تمدد الزمن

تمدد الزمن

ملاحظة: تمدد الزمن هو حدث فيزيائي مثبت تجريبياً.

نعلم جميعنا أن سرعة الضوء هائلة جداً، وتبلغ 300ألف كم/ثانية، أو 1مليار و80 مليون كم/س، ولكن للتبسيط لنقم بهذه التجربة الذهنية في محاولة لفهم تأثير تمدد الزمن المرتبط مع النظرية النسبية الخاصة، نظرية اينشتاين.

سنفرض أن سرعة الضوء 100كم/س، وأنك تقود سيارتك بسرعة ثابتة 90 كم/س، لمدة ساعتين، أي أنك ستقطع 180كم بسرعة تقدر بـ90% من سرعة الضوء (حسب تجربتنا الذهنية)، ولذلك، سيبدأ تأثير تمدد الزمن بالظهور بشكل واضح، وحسب معادلات النظرية النسبية فإن الجسم الساكن سيمر عليه الوقت بشكل أسرع من الجسم المتحرك، أي أن زمانه سيتمدد، وسيختلف انسياب الوقت، حسب المعادلة:

t = t’*[1-(v2/c2)]^(0.5)

حيث:

t: الزمن بالنسبة للجسم المتحرك

t’:الزمن بالنسبة للجسم الساكن

v: سرعة تحرك الجسم

c: سرعة الضوء  

تعطينا المعادلة القدرة على حساب هذا الفارق بدقة، فإذا طبقنا أرقام تجربتنا على هذه المعادلة، سنجد أن t=52  دقيقة، حسناً، لنفهم هذا المثال أكثر لنتخيل بأنك وصديقك قد قمتما بضبط ساعتيكما ليعملا معا على نفس التوقيت، وبأنك انطلقت في تمام 4:00 مساءً، فعندما تصل ستكون ساعة صديقك قد أصبحت 6:00 مساءً بينما ساعتك أصبحت 4:52 مساءً! أي أن الزمن قد تمدد (ازداد، كبر) بالنسبة لصديقك الساكن!

بسبب هذا التأثير نفسه، فإن رحلتك إلى مجرة أندروميدا أقرب جيراننا، التي تبعد عنا 2 مليون كم، بسرعة قريبة جدا من سرعة الضوء (حوالي 99.9%)، لن يستغرق سوى 28 سنة ولكن بالنسبة للأرض (الساكنة نسبيا) سيمر 2 مليون سنة! مما يعني أنك لو انطلقت في عامنا الحالي 2016، فإنك عندما تصل إلى أندروميدا سيكون تقويمك مؤشراً على عام 2044م، ولكن تقويم الأرض سيكون 2002044م!! هل تتخيل!!

كيف سيحل العلم هذه المشكلة؟!

هذا ما ننتظره!

المصدر: همام غصيب، السندباد الفيزيائي ونسبية آينشاين، الطبعة الأولى، مشورات وزارة الثقافة، 2008