Fenomén dilatace času ve vesmíru dlouhodobě vzrušuje mysli spisovatelů sci -fi z celého světa. Ve stejné době byla otázka, jak silně pohyb astronauta rychlostí světla ovlivňuje jeho biologické hodiny, poprvé popsána v takzvaném „paradoxu dvojčat“, kdy astronaut cestuje do vesmíru vysokou rychlostí raketa, zatímco jeho dvojče zůstává na Zemi. Věří se, že po návratu na modrou planetu astronaut najde své dvojče ve věku, zatímco vzhled samotného vesmírného cestovatele zůstane téměř stejný.
Rychlost světla může mít zásadní vliv na proces stárnutí u astronautů
Proč rychlost světla zpomaluje čas?
Dilatace času pochází z Einsteinovy speciální teorie relativity, která nás učí, že pohyb v prostoru ve skutečnosti vytváří změny v toku času. Čím rychleji se pohybujete ve třech dimenzích, které definují fyzický prostor, tím pomaleji se pohybujete ve čtvrté dimenzi, což je v podstatě čas. Čas se pak měří odlišně pro astronauta a jeho dvojče, kteří zůstali na Zemi. Hodiny v pohybu budou tikat pomaleji než hodiny, které vidíme na Zemi. Pokud se však astronaut pohybuje rychlostí blízkou rychlosti světla, efekt bude mnohem výraznější.
Podle článku publikovaného na technologyreview.com není dilatace času myšlenkovým experimentem ani hypotetickým konceptem - je skutečná. Experimenty Hafele-Keating provedené v roce 1971 prokázaly jedinečnou možnost téměř úplného zastavení času v okamžiku, kdy byly dva atomové hodiny na letadlech létajících v opačných směrech. Relativní pohyb měl měřitelný dopad, což mezi těmito dvěma hodinami způsobilo určitý časový rozdíl. Podobný jev byl potvrzen i v dalších fyzikálních experimentech (například rychle se pohybující muonické částice podléhají delší době rozpadu než všechny ostatní).
Richard Keating a Joseph Hafele, což dokazuje možnost dilatace času
V moderní vědě se věří, že účinky relativity se projevují tak či onak při „relativistických rychlostech“, které obvykle začínají od jedné desetiny rychlosti světla. V tomto případě bude astronaut vracející se domů z vesmírných cest po návratu vypadat výrazně mladší než jeho přátelé a rodinní příslušníci stejného věku, kteří zůstali na Zemi. Otázka, o kolik mladší bude vypadat, bude přímo záviset na rychlosti kosmické lodi.
Současně stojí za zmínku ještě jeden bod: čas se může zpomalit nejen vlivem rychlosti světla, ale také následkem vlivu některých gravitačních účinků na něj. Možná jste viděli Interstellar Christophera Nolana, který ukazuje, že blízkost černé díry může doslova prodloužit čas na jiné planetě, čímž se jedna hodina strávená na planetě Millera promění na ekvivalent sedmi pozemských let.
Tato forma dilatace času je také skutečná, což dokazuje Einsteinova obecná teorie relativity. Gravitace v tomto případě může podstatně pokřivit záležitost časoprostoru, což způsobí, že hodiny umístěné blíže ke zdroji gravitace budou procházet mnohem pomalejším tokem času než obvykle. Astronaut v bezprostřední blízkosti černé díry stárne mnohem později než jeho dvojče, který se rozhodne zůstat doma. Taková situace by možná mohla být vynikajícím scénářem pro nový hollywoodský trhák.