Ko se penje živi kraće

Kud god da krenete, naići ćete na Alberta Ajnštajna! Kao da vas čeka iza svakog ćoška, samo što ga ne vidite. A objašnjenje za to krije se – ni manje, ni više – u tajanstvenim naborima prostor-vremena. Kako?

I najtačniji časovnici na svetu pokazali su da je vreme, svakako, relativno. „Rastezanje vremena” (dilatacija), plod relativnosti, ispoljava se svakodnevno.

Prema učenju Alberta Ajnštajna, na većim brzinama protiče sporije, a na višim visinama ubrzanije. U drugom slučaju, čak i kada se penjete uz stepenice. Znači li to da će komšija iznad, koji vas pokatkad oneraspoloži svojim bučnim koracima, poživeti malo kraće?

Na početku minulog stoleća Albert Ajnštajn je obznanio da vreme usporava ukoliko se krećete sve većom brzinom kosmičkim prostranstvom. Proteklih dana su američki fizičari pokazali da čuveni zakon važi i u svakodnevnim okolnostima, iz čega proizlazi da pentrajući se uzbrdo skraćujete svoj vek! A ko bi to sebi poželeo?

Rastezanje vremena

Opšta teorija relativnosti podučava da velika nebeska tela, sa snažnom privlačnom silom (gravitacija) – poput zvezda i planeta – iskrivljuju tkanje prostor-vremena, nalik kugli za obaranje čunjeva na zategnutoj mreži za odskakanje (trampolina). Što ste im bliže, privlače vas jače usporavajući proticanje vremena. Kada biste počeli da padate u „crnu rupu”, od koje ništa u kosmosu nema snažniju gravitaciju, časovnik na ruci – ako biste bili u stanju da ga posmatrate – kazaljka za sekunde najpre bi otkucala svakog sata, zatim svake decenije i, na kraju, bi se zauvek zaustavila!

Pola veka naučnici nastoje da to uoče u ogledima na Zemlji. Tako su 1976. izbacili raketu maltene 11.000 metara uvis, gde je gravitaciono privlačenje slabije nego na površini, i na povratku se uverili da je vreme usporilo sekundu za 70 godina. Slični dokazi prikupljeni su u toku obletanja aviona oko naše planete i na putovanju letelice do Marsa.

Ali zabeležiti ikakvo odstupanje na znatno kraćim rastojanjima, između nekoliko spratova u višespratnici, nije nimalo jednostavan poduhvat. Za takvo merenje morate imati štopericu koja milijardama i milijardama puta tačnije pokazuje vreme od vašeg ručnog časovnika.

U Nacionalnom institutu za standarde i tehnologiju (SAD) početkom godine izradili su najtačniju štopericu na svetu – 100.000 puta precizniju od do sada najtačnije. Nazvali su je kvantnologički časovnik koji zakasni jednu jedinu sekundu u 3,7 milijardi godina! Zasniva se na prepoznavanju energetskog stanja pojedinačnog jona aluminijuma koji titra milion milijardi puta u sekundi (iza 1 ispisuje se 15 nula).

Joni su, da podsetimo, atomi ili molekuli koji su ostali bez jednog ili više elektrona.

„Rastezanje vremena”, kao što smo rekli, iskrsava u dva slučaja. U prvom se čini da teče sporije, ukoliko se približavate velikom telu kao što je Zemlja. Čovek koji lebdi u vazdušnom balonu stari brže nego onaj što je ostao dole na tlu. Isto tako vreme otkucava brže nekome ko se ne pomera u odnosu na onoga što se kreće.

Paradoks blizanaca

Potonji, nadaleko znani „paradoks blizanaca”, pripisuje se – a kome drugom? – Albertu Ajnštajnu: ukoliko jedan 25-godišnjak putuje kosmosom u letelici koja dostiže maltene svetlosnu brzinu (uvek 300.000 kilometara u sekundi), posle nekoliko meseci kada se vrati na Zemlju primetiće da je drugi već postao sredovečan.

Utisak da vreme sporije protiče kada se primičete Zemlji fizičari s Harvarda svojevremeno su potvrdili u jednoj višespratnici. Usavršavanje laserske tehnologije i napredovanje u kvantnoj mehanici omogućilo je da se skrate razdaljine na kojima je moguće to izmeriti.

Nedavno su istraživači u Nacionalnom institutu za standarde i tehnologiju u Bolderu (Kolorado) upotrebili dva atomska sata koja su postavili na čelične stolove u dve susedne laboratorije. Svaki je imao po jedan naelektrisani atom ili jon aluminijuma koji je treperio između dva energetska stanja maločas pomenutom učestalošću. Povezali su ih svetlosnim kablom, dugačkim 75 metara, i merili proticanje vremena.

U prvoj proveri upotrebili su hidrauličnu dizalicu da jedan sto izdignu 33 santimetra iznad poda ili za prosečnu dužinu ljudskog stopala. Sasvim pouzdano: niži je otkucavao sporije od višeg – i to 90 milijarditih delića sekunde za 79 godina. Toliko biste više ostarili da ste se ispeli dva stepenika više.

U drugoj su uključenjem električnog polja naterali jon aluminijuma u jednom časovniku da se kreće napred-nazad nalik klatnu. Kao što su predvideli, ovaj časovnik je kucao sporije od parnjaka na kojem to nije primenjeno. Kakva zadivljujuća tačnost! Eksperimenti su opisani krajem septembra u uglednom časopisu „Sajens”.

Budite uvereni da su satovi u satelitima za određivanje položaja (GPS) podložni istom relativističkom učinku. Obrni-okreni, iza svakog ugla izviruje Albert Ajnštajn.

Za sada pouzdano znamo da se brže ostari ako se popne dva stepenika više na stepeništu, šta se desi ukoliko se isto toliko uzdigne na društvenoj lestvici?

Albert Ajnštajn je 1931. s drugom suprugom (i rođakom) Elzom u Holivudu dočekan kao najveća filmska zvezda na praizvedbi filma Čarlija Čaplina „Svetlosti velegrada”. I dok su mu razdragani posetioci klicali, slavni zabavljač nije propustio priliku da pecne slavnog naučnika: „Meni pljeskaju zato što me svako razume, a vama zato što vas niko ne razume.”