เวลาใดในอวกาศ
คำตอบ
เวอร์ชันสั้น : ไม่มีเวลาอยู่ที่นั่นในอวกาศ ระยะเวลาที่ผ่านไปนับตั้งแต่เกิดบิ๊กแบงจะแตกต่างกันไปทุกที่ ขึ้นอยู่กับความเร็วที่คุณเคลื่อนที่ หากมีผู้สังเกตการณ์สมมุติฐานสองคนตั้งแต่เริ่มเวลา ซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่างกัน พวกเขาคงบอกว่าเวลาผ่านไปแล้วต่างกัน เวลาก็ได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงเช่นกัน เมื่ออยู่ใกล้วัตถุที่มีมวลมาก เวลาจะเดินช้าลง ไม่มีเวลาแน่นอน!
เวอร์ชันที่ยาวกว่า :
กระบวนการคิดของเราทำให้เราต้องการมีแนวคิดเกี่ยวกับเวลาที่แน่นอนและพื้นที่ที่แน่นอน เมื่อเราพูดถึงพิกัด เราต้องมีจุดกำเนิด เมื่อเราพูดถึงเวลาปัจจุบัน มันหมายถึง "จุดกำเนิด" ของการประสูติของพระคริสต์
อริสโตเติลมีทรรศนะว่าสภาพธรรมชาติของร่างกายจะสงบอยู่ในที่ซึ่งร่างกายจะคงอยู่ เว้นแต่จะมีการกระทำบางอย่างเกิดขึ้น เขาเชื่อว่าโลกกำลังพักผ่อน
กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันท้าทายมุมมองนี้โดยตรง มันเป็นไปตามกฎของนิวตันว่าไม่มีสถานะพิเศษของการพัก ทุกสิ่งทุกอย่างในกลศาสตร์นิวตันเกี่ยวข้องกับกรอบอ้างอิงเฉื่อย สมมติว่ามีรถ A และ B สองคัน และ B เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว v ห่างจาก A คุณสามารถพูดได้เป็นอย่างดีว่ารถคัน B จอดนิ่งและ A เคลื่อนห่างจาก B ด้วยความเร็ว v
ดูตัวอย่างการทดลองต่อไปนี้ สมมติว่ามีผู้ชาย A อยู่ในรถไฟซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ และผู้ชาย B ข้างนอกซึ่งกำลังดูอยู่ A โยนลูกบอลขึ้นและตกลงมา
ที่มาของภาพ: ดาราศาสตร์ 10: การบรรยาย 11
ตอนนี้สำหรับ A ลูกบอลไม่เคลื่อนที่เลยจากตำแหน่งเริ่มต้นหลังจากที่มันย้อนกลับมา ลูกบอลอยู่ในมืออีกครั้ง แต่สำหรับ B ลูกบอลได้เคลื่อนที่ไปข้างหน้าระยะหนึ่งเมื่อกลับมาอยู่ในมือของ A ทั้ง A และ B คิดว่าตัวเองกำลังพักผ่อน ตำแหน่งของเหตุการณ์ที่สังเกตได้นั้นแตกต่างกันสำหรับทั้ง A และ B ซึ่งหมายความว่าไม่มีตำแหน่งที่แน่นอนในอวกาศ!
แนวคิดของการเคลื่อนไหวนั้นสมเหตุสมผลเมื่อเทียบกับวัตถุอื่นบางอย่างเท่านั้น
หากมีผ้าม่านที่หน้าต่าง และรถไฟเคลื่อนที่อย่างราบรื่นด้วยความเร็วคงที่โดยไม่มีสิ่งกีดขวาง ก็จะเป็นไปไม่ได้ที่ A จะบอกได้ว่าเขากำลังหยุดนิ่งหรือกำลังเคลื่อนไหว การทดลองใด ๆ ที่เขาทำจะเป็นไปตามกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน ไม่มีจุดตายตัวในอวกาศที่ A เป็นสมาชิก เพราะมันเป็นไปไม่ได้ที่เขาจะบอกได้ว่าเขากำลังเคลื่อนที่หรือไม่!
ยังเชื่อกันว่าเวลาสามารถวัดได้อย่างไม่น่าสงสัย
ต่อมาในสมการของ Maxwell แสดงผลว่าแสงมีความเร็วคงที่คงที่ หากคุณนึกถึงการทดลองรถไฟด้านบน และเปลี่ยนลูกบอลเป็นแสง คุณจะเห็นว่าผลลัพธ์นี้มีปัญหาอย่างไร แสงจะมีความเร็วคงที่เท่ากันสำหรับผู้สังเกต A และ B ได้อย่างไร
มีการเสนอว่ามีสารบางอย่างที่เรียกว่า "อีเทอร์" อยู่ทั่วอวกาศ ซึ่งสัมพันธ์กับที่แสงเดินทางด้วยความเร็วคงที่ ผู้สังเกตจะยังคงเห็นแสง เดินทางด้วยความเร็วต่างๆ กัน แต่มันจะคงที่เมื่อเทียบกับอีเทอร์
แต่อัลเบิร์ต มิเชลสันและเอ็ดเวิร์ด มอร์ลีย์สามารถพิสูจน์ได้ในการทดลองว่าความเร็วของแสงคงที่แม้ผู้สังเกตจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่างกันก็ตาม !
