Tak — w pobliżu czarnej dziury czas może płynąć wolniej względem obserwatora daleko od niej. To nie jest „magia czarnych dziur”, tylko przewidywany i mierzony w innych warunkach efekt teorii względności: silna grawitacja spowalnia upływ czasu.
Co znaczy, że czas płynie wolniej?
Chodzi o porównanie dwóch zegarów. Jeśli jeden zegar znajduje się głęboko w polu grawitacyjnym (bliżej masywnego obiektu), a drugi daleko od niego, to po pewnym czasie ich wskazania nie będą zgodne. Zegar bliżej grawitacji „odmierzy” mniej czasu. Lokalnie jednak nic nie wygląda inaczej: osoba przy czarnej dziurze widzi swój zegarek tykający normalnie, bo wszystkie procesy w jej otoczeniu zwalniają w tym samym stopniu.
Dlaczego grawitacja wpływa na czas?
W ogólnej teorii względności grawitacja nie jest siłą w klasycznym sensie, tylko zakrzywieniem czasoprzestrzeni przez masę i energię. W silniej zakrzywionej czasoprzestrzeni inaczej „układają się” odległości i odstępy czasu. Skutkiem jest grawitacyjne spowolnienie czasu: im bliżej bardzo masywnego obiektu, tym większa różnica względem zegara w słabszej grawitacji.
Czy przy horyzoncie zdarzeń czas staje?
Dla osoby spadającej w stronę czarnej dziury czas nie „staje” w żadnym szczególnym momencie — przekroczenie horyzontu zdarzeń może wyglądać zwyczajnie (w sensie braku lokalnej „ściany”, jeśli czarna dziura jest dostatecznie duża). Natomiast dla dalekiego obserwatora obraz jest inny: sygnały świetlne zbliżającego się obiektu są coraz bardziej „rozciągane” w czasie i przesuwane ku czerwieni, więc wydaje się, że obiekt zwalnia i „zastyga” tuż nad horyzontem. To efekt sposobu, w jaki światło wydostaje się z silnej grawitacji, a nie dowód na fizyczne zatrzymanie czasu.
Co z tego wynika w praktyce?
Efekt spowolnienia czasu jest realny, choć na co dzień mały. Dla Ziemi też istnieje: zegary na większej wysokości (słabsza grawitacja) chodzą minimalnie szybciej niż na poziomie morza, co trzeba uwzględniać w systemach nawigacji satelitarnej. Czarna dziura jest po prostu skrajnym przypadkiem, gdzie różnice mogą być ogromne, ale zawsze mówimy o porównaniu między różnymi miejscami i obserwatorami.
—
NEXTOR | Poznaj kosmos
https://nextor.pl/category/poznaj-kosmos/
Materiał ma charakter popularnonaukowy i wyjaśnia zagadnienie na podstawie aktualnej wiedzy naukowej.
