευτερόλεπτα ενώ το ακίνητο γράφει 60, σε ταχύτητες 87% της c γράφει 30 δευτερόλεπτα ενώ το ακίνητο γράφει 60, σε ταχύτητες 99,5% της c γράφει 6 δευτερόλεπτα ενώ το ακίνητο γράφει 60,και αν το κινούμενο ρολόι έχει την ταχύτητα του φωτός (c ) απλώς δεν γράφει τίποτα δηλ. καταργείται ο χρόνος(είναι αδύνατο όμως για υλικό σώμα να φτάσει την ταχύτητα του φωτός).
Το παράδοξο των διδύμων.Ας πούμε δυο υποθετικά παραδείγματα. Είμαστε σε βάση εκτόξευσης πυραύλων. Στον τοίχο του κέντρου ελέγχου υπάρχει ένα ρολόι και το ίδιο ρολόι υπάρχει και μέσα στον πύραυλο. Και τα δυο ρολόγια δείχνουν 10.00 και γίνεται η εκτόξευση. Ο πύραυλος κινείται με ταχύτητα 290.000 χλμ/δευτερολ. Από το κέντρο ελέγχου μ’ ένα πανίσχυρο τηλεσκόπιο μπορούμε και βλέπουμε το ρολόι του πυραύλου και με έκπληξη διαπιστώνουμε ότι όταν το δικό μας γράφει 5 λεπτά, εκείνο γράφει 1 λεπτό δηλ. ο δείκτης του γυρίζει 5 φορές πιο αργά. Όταν το δικό μας δείχνει 11.00 εκείνο δείχνει 10.12. Βέβαια ο αστροναύτης που είναι μέσα στον πύραυλο δεν καταλαβαίνει τίποτα. Πιστεύει ότι το ρολόι του δουλεύει κανονικά και δεν συμβαίνει τίποτα παράξενο. Μετράει τους σφυγμούς του και τους βρίσκει 70 ανά λεπτό όπως και στη Γη. Ναι αλλά το λεπτό το δικό του, για μας είναι 5 λεπτά. Δηλ. οι σφυγμοί του είναι 70 στα 5 δικά μας λεπτά. Άρα η καρδιά του χτυπάει 5 φορές πιο αργά δηλ. δεν καθυστερεί μόνο το ρολόι του, αλλά και η καρδιά του, η αναπνοή του και γενικά όλος ο βιολογικός του ρυθμός. Αυτός θα γεράσει πιο αργά από εμάς που είμαστε στη Γη, απλώς δεν το καταλαβαίνει. Η άλλη υποθετική ιστορία έγινε πλέον κλασική όταν μιλάμε για την σχετικότητα του χρόνου. Ήταν δυο δίδυμοι 20 χρονών. Ο ένας μένει στο σπίτι τους στην Γη και ο άλλος μπαίνει σε διαστημόπλοιο και ταξιδεύει με ταχύτητα 95% της ταχύτητας του φωτός. Στην ταχύτητα αυτή ο χρόνος κυλάει 3 φορές πιο αργά από ότι ο χρόνος στην Γη δηλ. ενώ περνούσε 1 χρόνος για τον αδελφό στην Γη, για τον ταξιδεύοντα περνούσαν κάτι λιγότερο από 4 μήνες. Με αποτέλεσμα όταν επέστρεψε στην Γη ύστερα από 13 χρόνια δηλ. στην ηλικία των 33 χρόνων, για τον αδελφό του είχαν περάσει 42 χρόνια, δηλ. τον βρήκε να είναι 62 χρονών !
