Kas ir laiks?50

Šīs izmaiņas, viena skola gaiteņa ietvaros, ir tik niecīgas, ka tās nespētu fiksēt pat precīzie atompulksteņi. Pat, visu mūžu pavadot, skrienot pa gaiteni, nesanāks iekrāt pietiekoši daudz “liekā laika”, lai varētu nodzīvot sekundi ilgāk kā kāds, kurš no dzimšanas līdz navei būs nostāvējis nekustīgi pie durvīm. Šis relativitātes teorijas paredzētais likums mūsdienās ir atradis vairākus praktiskus pielietojumus, vislavenāk – pulksteņi GPS satelītos ir noregulēti tā, lai laiks tajos plūstu mazliet ātrāk nekā pulksteņos, kas ir uz zemes, savādāk mēs saņemtu neprecīzas ceļa norādes. 

Droši vien daudzi ir dzirdējuši par kosmisko ātruma limitu, vai gaismas ātrumu vakumā - 299 792 458 metri sekundē. Šis ir viens no konstantiem, ko Enšteins ir paredzējis savā relativitātes teorijā. Šo ātrumu var sasniegt tikai fotoni – gaismas daļiņas bez masas. Tieši masas trūkums ir būtisks lielums, kas ļauj fotoniem ieskrieties tik ātri. Jebkas, kam būtu pat visniecīgākā masa, prasītu bezgalīgu enerģijas daudzumu, lai uzņemtu šādu ātrumu. Fiziķiem CERN daļiņu paātrinātājā ir izdevies iedzīt elementārdaļiņas līdz 99.9% gaismas ātruma, bet nekad ne līdz 100%. 

Bet kā tas darbojas? Es varētu uzbūvēt kosmosa kuģi, kas ir spējīgs attīstīt 99.999999...% gaismas ātruma, tik daudz, ka vēl pāris ekstra km/h un kuģis jau pārvietotos ātrāk par gaismu. Tik tālu, teorētiski tas ir iespējams. Bet kas notiek, ja es ar šo kosmosa kuģi attīstu pilnu jaudu un tad no kuģa pakaļgala skrienu uz priekšu? Loģiski, kosmosa kuģa ātrums + mana skrējiena ātrums summējas un es ceļoju ātrāk par gaismu? Nē! Tā vietā, lai mans skrējiens palielinātu ātrumu ar kādu es ceļoju cauri telpai, tas ietekmēs otru vienādojuma pusi - tas palēlinās laiku, kurā es veicu šo ceļojumu. Nevis palielinātos mans kustības ātrums, bet palēlinātos mans laika ritējums. Gribi redzēt kādas frizūras nēsās Tavi mazmazmazmazmazbērni? Uzbūvē transporta līdzekli, kas ir tuvu gaismas ātrumam un pavizinies ar to pāris gadus – redzēsi.

Kā tas ir iespēams? Enšteina relativitātes teorija savieno vienā divus jēdzienus – laiku un telpu, radot jaunu – laika telpu. Enšteins piedāvā uz visumu skatīties plašāk nekā tas tika darīts iepriekš. Ja pirms Enšteina visums sastāvēja no visām vietām, kas tajā atrodas, tad pēc – no visām vietām, kas tajā atrodas un katra mirkļa, kas jebkad ir noticis un notiks katrā no šiem mirkļiem. Pēc Enšteina domām, ir tik pat bezjēdzīgi sarunāt tikšanos pie Laimas pulksteņa, nepasakot cikos, kā sarunāt tikties 20:15, nepasakot kur. 

