Czas jest względny: oto co to oznacza

Czas jest względny: rozszerza się lub kompresuje w zależności od ruchu lub pozycji obserwatora i nie jest uniwersalnym przepływem.

Czas jest względny – nie absolutny

Fakt, że czas jest „względny” oznacza, że nie jest absolutny lub taki sam dla wszystkich obserwatorów. Jest to podstawowa zasada szczególnej teorii względności Alberta Einsteina. Teoria ta stwierdza, że czas „płynie” w różnym tempie w zależności od prędkości obserwatora lub siły pola grawitacyjnego.

• Dylatacja czasu spowodowana dużą prędkością: Jeśli obiekt porusza się bardzo szybko – blisko prędkości światła – czas płynie wolniej dla tego obiektu w porównaniu do obserwatora w spoczynku. Słynnym eksperymentem myślowym wyjaśniającym to zjawisko jest paradoks bliźniąt.

• Jeden bliźniak wyrusza w podróż z prędkością bliską prędkości światła, drugi pozostaje w jednym miejscu. Kiedy podróżujący bliźniak wraca, jest młodszy, ponieważ minęło mniej czasu. Teoria ta została potwierdzona w eksperymentach z zegarami atomowymi w satelitach i szybkich samolotach.

• Dylatacja czasu spowodowana grawitacją: Ogólna teoria względności rozszerza tę zasadę i stwierdza, że na czas wpływa również grawitacja. W silnym polu grawitacyjnym czas płynie wolniej niż w słabym polu grawitacyjnym. Na przykład, czas płynie wolniej w pobliżu powierzchni masywnego obiektu, takiego jak planeta lub czarna dziura, niż z dala od niego.

• Obserwator na Ziemi doświadcza czasu nieco wolniej niż obserwator na odległym satelicie. Zostało to również potwierdzone eksperymentalnie: Zegary atomowe na powierzchni Ziemi i na dużych wysokościach działają z nieco inną prędkością.

Czasoprzestrzeń jako czterowymiarowe kontinuum

Według Einsteina przestrzeń i czas nie są oddzielne, ale tworzą jedność, tak zwaną czasoprzestrzeń.

• Wydarzenia w czasoprzestrzeni mogą być zatem postrzegane inaczej w zależności od tego, jak porusza się obserwator lub gdzie znajduje się w polu grawitacyjnym. Ta czterowymiarowa struktura oznacza, że nie ma absolutnego momentu „teraz”, który byłby ważny dla wszystkich.

• To, co jest „jednoczesne” dla jednego obserwatora, niekoniecznie jest jednoczesne dla innego. Czas i przestrzeń są zatem względne względem punktu widzenia obserwatora i ruchu w przestrzeni.

• Satelity GPS są dobrym przykładem praktycznego znaczenia względności czasu. Ponieważ poruszają się one szybko (szczególna teoria względności) i znajdują się daleko od powierzchni Ziemi (ogólna teoria względności), sekundy upływają dla nich nieco inaczej niż dla nas na Ziemi. Bez uwzględnienia tych efektów nawigacja GPS traciłaby kilka kilometrów dokładności każdego dnia.