Dilatazione del tempo: l’effetto gravitazionale sul tempo spiegato
Siamo più giovani nello spazio che sulla Terra? Il tempo è davvero relativo. La dilatazione del tempo significa che, a seconda del movimento relativo di un osservatore o della sua posizione all’interno di un campo gravitazionale, detto osservatore sentirà che il tempo scorre a una velocità diversa rispetto a quella di un altro osservatore. Tutti misuriamo la nostra esperienza nello spazio-tempo in modo diverso. Questo perché lo spaziotempo non è piatto: è curvo e può essere deformato dalla materia e dall’energia.
Scopri come la gravità influisce sulla dilatazione del tempo e come questo fenomeno rende il tempo relativo, sia nello spazio che sulla Terra
Il tempo è elastico
Non è un concetto nuovo: la dilatazione del tempo appare già nel campo della fantascienza, come in “Ender’s Game” dello scrittore americano Orson Scott Card, dove un personaggio invecchia solo otto anni nello spazio mentre nello spazio passano 50 anni sulla terra.
Nel mondo reale, la dilatazione del tempo è ancora vera. Può sembrarci che il tempo si muova più velocemente o più lentamente rispetto ad altri in una parte diversa dello spazio-tempo. Pertanto, per gli astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale, il tempo scorre un po’ più lentamente rispetto a noi sulla Terra.
Per quale ragione?
La gravità è responsabile. La rotazione della Terra, la sua orbita attorno al Sole e il movimento del sistema solare attorno alla Via Lattea si combinano per ridurre il tempo che trascorriamo sulla Terra. Nel frattempo, il nostro movimento attorno alla galassia, che è di circa 200 chilometri al secondo, equivale a un guadagno di tempo di circa una parte su 4,5 milioni, che equivale a un secondo in più ogni due mesi, cioè aggiunge un po’ di tempo in più mentre noi allontanarsi ulteriormente dalla Terra.
Per essere ancora più chiari, noi, essendo nella galassia e ruotando attorno al suo centro, perdiamo circa un secondo ogni settimana rispetto a qualcuno che fluttua nello spazio intergalattico. Il motivo è che il tempo scorre più velocemente per chi è più lontano dalla Terra rispetto a chi si trova ancora sulla sua superficie.
La forza di gravità
Tutto indica il campo gravitazionale creato da tutti gli oggetti. Masse grandi quanto il nostro pianeta hanno campi abbastanza forti da mantenere tutto ciò che si trova in superficie radicato al suolo e non essere gettato nello spazio. E quanto più forte è la gravità, tanto maggiore è la sua capacità di piegare lo spazio e il tempo. Più lo spazio-tempo è curvo, più il tempo scorre lentamente.
Tuttavia, non appena riusciremo a sfuggire alla gravità terrestre, dove la gravità è più debole, il tempo scorrerà più velocemente. Non c’è niente di strano in nessuno degli orologi del tempo, è semplicemente che il tempo rallenta e accelera a causa della natura relativistica in cui la massa deforma il tempo e lo spazio. Le differenze sono minime, ma le implicazioni sono enormi: il tempo assoluto non esiste.
Significa forse che se viaggiamo più velocemente nello spazio, anche il tempo scorrerà più velocemente? No. La dilatazione del tempo in questa teoria non dipende dalla velocità del viaggio ma dall’intensità del campo gravitazionale locale. Pertanto, la gravità è leggermente più debole all’ultimo piano di un edificio alto che al piano terra, quindi anche l’effetto di dilatazione del tempo è più debole in altezza. Chi lavora ai piani alti di un grattacielo sarebbe come se viaggiasse nel tempo nel futuro rispetto ai colleghi dei piani bassi, anche se si tratta di un effetto molto piccolo.
Possiamo addirittura dire che, a causa della dilatazione del tempo, la nostra testa invecchia più velocemente dei nostri piedi. In breve: più l’orologio è vicino alla sorgente di gravità, più il tempo scorre lentamente. Più l’orologio è lontano dalla gravità, più velocemente passerà il tempo. Sebbene l’effetto sia troppo minuscolo per essere rilevato dai sensi umani, la differenza oraria tra diverse altitudini può essere misurata utilizzando orologi molto, molto precisi. [Fonte]