Institutionen för fysik och astronomi

Hur påverkas tiden av höga hastigheter?

2018-02-26

Jag och min son Valter (8 år) pratade lite om hastighet och framförallt ljusets hastighet och hur tiden påverkas av höga hastigheter. Jag brukar kunna svara på de flesta av hans funderingar men igår kom han med en fråga jag inte riktigt kunde redogöra ett bra svar på. Om vi skulle befinna oss på en planet 100 miljoner ljusår bort och vi tittar genom ett enormt teleskop med riktning mot jorden skulle vi ju se det ljus som reflekteras från jorden 100 miljoner år sedan dvs. vi skulle se dinosaurier på jorden. Om vi då tänker oss att vi placerar det enorma teleskopet på ett rymdskepp och flyger mot jorden medan vi fortfarande tittar i teleskopet. Hur skulle det då se ut i teleskopet medan vi åker mot jorden? Även om vi såg dinosaurier när vi fortfarande var kvar på vår planet så var där ju inte dinosaurer på riktigt. Bilden i teleskopet kan ju knappast snabbspolas så att tiden är ikapp när vi når fram till jorden? Om vi tänker att vi flyger i närmare ljusets hastighet, hur beter sig bilden då? Då skulle det ju ta 100 miljoner år för att nå jorden men tiden skulle stått stilla på rymdfarkosten jämfört med jorden? Detta är ju såklart endast teoretiska funderingar, men jag retar mig lite på att jag inte kan hitta ett bra svar till Valter.

Frågan ställdes 2018-02-26 av Christian, 36 år.

Det är alldeles riktigt att eftersom ljuset ”bara” går med ljusets hastighet så ser vi då Jorden som ligger 100 miljoner ljusår bort som den såg ut 100 miljoner år tidigare (med dinosaurier), det hade ju tagit 100 miljoner år för ljuset att komma till oss.

Om då en annan person ”Lisa” befinner sig mitt emellan oss och Jorden så ser hon i stället Jorden som den såg ut 50 miljoner år tidigare (utan dinosaurier och utan människor). Det betyder att om vi reser mycket snabbt (nästan med ljusets hastighet) tillbaks mot Jorden så skulle vi se Jordens utveckling väldigt uppsnabbad, och när vi kommit halvvägs, till Lisa (det tar ju 50 miljoner år att resa till Lisa med ljusets hastighet), skulle vi se Jorden som den är nu (utan dinosaurier men med människor). När vi till sist var framme så skulle jorden vara 100 miljoner år äldre än den är nu (och då kanske det inte finns några människor längre).

Detta är en förenklad beskrivning som undviker många frågor om vad som händer om man skulle kunna resa med hastigheter nära ljushastigheten, med vårt egen uppfattning av restiden och vad ”samtidighet” betyder i universum, men våra observationer skulle i princip vara som jag beskriver: Tiden tycks gå fortare på det du far förbi om du tittar framåt och långsammare om du tittar bakåt.

(Det motsvarar för ljuset vad som gäller för ljudet när en ambulans fort kör förbi och tutan låter mörkare i tonen).

Frågan besvarades av Bengt Edvardsson, universitetslektor vid avdelningen astronomi och rymdfysik, institutionen för fysik och astronomi.