Ekizler paradoksy ýa-da gelejege syýahat mümkinmi?

Aýdaly Hydyr we Ylýas atly ekizleriň ikisi hem 20 ýaşynda. Hydyry Ýerde galdyryp, Ylýasy bolsa dünýädäki iň uly tizlige - ýagny ýagtylygyň tizligine - golaý tizlik bilen hereket etýän kosmos gämisine mündirip 11 ýagtylyk ýyly uzaklykda bolan ýyldyza syýahata ugradylypdyrlar diýip göz öňüne getireliň. 

A. Eýnşteýiniň ýörüte otnositellik teoriýasyna görä wagtyň geçiş tempi (depgini) her bir ulgamda dürlidir. Ýagny ýerdäki gözegçä görä ýagtylygyň tizligine golaý tizlik bilen hereket etýän kosmos gämisinde wagt haýal geçýär. Edil sonuň ýaly duralgada oturan ýolagça görä hereket etýän ulagyň içinde wagt haýal geçýär. Emma, ulagyň tizliginiň ýagtygyň tizliginden has kiçidigi sebäpli wagtyň gysgalma effekti örän ujypsyz bolýar we duýulmaýar. 

Ýöne ýagtylygyň tizligine golaý tizlik bilen hereket etýän kosmos gämisinde bu wagtyň Ýerdäki gözegçä görä haýallama effekti has uly bolup, 249900 km/s tizlikde wagt takmynan 2 esse haýal geçýär. Beýle diýmeklik, Ylýas Ýere 31 ýaşly bolup dolananda Hydyr 42 ýaşynda bolýar. 

Ekizler paradoksy diýip tanalýan bu hyýaly tejribe aslynda “paradoks” hem däl (we şol sebäpden hem paradoks sözini goşa dyrnaga alyp ýazdym) [1]. Sebäbi bu hadysa A. Eýnşteýiniň otnositellik nazaryýetinden gelip çykýan netijeleriň biri bolup, hasaplamalarda düşündirmeklik mümkin [2].

Elbetde tejribede ýagtylygyň tizligine golaý tizlik bilen hereket edip biljek raketa ýasap bilmesegem, wagtyň haýallama effektiniň bolýandygy elementar bölejikleri tizlendirip bu hadysa şaýat bolmak mümkin. Uly göwrümli tizlendirijilerde mýuon atly bölejigi ýagtlygynyň tizligine golaý tizlik bilen tizlendirileninde, ýaşama wagty bary ýogy 6 mikrosekund bolan bu bölejik öňkisinden 10 esse uzak wagt ýagny 60 mikrosekund ýaşaýar. We bu hadysa, bölejikde wagtyň haýallama effektiniň bolýandygy bilen düşündirilýär, ýagny ýokary tizlikli mýuonda wagt ýerdäki gözegçä görä wagt takmynan 10 esse haýal geçýär [3]. 

Umumy otnositellik nazaryýetine görä grawistasiýa hem wagtyň geçiş depginine täsir etýär. Grawitasiýanyň täsirinde wagtyň geçiş depgini haýallaýar[3]. Beýle diýmeklik 10 gatly jaýyň birinji gatynda ýaşaýanlaryň wagty onuň iň ýokarky gatynda ýaşaýanlaryňka garanyňda haýal geçýär. Elbetde, ýene-de grawitasiýanyň (ýere dartuw güýjiniň) tapawudynyň 10 gatly binada ujypsyzdygy sebäpli wagtyň haýallama effekti hem nano sekunt ölçegde (0,000000001 s) bolup Ýer şertlerinde bu effekt duýulmaýar. 

Ýöne älem giňişiginde grawitasiýanyň has güýçli bolan ýyldyzlarynda wagtyň haýallama effekti güýçli duýulýar. Mysal üçin, älemdäki gara girdaplarda grawitasiýa ummasyz uly bolup onuň grawitasiýasynda geçirilen 1 hepde, Ýerdäki 1 million ýyla barabar. 

Onda eger biz ýagtylygyň tizligine golaý raketa bilen gara girdabyň golaýyna syýahat edip gelýänçäk Ýerde 1 million ýyl geçse onda bize gelejege syýahat edip bilmeklik mümkinçiligi açylýar. 

Ýöne gynansakda tehnologiýanyň iň soňky gazananlary hem muny hakyky durmuşa geçirmeklige mümkinçilik bermeýär. Ýagtlygyň tizligi takmynan 300 000 km/s we  häzirki wagtda Elon Muskyň iň ýokary tizlikli raketasy  takmynan 11 km/s tizlige ýetip bilýär. Beýle diýildigi biziň ýagtygyň tizligine golaý tizlige ýetmek üçin ýene takmynan 27 000 esseden  hem gowrak ýokary tizlige ýetip biljek raketa ýasamaly. Ýöne raketa onuň ýaly ýokary tizligi bermeklik ummasyz energiýa çeşmelerini talap etýär we häzirki ýerdäki energiýa çeşmeriniň barysy ulanylandada hem ol energiýa ýagtylygyň tizliginiň hatda ondan birine (1/10) hem golaýmagada ýeterlik bolup bilmez. 

Şunlukda gelejege syýahat mümkinmi diýen soragymyza - teoretiki taýdan mümkin, ýöne praktiki taýdan bolsa, häzirlikde, asla mümkin däl diýip jogap bersek dogry bolardy. We häzirki wagtda gelejege syýahat etmeklik diňe Golliwudyň çykarýan fantastiki filmlerinde galýar[7]. 

Salgylanmalar we goşmaça okamak üçin: 

[1] Paradoks by Ay OR. https://makalam.com/paradoks-168/ 

[2] Fundamentals of Physics 10th Edition, by David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker 

[3] Frisch, D. H.; Smith, J. H. (1963). "Measurement of the Relativistic Time Dilation Using μ-Mesons". American Journal of Physics. 31 (5): 342–355. Bibcode:1963AmJPh..31..342F. doi:10.1119/1.1969508.

[4]  A. Einstein, "Über das Relativitätsprinzip und die aus demselben gezogenen Folgerungen", Jahrbuch der Radioaktivität und Elektronik 4, 411–462 (1907); 

[5] Ландау, Л.Д.; Румер, Ю.Б. Что такое теория относительности. 

[6] Youtube: “Twins paradox” TedEd. 

[7] Film: “Interstellar” , 2014

[8] Yukterez (Simon Tyran, Vienna). Source material for the Milky way background (also available on Commons): ESO/S.Brunier. Code for the relativistic raytracer and other angles: yukterez.net