Tāpat Enšteina relativitāte paredz, ka smagi objekti izliec laika telpu, līdzīgi kā uz batuta novietota boulinga bumba izliektu batuta virsmu. Ja boulinga bumbas virzienā ripinātu tenisa bumbiņu, kurai masa ir daudzkārt mazāka, tās trajektorija izliektos apkārt boulinga bumbai. Dabā to vislabāk ilustrē gravitācija Saules sistēmā. Iedomājoties Sauli, planētas un to pavadoņus kā dažāda izmera un svara bumbas uz batuta var izskaidrot orbītas sistēmā. Saule ir vislielāka un smagākā bumba, kas atstāj visdziļāko iedobi, tādēļ visu planētu bumbiņu trajektorija apliecas ap to, veidojot orbītas. 

Tieši tādu pašu iespaidu, kādu smagi objekti laika telpā atstāj uz kustības virzienu, tie atstāj arī uz laika virzību. Un tas darbojas visos mērogos. Kādam, kas dzīvo Tibetas kalnos, tālāk no smagā Zemes centra kā līdzenās Nīderlandes iedzīvotāji, laiks ritēs par niecīgu daļu lēnāk nekā holandiešiem. Jo masīvāks objekts, jo lielāka šī atšķirība. Mūsu visumā nav nekā masīvāka par melnajiem caurumiem un tie lieliski darbojas kā laika mašīnas. Uz planētas, kas riņķo apkārt melnajam caurumam, laiks rit krietni lēnāk nekā uz mūsējās, kas ripo apkārt siltajai Saulītei. Paviesojies uz šādas planētas pāris gadu un atgriezīsies tieši laikā uz savu mazmazmazmazbērnu izlaidumu. Ar galīgi nemodernu frizūru.

Nokļūstot tuvāk, pat pārāk tuvu melnajam caurumam, atšķirība kļūst vēl ekstrēmāka. Iedomāsimies divus draugus Jāni un Pēteri, kuri ceļo cauri visumam kosmosa kuģī un piestāj pie melnā cauruma. Pēteris nolemj ielēkt melnajā caurumā, kamēr Jānis uz to noskatās, sēžot kosmosa kuģī, drošā attālumā. Tas ko redz Pēteris un Jānis krasi atšķiras dēļ atšķirīgā laika ritējuma. Pēteris ātri vien saprot cik muļķīga ideja bija lēkt melnajā caurumā un viņa dzīvei ātri pienāk varmācīgs gals, ko viņš sagaida šķietami normālā, nemainīgā laika ritējumā. Tikmēr Jānis tā arī nekad neredz kā viņa draugs iekrīt melnajā caurumā. Jānis redz kā Pēteris pietuvojas melnajam caurumam arvien sarūkošā ātrumā. Jo tuvāk pēteris nokļūst masīvajam milzenim, jo lēnāks ir viņa ātrums, skatoties no Jāņa perspektīvas, līdz Pēteris pietuvojas pavisam tuvu un šķietami apstājas pa visam. Šajā brīdī Pētera laiks rit tik daudz lēnāk relatīvi Jāņa laika ritējumam, ka Jānim izskatās, ka Pēteris ir pavisam apstājies. 

Pamēģināsim to pielietot mūsu ikdienai un saprast, ko par paša laiku kā tādu mēs varam saprast pēc tā, ka tas ir relatīvs? Veidosim priekšstatu par laiku mirkli, pa mirklim, sākot ar TAGAD. Ko nozīmē TAGAD? Šajā brīdī es rakstu šo rakstu savā dzīvoklī Rīgā, aiz loga garām iet cilvēki, Ventspils ostā vēl notiek izkraušanas darbi, tālās zemēs šobrīd ir agrs rīts nevis vakars, uz Mēness nokrīt kāds neliels Meteorīts, bet kādā tālā galaktikā izdziest kāda zvaigzne. Vai ir kāds kopējs TAGAD, viens konkrēts mirklis gan man, gan garāmgājējiem aiz loga, strādniekiem Ventspils ostā, cilvēkiem tālajās zemēs, asteroīdam un dziestošajai zvaigznei? Ja visi šie notikumi notiek vienlaicīgi pēc manas perspektīvas, vai tie visi ir kopīgi mirklim, kuru es šobrīd piedzīvoju? Nē nav.