Uzaydaki Astronotlar Ne Hızda Yaşlanıyor?
Ancak bu farklı deneyimler, sadece yorum farklarına neden olmaz. Aynı zamanda farklı hızlarda hareket eden veya civarlarında farklı büyüklükte kütleler olan gözlemciler, zamanın akışını da farklı deneyimlerler. Buna “zaman genişlemesi” denmektedir.
Örneğin Uluslararası Uzay İstasyonundaki astronotlar, Dünya’daki insanlardan biraz daha yavaş yaşlanmaktadırlar. Bunun iki farklı sebebi vardır:
- Kütleçekimsel Zaman Genişlemesi
- Hızsal Zaman Genişlemesi
İkisini de ayrı ayrı inceleyelim.
Kütleçekimsel Zaman Genişlemesi
Dünya gibi büyük kütleli cisimler, etraflarındaki uzay-zamanı büktükleri için zaman, büyük nesnelerin yakınında daha yavaş hareket ediyor gibi görünür. Kütleçekimsel zaman genişlemesi adı verilen bu olaya göre, Dünya’nın merkezine daha yakın olan cisimler (ve kişiler) zamanı daha yavaş akıyormuş gibi deneyimlerler.
Tabii ki bu, hayatınızı üst katlarda oturmak yerine bodrum katında geçirerek diğer insanlardan daha uzun yaşayabileceğiniz anlamına gelmez. Kütleçekimsel zaman genişlemesi, bir binanın en üst ve en alt katı kadar küçük mesafe farklarında fark edilemeyecek kadar azdır. Kendinizi yerin altındaki bir bodruma kapatacak olsaydınız bile, tüm ömrünüz boyunca yer üstündeki herhangi birinden saniyenin milyonlarca kat azı kadar ufak bir miktar daha az yaşlanırdınız.
Hızsal Zaman Genişlemesi
Ama işler, bundan daha da tuhaftır: Aynı zamanda daha hızlı hareket eden cisimler de zamanın kendileri için daha yavaş aktığını deneyimlerler. Buna “hızsal (hıza bağlı) zaman genişlemesi” adı verilmektedir.
Bunun klasik örneği ikizler senaryosudur: İkizlerden biri, ışık hızına yakın bir hızda hareket eden bir uzay gemisinde gidiyor olsun; diğer ikiz ise Dünya’da kalsın. Uzay yolculuğu yapan ikiz Dünya’ya döndüğünde, sadece birkaç yaş almıştır, ancak Dünya’daki ikizinin on yıldan fazla yaşlandığını öğrenince şok olur.
Elbette kimse bu deneyi gerçek hayatta yapmadı, ancak bunun gerçek olduğuna dair bol miktarda kanıt vardır: Örneğin bilim insanları, inanılmaz hassas ölçüm yapan atomik saatlerden birini yörüngeye fırlatıp geri getirdiğinde, Dünya’da kalan saate nazaran bir miktar geri kaldığını gözlemişlerdir. Yani hızla giden atomik saat için zaman gerçekten de yavaşlamıştır!
