Upplever man att tiden saktar ner om man rör sig nära ljusets hastighet?

2018-09-23

Vi upplever tid eftersom vi reser i en viss hastighet. Skulle vi resa väldigt nära ljusets hastighet skulle vi uppleva all tid på en ögonblick, vår jord, solsystem och galax skulle hinna ”dö” i det ögonblicket. På samma sätt, ju längre ifrån ljusets hastighet vi reser, ju längre tid vi skulle ha på oss tills t.ex. jorden ”dog”. Med det i åtanke, vi människor har förmågan att resa snabbare, vi kan slänga upp en satellit i rymden och personerna på den kommer uppleva att tiden går snabbare, samtidigt som de kommer åldras långsammare för oss. Men finns det något för människor att sakta ner? Om universumet expanderas åt höger, och vi skulle börja resa åt vänster för att försöka sakta ner. Skulle vi sakta ner eller bara åka snabbare då?

Frågan ställdes 2018-09-23 av Emilio, 29 år.

Vi upplever och kan därför mäta tid, för att vi befinner oss i ett rum som vi kan använda för att jämföra tiden emot, till exempel en sol som går upp och ner. I Einsteins speciella relativitetsteori kombinerades dessa två begrepp till vad som kallas ”rumtiden”, det vill säga att man betraktar tiden som en fjärde dimension. En konsekvens av denna teori är att ingenting kan färdas snabbare än ljusets hastighet som är ungefär 300 000 km/s.

Om vi tänker oss att vi rör oss med en hastighet som är väldigt nära ljusets hastighet (eftersom vi inte kan överstiga ljusets hastighet), så kommer vi upptäcka två märkliga saker. För det första, om vi jämför med en person som är i vila, så kommer vår klocka att gå långsammare än den klocka som är i vila. Detta kallas tidsförlängning, med andra ord blir tiden ”förlängd” när vi rör oss i hastigheter som närmar sig ljusets hastighet. För det andra, om vi mäter ett avstånd med en linjal (längs den riktning som vi rör oss i) så kommer vi att mäta en kortare distans än vad personen i vila mäter. Detta fenomen kallas längdförkortning.

Vad som då händer om vi skulle skicka upp en farkost upp i rymden som sedan rör sig nära ljusets hastighet, är att en person på farkosten kommer uppleva att ett år är mycket längre än vad ett år på jorden är. Därför kommer personen på farkosten åldras långsammare än personen skulle ha gjort om den stannat på jorden. Eftersom expansionen av universum förmodligen sker uniformt, det vill säga att det sker lika mycket åt alla håll, går det inte att definiera en riktning som expansionen har. Dessutom påverkar expansionen själva rumtiden i sig – det som vi använder som referens för att kunna mäta tid och hastighet till exempel – så vi kan därför inte helt enkelt välja att färdas med en hastighet som skulle motverka universums expansion.

Svaret på frågan är därför att vi kan uppleva att tiden ”saktar ner” och vi har mer tid till förfogande om vi rör oss nära ljusets hastighet, jämfört med om vi skulle vara i vila.

Frågan besvarades av Rebecca Lodin, doktorand vid avdelningen teoretisk fysik, institutionen för fysik och astronomi.