Tidsdilatasjon

Tidsdilatasjon er et reelt fenomen som Albert Einstein postulerte i relativitetsteorien. Dersom en betrakter er i jevn bevegelse eller i ro vil ifølge den spesielle relativitetsteorien ethvert ur som er i bevegelse i forhold til betrakteren gå langsommere enn hans eget ur. Fenomenet gjelder naturligvis ikke bare for ur, men også for tiden i det systemet som beveger seg i forhold til betrakteren, og dermed for alle prosesser i dette systemet.

Tidsdilatasjon forklarer hvorfor to klokker vil angi ulik tid etter ulik akselerasjon. Om bord i den internasjonale romstasjonen (ISS) går tiden langsommere, med en forskyving på 0,007 sekunder hvert halvår. For GPS satelliter skal fungere må de justere for tilsvarende krumming av romtid for å koordinere med systemer på jorden.

Ifølge relativitetsteorien finnes det ingen absolutt tid. Tidsdimensjonen påvirkes av bevegelsestilstanden og av gravitasjonsfeltet rundt observatøren. Det innebærer at tiden går med forskjellig hastighet i to treghetsystemer som beveger seg i forhold til hverandre, eller som befinner seg på forskjellige steder i et gravitasjonsfelt.

Tidsdilatasjonen gir opphav til det såkalte tvillingparadokset.

Eksperimentelle bevis

I dag er det eksperimentelt bekreftet at tiden virkelig går saktere under høye hastigheter og i gravitasjonsfelt.

Bevis ved hjelp av to atomur

At tiden går saktere er bevist ved å bruke to atomur, der det ene er på jorden og det andre blir med på en tur i et supersonisk fly. Ved sammenligning av urene etterpå, har man sett at uret som var om bord i flyet har saktnet en tanke i forhold til det uret som har vært på jorden hele tiden. (Selv om supersoniske fly går fort, så er hastigheten langt fra lysets hastighet – for Concorde omkring 1/500 000 – så effekten er svært liten, men kan være målbar.)

Bevis ved partikkelakseleratorer

Når partikler akselereres til svært høye hastigheter i forbindelse med fysiske eksperimenter er det nødvendig å regne med relativistiske bevegelsesligninger for å få akseleratoren til å virke.

GPS

Det globale navigasjonssystemet GPS bygger på relativistiske bevegelsesligninger. Ombord i satellittene som inngår i systemet er det atomklokker som gjør det mulig å beregne satellittens nøyaktige posisjon basert på hva klokken er. Uten å korrigere for at tiden går fortere (summen av hastighetsforskjellen, og gravitasjonsforskjellen) ombord i satellittene, hadde systemet ikke fungert.^[1]

Se også

• Relativitetsteorien
• Tvillingparadokset
• Global Positioning System

Referanser

1. Richard W. Pogge. «Real-World Relativity: The GPS Navigation System». Ohio State University. Besøkt 5. oktober 2017. «If these effects were not properly taken into account, a navigational fix based on the GPS constellation would be false after only 2 minutes, and errors in global positions would continue to accumulate at a rate of about 10 kilometers each day! The whole system would be utterly worthless for navigation in a very short time.»

Eksterne lenker

• «tidsdilatasjon», fra Store norske leksikon
• «Time dilation», fra Khan Academy (engelsk)