ไอน์สไตน์ ต่อมาในปี 1905 ได้คิดทฤษฎีสัมพัทธภาพของเขาขึ้นมา ซึ่งเขากล่าวว่าเราสามารถกำจัดเรื่องไร้สาระของอีเทอร์นี้ได้ และความเร็วของแสงจะเท่ากัน เมื่อเทียบกับ กรอบอ้างอิงใดๆ คำสั่งง่ายๆ นี้มีผลกระทบอย่างมาก
ดูการทดลองต่อไปนี้ สมมติว่ามีผู้ชาย A และ B สองคน ผู้ชาย A อยู่ในยานที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 0.8*c โดยที่ c เป็นความเร็วแสง การเคลื่อนไหวด้วยความเร็วสูงส่งผลให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าการขยายเวลา
ความสัมพันธ์ระหว่างเวลาที่วัดโดย A และ B ได้จากสูตรนี้: t = t _{0}/(1-v^2/c^2)^{1/2}
t_{0} คือเวลาที่วัดโดย A t คือเวลาที่วัดโดย B v คือความเร็วที่ A กำลังเดินทาง
(ที่มาของที่นี่: การขยายเวลา การหดตัวของความยาว และความพร้อมกัน (จาก Einstein Light) )
หากคุณใส่ค่าที่นี่โดยสมมติว่า A เดินทางเป็นเวลา 1 วินาทีด้วยความเร็ว 0.8c คุณจะเห็นว่าเวลาที่วัดโดย B มีค่าประมาณ 1.66 วินาที ดังนั้นในขณะที่ผ่านไปเพียง 1 วินาทีสำหรับ A ผ่านไป 1.66 วินาทีสำหรับ B !!!
เนื่องจากความเร็วแสงต้องคงที่ ทั้ง A และ B จึงสังเกตเวลาที่ต่างกัน ถ้าทั้ง A และ B ใส่นาฬิกา A จะเห็นว่า นาฬิกาของเขาเดินไป 1 วินาที ในขณะที่ B จะเห็นว่านาฬิกาของเขาเดินไป 1.66 วินาที
ไม่มีเวลาแน่นอน !
ที่มา:
The book- A briefer history of time
กาลอวกาศ! รับมัน? กาลอวกาศ? โอเค สบายดี ไม่ต้องสนใจคำพูดหน้าด้านของฉัน
โอเค คุณอยากรู้ว่าเวลาไหนในอวกาศ คำถามนี้มีสองส่วน: แง่มุมของกาลอวกาศเชิงสัมพัทธภาพ และ แง่มุมของโซนเวลา
ลักษณะเขตเวลาคือ: โดยพื้นฐานแล้วนาฬิกาของเราจะอิงตามการหมุนของโลกรอบดวงอาทิตย์โดยสัมพันธ์กับตำแหน่งปัจจุบันของเรา (เขตเวลา) เป็นส่วนใหญ่ เมื่อคุณอยู่ห่างจากโลกประมาณ 17 พันล้านปีแสง เขตเวลาไม่สำคัญสำหรับคุณ เว้นแต่คุณจะจัดการเพื่อรักษาวงโคจรจีโอซิงโครนัสกับโลกในช่วงเวลานั้น ซึ่งในกรณีนี้ ถ้าคุณขยายเขตเวลาแต่ละส่วนโค้งทั้งหมด ทางออกตามระยะทางของคุณ ในทางเทคนิคแล้วคุณจะอยู่ในเขตเวลานั้น มันยังไม่สำคัญมากนัก แต่เดี๋ยวก่อน คุณสามารถใช้นาฬิกาจากโซนเวลาของคุณ และมันจะค่อนข้างแม่นยำ คุณยังสามารถใช้นาฬิกาปกติแบบเก่าเพื่อบันทึกเวลาได้ และนาฬิกาจะตั้งค่าตามตารางเวลา/เขตเวลาใดก็ตามที่คุณออกไป
แง่มุมเชิงสัมพัทธภาพคือ: เวลาบนโลกช้ากว่าในอวกาศเล็กน้อย ต้องขอบคุณแรงโน้มถ่วงที่แปรปรวนกาลอวกาศ ดังนั้นนาฬิกาของคุณจึงเร็วขึ้นเล็กน้อย นั่นทำให้นาฬิกาอวกาศทุกเรือนนำหน้านาฬิกาโลกทุกเรือนเล็กน้อยอย่างไร้เหตุผล แต่ถ้าเราเคลื่อนที่ไปใกล้ความเร็วแสง นาฬิกาของเราก็ยิ่งเดินช้าลง ผ่านไปสองนาทีเหมือนยี่สิบปี สิ่งนี้ทำให้การค้นหาเวลาในอวกาศเป็นเรื่องยากมาก ดังนั้นคุณควรพูดถึงอายุของเอกภพว่าอายุเท่าไรจะดีกว่า
แล้วเวลาในอวกาศล่ะ?
"13.8 พันล้านปีลบ 10^−6 วินาทีที่แล้ว"