نسبی بودن زمان یعنی چه؟ – تی ام گیم

پارادوکس واقعی
 مثالی که به آن اشاره کردیم هر چقدر هم که عجیب بنظر برسد، اما پارادوکس نیست. اتفاقاً این دقیقاً همان چیزی است که فیزیک نسبیت خاص آن را پیش‌بینی می‌کند: ناظران مختلف در جهان بسته به سرعتشان محاسبات متفاوتی از جریان زمان دارند.
 
اما پارادوکس واقعی اینجاست. باب در طول سفرش هیچ تفاوتی احساس نمی‌کند و همه چیز برای او کاملاً عادی به نظر می‌رسد (در واقع آنقدر طبیعی که تا زمانی که شتاب نگیرد، حتی نمی‌داند که اصلاً در حال حرکت است).
 
این آزمایش فکری مهم به انیشتین کمک کرد تا نسبیت خاص را کشف کند. اگر با سرعت ثابت و بدون شتاب حرکت کنید، نمی‌توانید تشخیص دهید که آیا این شما هستید که در حال حرکتید و جهان ثابت است، یا اینکه شما ثابتید و جهان در حال حرکت.
 
آیا تا به حال شده در حالی که سوار ماشین هستید، ببینید ماشین کناری‌تان به عقب می‌رود و شما یک لحظه فکر کرده‌اید که دارید به جلو می‌روید؟ ذهن به نشانه‌های بیرونی تکیه می‌کند تا به ما کمک کند در حال حرکت هستم یا نه.
 
بنابراین، از دید باب، او کاملاً بی‌حرکت است و این آلیس (و کل زمین) است که از او دور می‌شود. بله، بعید به نظر می‌رسد، اما از نظر فیزیک، باب نمی‌تواند تفاوت را تشخیص دهد. در محاسبات باب، ساعت او به طور عادی کار می‌کند و این آلیس است که باید به آرامی کار کند. بنابراین، هنگامی که آنها دوباره همدیگر را می‌بینند، باب باید از آلیس کوچکتر باشد، زیرا برای او زمان زیادی نگذشته است.
 
اما آلیس هم دقیقاً همین را در مورد باب می‌گوید، زیرا به گفته او، خود او بوده که ساکن مانده و باب حرکت کرده است. چه کسی درست می‌گوید، آلیس یا باب؟ پارادوکس واقعی همین است.
 

یک دیدگاه خاص
 با نگاه کردن به کل تصویر، می‌توانیم پارادوکس دوقلو را حل کنیم. درست است که تا زمانی که باب با سرعت ثابت در حال پرواز است، او و آلیس اساساً در مورد جریان زمان اختلاف نظر خواهند داشت و البته دیدگاه هر دو هم، معتبر است. اما برای بررسی دیدگاه‌شان، لازم است که باب به زمین بازگردد. به عبارت دیگر، او باید سرعتش را کم کند، توقف کند، با فضاپیمای خود دور بزند، دوباره شتاب بگیرد و به سمت زمین بازگردد.
 
همین عمل دور زدن، تأثیر زیادی بر محاسبه زمان باب دارد. این کار او را از چارچوب مرجع خاص خود دور می‌کند و خواهد گفت این کار را نه با نگاه کردن به جهان خارج، بلکه با انجام مشاهداتی در حالی که داخل موشکش است انجام می‌دهد (برای مثال، ارتعاشات موتورها و فشار بدنش به کف موشک در هنگام کاهش سرعت).
 
به دلیل این عدم تقارن، دیدگاه باب دیگر به اندازه آلیس معتبر نیست و او دیگر نمی‌تواند ادعا کند که ایستاده و جهان اطراف در حال حرکت است. هنگامی که باب به زمین گردد، متوجه می‌شود که خودش در سفر بوده و با سرعتی نزدیک به سرعت به نور حرکت می‌کرده است.
 
ریاضیات نسبیت خاص دقیقاً به ما می‌گوید که آلیس و باب در چارچوب مرجع خود چقدر پیر خواهند شد و همین ریاضیات است که باعث خواهد شد آنها در نهایت بر سر اعداد به توافق برسند. بدین‌ترتیب می‌توانیم دنیایی که در آن زمان نسبی است را درک کنیم.