Tasirin Nauyi akan Lokaci
Nauyi da lokaci su ne manyan ra'ayoyi guda biyu da suka ja hankalin masana kimiyya da masana falsafa tsawon ƙarni da yawa. A cikin mafi sauƙin siffa, nauyi yana ɓoye a bayan sirrin hulɗar da ke tsakanin manyan taro a sararin samaniya, yayin da ake ɗaukar lokaci a matsayin ci gaba da gudana daga baya zuwa yanzu da kuma daga ƙarshe zuwa nan gaba. Duk da haka, ka'idar Albert Einstein ta dangantaka a farkon ƙarni na 20 ta kawo sauyi ga fahimtarmu game da waɗannan ra'ayoyi guda biyu kuma ta bayyana alaƙar da ke tsakaninsu mai sarkakiya.
Ka'idar Asali ta Dangantaka
Kafin mu zurfafa cikin tasirin nauyi a kan lokaci, yana da mahimmanci mu fahimci wasu muhimman abubuwan da ke cikin ka'idar dangantakar Einstein.
Da farko, Hulɗa ta Musamman, wadda Einstein ya gabatar a shekarar 1905, ta bayyana cewa dokokin kimiyyar lissafi iri ɗaya ne ga duk masu lura da ke tafiya a cikin saurin da ya dace da juna, kuma cewa saurin haske a cikin sarari yana dawwama ga duk masu lura. Wannan ka'ida ta gabatar da manufar faɗaɗa lokaci, wanda ke nuna cewa lokaci na iya motsawa a hankali ga mai lura da ke tafiya da sauri idan aka kwatanta da mai lura da ke hutawa.
Daga baya, Tsarin Dangantaka na Janar, wanda Einstein ya gabatar a shekarar 1915, ya faɗaɗa ra'ayoyin Dangantaka na Musamman don yin la'akari da tasirin nauyi. A cikin wannan tsari, ba a sake bayyana nauyi a matsayin ƙarfin jan hankali tsakanin taro biyu ba, amma a matsayin karkacewar lokaci-lokaci ta hanyar taro. A wata ma'anar, babban taro yana lanƙwasa lokacin sarari-lokaci a kusa da shi, kuma wannan lanƙwasa yana sa abubuwa su motsa kamar an ja su da ƙarfin nauyi.
Dilation na Lokacin Gravitational
Tsarin Juna na Janar ya gabatar da manufar faɗaɗa lokacin nauyi. Bisa ga wannan ƙa'ida, kusantar da muke yi da tushen ƙarfi na nauyi, lokaci zai yi jinkiri a gare mu idan aka kwatanta da masu kallo da ke nesa.
Bari mu ɗauki misalin ramin baƙi , ɗaya daga cikin abubuwa mafi tsauri a sararin samaniya. Raƙuman baƙi suna da ƙarfi sosai saboda girmansu yana taruwa a cikin ƙaramin sarari. Idan ɗan sama jannati ya kusanci sararin samaniyar wani ramin baƙi (iyaka mai alamar wurin da babu dawowa, inda nauyi yake da ƙarfi har ma haske ba zai iya tserewa ba), lokacin da wannan ɗan sama jannati zai ragu sosai idan aka kwatanta da lokaci ga wanda ke kallo daga nesa. Daga hangen nesa na mai kallo daga nesa, motsin ɗan sama jannati zai yi kama da ya ragu har sai ya bayyana ya tsaya yayin da yake kusantar sararin samaniyar.
Tasiri a Duniya
Tasirin nauyi a kan lokaci ba wai kawai wani abu ne na sararin samaniya ba; ana iya ganinsa a Duniya, kodayake a ƙaramin sikelin. Duniya, tare da babban nauyinta, tana jujjuya lokacin sarari da lokaci a kusa da ita. Wannan yana nufin cewa lokaci yana wucewa kaɗan a hankali a saman Duniya fiye da a saman dutse ko a cikin sararin samaniyar tauraron dan adam.
