Чому в горах ви можете "постарішати" швидше, ніж на рівні моря? Пояснюють вчені

Виправлено

Загальна теорія відносності Ейнштейна перевернула людське розуміння Всесвіту понад століття тому, і з того часу вчені зрозуміли, що плин часу не є стабільним. 

Оскільки загальна теорія відносності описує гравітацію як викривлення простору та часу, час рухається швидше на великих висотах і на великих відстанях від Землі, де гравітація має менший вплив, пише Джошуа Кріш для LiveScience.

Отже, час плине швидше на вершині, ніж у низині, адже чим ближчий об’єкт до Землі, тим сильніший вплив гравітації.

Отже, якщо час пов’язаний із гравітацією, чи означає це, що люди на вершинах гір старіють швидше, ніж люди на рівні моря? Чи справді збільшення сили тяжіння уповільнює старіння людей?

Учені з Національного інституту стандартів і технологій (NIST) дали відповіді на ці запитання. 

Люди, які живуть на великій висоті, старіють трохи швидше, ніж ті, хто живуть на рівні моря.

Відмінності незначні, але їх можна виміряти. Якби ви 30 років сиділи на вершині гори Еверест на висоті 8848 метрів над рівнем моря, ви були б на 0,91 мілісекунду старші, ніж якби провели ці роки на рівні моря. 

Уявімо ситуацію: два близнюки народились у містечку на рівні моря, але розлучилися на 30 років. Один з них переїхав у Боулдер на висоті 1600 метрів над рівнем моря у штаті Колорадо, а інший залишився на місці.

Тоді близнюк, що живе на висоті, буде на 0,17 мілісекунд старший за іншого, коли вони возз'єднаються.

Читайте також: Як довго люди можуть жити насправді?

У своєму експерименті дослідники NIST використали один із найточніших атомних годинників у світі, щоб продемонструвати, що час біжить швидше навіть на 0,2 міліметри над поверхнею Землі.

"Це не просто розрахунки. Ми спостерігали зміну цокання годинника на відстані приблизно в ширину людської волосини", – сказав фізик NIST Тобіас Ботвелл.

Масивні об’єкти спотворюють хід часу, тому що "простір-час" – це чотиривимірний "килим", "зітканий" із трьох просторових (вгору/вниз, праворуч/ліворуч і вперед/назад) і однієї часової координати (минуле /майбутнє). 

У релятивістській моделі гравітація – це коли будь-який об’єкт із масою спотворює цей "килим", викривляючи простір і час.

"Будь-що, що має масу, впливає на простір-час. Поблизу об’єкта з масою "простір-час" спотворюється, що призводить до викривлення простору та розширення часу. 

Ефект реальний і вимірюваний, але незначний у повсякденних ситуаціях", – сказав Ендрю Нортон, професор астрофізики з Відкритого університету Великої Британії. 

За словами Нортона, супутники GPS, які обертаються навколо земної кулі на висоті 20 186 кілометрів, за добу повинні налаштуватися на те, що їхні годинники працюють на 45,7 мікросекунд швидше, ніж годинники на Землі.

"Найважливішим ефектом теорії відносності з плином часу є, мабуть, точність GPS. Оскільки супутники GPS рухаються на високих швидкостях і високо від Землі, релятивістські ефекти від швидкості та гравітації потрібно ретельно враховувати, щоб ми могли з високою точністю визначити наше положення на Земній кулі", – каже Чоу.

Отже, сила тяжіння справді сповільнює наше старіння. Однак це питання мілісекунд, тому проживання на рівні моря навряд чи є ефективним методом проти старіння. 

Але час дорогоцінний і швидкоплинний – особливо на відстані від об’єктів з масою, каже Джошуа Кріш.

Читайте також: Чому карта світу, яку ви знаєте зі школи, неправильна?