Ο χρόνος και η ανάσταση των νεκρών.Η σχετικότητα του χρόνου(ή όπως λέγεται διαστολή του χρόνου) έχει επιβεβαιωθεί και πειραματικά. Επιβεβαιώθηκε αναρίθμητες φορές με τους επιταχυντές των ατομικών σωματίων. Η διάρκεια ζωής των ραδιενεργών σωματίων που κινούνται γρήγορα επιμηκύνεται όσο η ταχύτητά τους μεγαλώνει, όπως ακριβώς προβλέπει η εξίσωση του Αϊνστάιν. Επιβεβαιώθηκε ακόμα και για κινήσεις όχι τόσο γρήγορες. Το 1971, 4 ατομικά ρολόγια καισίου τοποθετήθηκαν σε αεροπλάνα που πέταξαν σε κανονικά προγραμματισμένες εμπορικές πτήσεις. Τα ρολόγια αυτά μπορούν να μετρήσουν και δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου και έτσι όταν συγκρίθηκαν οι χρόνοι τους με τους χρόνους που έγραψαν τα ίδια ρολόγια στη Γη, ο χρόνος που έχασαν ήταν και πάλι όπως προβλέπει η εξίσωση του Αϊνστάιν. Άλλες διαπιστώσεις της θεωρίας της σχετικότητας ήταν ότι ή ύλη δεν μπορεί να κάνει χωρίς τον χρόνο(και τον χώρο). Αν δεν έχουμε ύλη, δεν χρειαζόμαστε ούτε χρόνο, ούτε και χώρο. Η Ορθόδοξη Εκκλησία διδάσκει ότι όταν γίνει η Δευτέρα Παρουσία του Χριστού μας, θα αναστηθούν όλοι οι νεκροί και θα πάρουν σώματα διαφορετικά από τα φθαρτά σώματα που έχουμε τώρα. Θα είναι όπως το σώμα του Χριστού ύστερα από την Ανάσταση. Το σώμα εκείνο δεν είχε ανάγκη φαγητού και νερού, δεν εφθείρετο από αρρώστιες και από οτιδήποτε άλλο, δεν κρύωνε, δεν ζεσταινόταν, δεν υπήρχε για εκείνο το σώμα ούτε χρόνος, ούτε χώρος. Συναναστρεφόταν τους Αποστόλους για 40 μέρες και την τεσσαρακοστή ημέρα το είδαν να ανεβαίνει στους ουρανούς με την Ανάληψη. Αλλά ας ακούσουμε για λίγο τον Απόστολο Παύλο : « Αλλ’ ερεί τις, πώς εγείρονται οι νεκροί ; ποίω δε σώματι έρχονται ; άφρον, σύ ό σπείρεις ού ζωοποιείται, εάν μη αποθάνη, και ό σπείρεις , ού το σώμα το γενησόμενον σπείρεις, αλλά γυμνόν κόκκον….ο δε Θεός αυτώ δίδωσι σώμα καθώς ηθέλησε….ούτω και η ανάστασις των νεκρών, σπείρεται εν φθορά, εγείρεται εν αφθαρσία, σπείρεται εν ατιμία, εγείρεται εν δόξη, σπείρεται εν ασθενεία, εγείρεται εν δυνάμει, σπείρεται σώμα ψυχικόν, εγείρεται σώμα πνευματικόν»( Α΄ Κορινθίους, ιε, 35). Μακάρι να δώσει ο Άγιος Θεός με τις πρεσβείες της Υπεραγίας Θεοτόκου και των αγίων Αποστόλων (που και είδαν και ψηλάφισαν αυτό το άφθαρτο σώμα) και όλων των εκατομμυρίων αγίων(που περιμένουν κι’ αυτοί να ενδυθούν το σώμα αυτό), να είμαστε κι’ εμείς και να ζούμε πλέον εκείνη την « ανέσπερο ημέρα » όπως την ονομάζει ένα τροπάριο του Πάσχα, έξω πλέον από χρόνους και χώρους, και άλλο πιά χωρίς πόνο, χωρίς λύπη, χωρίς στεναγμό, αλλά μόνο με Ζωή ατελεύτητο. Χριστός Ανέστη !
Βιβλιογραφία : 1. Serway & Beichner, Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, εκδ. Saunders college publishing, Philadelphia, 2000. 2. Hewitt, Οι Έννοιες της Φυσικής, Πανεπιστημιακές εκδόσεις Κρήτης, Ηράκλειο, 1997. 3. Young, Πανεπιστημιακή Φυσική(συμπληρωμένη και με Σύγχρονη Φυσική), Εκδόσεις Παπαζήση, Αθήνα, 1994.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου