Ce este dilatarea timpului?
Dilatarea timpului este fenomenul prin care timpul trece mai încet pentru obiecte în mișcare sau în câmpuri gravitaționale puternice, conform teoriei relativității lui Einstein.
Există două tipuri: dilatarea cinematică (datorată vitezei) și dilatarea gravitațională (datorată gravitației).
Experimentul Hafele-Keating (1971)
Fizicienii Joseph Hafele și Richard Keating au plasat ceasuri atomice cu cesiu în avioane comerciale care au zburat în jurul lumii în ambele direcții.
Rezultat: ceasurile din avioane s-au desincronizat cu cele de pe Pământ exact conform predicțiilor relativiste - câteva sute de nanosecunde.
Dilatarea timpului în sistemul GPS
Sateliții GPS orbitează la 20.200 km altitudine cu 14.000 km/h. Efectul cinematic încetinește ceasurile lor cu 7 μs/zi.
Dar efectul gravitațional (gravitație mai slabă la altitudine) le accelerează cu 45 μs/zi. Efectul net: +38 μs/zi față de ceasurile de pe Pământ.
Fără corecții relativiste, GPS-ul ar acumula erori de 10 km pe zi!
Acceleratoarele de particule: dovada extremă
Muonii creați în atmosferă de razele cosmice ar trebui să se dezintegreze înainte de a ajunge la sol. Dar îi detectăm - timpul lor intern trece mai lent datorită vitezei apropiate de c.
În LHC, particulele accelerate la 99.999999% din viteza luminii experimentează dilatare de mii de ori.
Implicații pentru viitor
Călătorii spațiali de lungă durată vor îmbătrâni mai puțin decât cei rămași pe Pământ. O călătorie dus-întors la Alpha Centauri la 90% c ar însemna 10 ani pentru astronaut dar 14 ani pe Pământ.
Acest 'paradox al gemenilor' nu e paradox - asimetria vine din accelerație.