An fara nuna wannan tasirin ta hanyar gwaje-gwajen Hafele-Keating guda biyu a shekarar 1971, inda aka zagaya da agogon atomic guda biyu masu daidaito a duniya, ɗaya yana tafiya gabas ɗayan kuma yana yamma. Sakamakon ya nuna cewa agogon biyu, idan aka kwatanta da agogon sarrafawa da aka gyara a Duniya, sun sami ɗan bambanci na lokaci. Wannan gwajin ya ba da shaida kai tsaye cewa tasirin dangantaka - gami da faɗaɗa lokacin nauyi - gaskiya ne.
Tasiri akan Tsarin GPS
Tasirin faɗaɗa lokacin nauyi yana taka muhimmiyar rawa a fasahar zamani, musamman a tsarin Tauraron Dan Adam na Duniya (GPS). Tauraron Dan Adam na GPS suna kewaya Duniya a tsayin kusan kilomita 20.000 kuma suna tafiya a cikin babban gudu. Saboda nauyi a cikin kewaya yana ƙasa da saman Duniya, kuma saboda tasirin alaƙa ta musamman da ta gabaɗaya , lokaci akan tauraron dan adam yana gudu da sauri fiye da lokaci a Duniya. Ba tare da gyara ga waɗannan tasirin alaƙa ba, tsarin GPS zai samar da matsayi mara daidai, tare da karkacewa har zuwa kilomita da yawa a rana.
Dole ne injiniyoyin GPS su yi la'akari da tasirin guda biyu: faɗaɗa lokaci saboda saurin tauraron dan adam (dangantaka ta musamman) da faɗaɗa lokaci saboda nisan da tauraron dan adam ke da shi daga filin nauyi na Duniya (dangantaka ta gabaɗaya). Saboda haka, agogon tauraron dan adam an saita su su yi aiki a hankali fiye da agogon Duniya, wanda zai rama bambancin lokaci don tabbatar da daidaiton matsayi mai girma.
Binciken Nan Gaba
Ganin yadda aka samu fahimta daga ka'idar dangantaka, masana kimiyya da masu bincike suna ci gaba da bincika yadda nauyi ke shafar lokaci a cikin yanayi mafi nisa. Ayyukan sararin samaniya zuwa wasu duniyoyi da wata, da kuma binciken abubuwa masu tsananin ilmin taurari kamar ramukan baƙi da taurarin neutron, an tsara su ne don gwada iyakokin dangantaka da iliminmu game da sararin samaniya.
Bugu da ƙari, ka'idar dangantaka ita ce tushen ra'ayoyin almara daban-daban na kimiyya kamar tafiyar lokaci da ramukan tsutsotsi ( tsutsotsi waɗanda ke ba da damar tafiya nan take tsakanin wurare biyu a cikin sararin samaniya). Duk da cewa waɗannan ra'ayoyin har yanzu suna da matuƙar ka'ida kuma ba su da cikakkiyar fahimta ta aiki, suna ba da haske mai ban sha'awa game da abin da wata rana zai yiwu a nan gaba.
Kammalawa
Nauyi da lokaci su ne fannoni biyu na sararin samaniya waɗanda da farko ba su da alaƙa da juna, amma ta hanyar ka'idar Einstein ta dangantaka, mun fahimci cewa suna haɗuwa ta hanyoyi masu rikitarwa da zurfi. Tasirin nauyi akan lokaci, ko faɗaɗa lokacin nauyi, yana nuna cewa lokaci ba ya canzawa kuma yana da kowa da kowa amma yana iya bambanta dangane da filin nauyi da saurinsa.
Wannan gano ba wai kawai yana faɗaɗa fahimtarmu game da sararin samaniya ba ne, har ma yana da muhimman aikace-aikace na aiki, tun daga matsayin da aka tsara tare da GPS zuwa ayyukan sararin samaniya masu inganci. Ta hanyar ci gaba da bincike, wataƙila za mu gano ƙarin sirrin da ke kewaye da alaƙar da ke tsakanin nauyi da lokaci, da kuma tasirin juyin juya halin wannan ilimin.
Da wannan, muna tsaye a bakin ƙofar zurfafa bincike kan wannan duniyar, wanda wata rana zai iya amsa tambayoyinmu mafi mahimmanci game da rayuwa da lokacin da ke kewaye da mu.
