אנו נוטים לחשוב שזמן הוא מושג אבסולוטי ומוחלט.
שניה היא שניה, דקה היא דקה, שנה היא שנה. הזמן עובר בדיוק באותו הקצב, בין אם נהיה בביתנו או בין אם נהיה בחללית בדרכנו לירח.
לפחות, זה מה שהיה נכון עד לפני 100 שנים, כשהכרנו רק את הפיזיקה הניוטונית, כבודה במקומה, שהתייחסה אך ורק לתנועה במהירות נמוכה, לצורך העניין מהירות הליכה, מהירות רכבת, מהירות מטוס.
מהירות מוגדרת כמרחק שעוברים במשך זמן מסויים, למשל נסיעה במהירות 100 קמ"ש, אומרת שנעבור מרחק של 100 ק"מ בטווח זמן של שעה.
אך מה קורה כשמתחילים להגביר את המהירות, עוד ועוד ועוד?
מגיעים לחסם עליון, מהירות מקסימלית שניתן לנוע בה במרחב, 300 אלף ק"מ בשניה אחת (בערך מליארד קילומטר בשעה), או בשמה השני- מהירות האור.
מדוע לא ניתן לנוע מהר יותר ממהירות זו ואיך בכלל מחשבים דבר כל כך מהיר, זה נושא לפוסט בפני עצמו, שידרוש גם טוש, לוח וחצאית סקוטית.
רק לשם קבלת פרופורציה, 300 אלף ק"מ בשניה אחת, זה אומר שהאור מקיף את כדור הארץ 7 פעמים בשניה. המרחק הממוצע של הירח מכדור הארץ הוא 300 אלף ק"מ, כלומר, לאור יקח שניה אחת להגיע לירח.
המרחק הממוצע של השמש מכדור הארץ הוא 150 מליון קילומטרים, כלומר, לקרן אור לוקח 8 דקות להגיע מהשמש אלינו. אם נחשוב על זה יותר לעומק, נבין, שכשאנחנו מביטים לשמש, אנו לא רואים את השמש הנוכחית, ב"רגע זה" ממש, אנו רואים את השמש כפי שהייתה לפני 8 דקות, משך הזמן שלקח לקרן האור לעבור 150 מליון ק"מ עד שנחתה בקרנית עיניינו.
האור הוא בעצם מכונת זמן לעבר שהטבע יצר בבסיסו.
מחשבה יותר מפחידה- אם השמש, באורך פלא, תתפוצץ ברגע זה ממש, נגלה על כך רק בעוד 8 דקות.
נחזור למושג הזמן, ואיך מהירות האור קשורה לקצב שבו הזמן עובר.
הגדרנו מהירות, כמרחק חלקי זמן-
100 קמ"ש= 100 קילומטר חלקי שעה אחת.
אם מהירות האור הינה קבועה ואבסולוטית בכל מקום ביקום, ונכניס אותה לתוך אותה משוואת מהירות, נגלה שמה שמשתנה זה הזמן והמרחק (או מרחב). כלומר, ככל שנגביר את מהירות התנועה שלנו, נניח ל270 אלף ק"מ בשניה אחת, 90 אחוז ממהירות האור, הזמן שיעבור ילך ויאט עבור צופה מהצד.
עבור האדם שנמצא בתנועה כל כך מהירה, שעה תעבור באותו הקצב של שעה שהוא מכיר כאשר הוא במנוחה, אך עבור צופה מהצד, מי שישאר בכדור הארץ ויביט בו מעלה, יעברו מספר שנים.
אם ניקח זוג תאומים בני 20, אחד מהם נשאיר בכדור הארץ ואת השני נטיס בחללית דמיונית, במהירות שמתקרבת למהירות האור, למשך שנה אחת, התאום שיטוס ויחזור, יחגוג 21 בשובו ארצה, אך התאום שנשאר בכדוה"א יחגוג יום הולדת 80.
יצרנו מכונת זמן לעתיד עבור התאום שטס קרוב למהירות האור, עבורו עברה שנה אחת, עבור שאר תושבי כדור הארץ, פשוטי העם, עברו 60 שנה.
אז האור הוא מכונת זמן לעבר, כאשר אנו מביטים על השמש, ומכונת זמן לעתיד כאשר ננוע קרוב למהירותו.
* הערת בונוס- ישנן גלקסיות שמתרחקות מאיתנו, מהגלקסיה שבה אנו נמצאים, גלקסיית שביל החלב, במהירות שעולה על מהירות האור, כלומר מהירות גבוהה יותר מ-300 אלף ק"מ בשניה, מצד שני המהירות המקסימלית שניתן להגיע אליה היא מהירות האור, האם מצאנו סתירה בחוק הכי בסיסי של הטבע?
רמז: לא. כתבתי על מהירות של אובייקט במרחב עצמו, אך לא כתבתי מילה על המהירות של המרחב עצמו, המרחב יכול לנוע באיזו מהירות שבה יחפוץ.
רגע, מה? איך? המהירות של המרחב? אתה בכלל באתר בדסמ מה הקשר תורת היחסות?
פוסט ליום אחר. אולי
___________________
משמעת קוונטית
