Цаг хугацаанд таталцлын нөлөө
Таталцал ба цаг хугацаа бол олон зууны турш эрдэмтэд, философичдыг татсаар ирсэн хоёр үндсэн ойлголт юм. Хамгийн энгийн хэлбэрээр нь таталцал нь орчлон ертөнцийн асар том массын харилцан үйлчлэлийн нууцын ард нуугдаж байдаг бол цаг хугацааг өнгөрсөнөөс одоо үе рүү, эцэст нь ирээдүй рүү чиглэсэн тогтмол урсгал гэж үздэг. Гэсэн хэдий ч 20-р зууны эхэн үед Альберт Эйнштейний харьцангуйн онол нь эдгээр хоёр ойлголтын талаарх бидний ойлголтыг хувьсгал хийж, тэдгээрийн хоорондын нарийн төвөгтэй харилцааг илчилсэн.
Харьцангуйн үндсэн онол
Таталцлын цаг хугацаанд үзүүлэх нөлөөллийг гүнзгий судлахаасаа өмнө Эйнштейний харьцангуйн онолын зарим үндсийг ойлгох нь чухал юм.
Нэгдүгээрт, Эйнштейний 1905 онд нэвтрүүлсэн Харьцангуйн тусгай онол нь физикийн хуулиуд бие биенээсээ харьцангуй тогтмол хурдтай хөдөлж буй бүх ажиглагчдын хувьд ижил бөгөөд вакуум дахь гэрлийн хурд бүх ажиглагчдын хувьд тогтмол байдаг гэж заасан байдаг. Энэхүү онол нь цаг хугацааны тэлэлтийн тухай ойлголтыг нэвтрүүлсэн бөгөөд энэ нь маш хурдан хөдөлж буй ажиглагчийн хувьд цаг хугацаа тайван байгаа ажиглагчтай харьцуулахад илүү удаан хөдөлж болохыг харуулж байна.
Хожим нь Эйнштейний 1915 онд нэвтрүүлсэн Ерөнхий Харьцангуйн онол нь таталцлын нөлөөг тайлбарлахын тулд Тусгай Харьцангуйн онолын санааг өргөжүүлсэн. Энэ хүрээнд таталцлыг хоёр массын хоорондох таталцлын хүч гэж тодорхойлоогүй, харин орон зай-цаг хугацааны массаар гажуудал гэж тодорхойлсон. Өөрөөр хэлбэл, их хэмжээний масс нь эргэн тойрон дахь орон зай-цаг хугацааг гажуудуулдаг бөгөөд энэхүү гажуудал нь объектуудыг таталцлын хүчээр татагдсан мэт хөдөлгөхөд хүргэдэг.
Таталцлын хугацааны тэлэгдэл
Ерөнхий Харьцангуйн онол нь таталцлын хугацааны тэлэлтийн тухай ойлголтыг нэвтрүүлсэн. Энэ зарчмын дагуу бид хүчтэй таталцлын эх үүсвэрт ойртох тусам хол байгаа ажиглагчидтай харьцуулахад цаг хугацаа удаан өнгөрөх болно.
Орчлон ертөнцийн хамгийн туйлын объектуудын нэг болох хар нүхний жишээг авч үзье. Хар нүхнүүд нь асар том масстай тул маш хүчтэй таталцалтай байдаг. Хэрэв сансрын нисгэгч хар нүхний үйл явдлын хаяанд (буцах боломжгүй цэгийг тэмдэглэсэн хил хязгаар, таталцал маш хүчтэй тул гэрэл ч гарч чадахгүй) ойртвол тухайн сансрын нисгэгчийн цаг хугацаа холоос ажиглаж буй хүнийхтэй харьцуулахад эрс удааширна. Алсын ажиглагчийн үүднээс авч үзвэл сансрын нисгэгчийн хөдөлгөөн үйл явдлын хаяанд ойртох тусам зогсох хүртэл удааширч байгаа мэт санагдана.
Дэлхий дээрх нөлөө
Таталцлын цаг хугацаанд үзүүлэх нөлөө нь зөвхөн сансрын үзэгдэл төдийгүй Дэлхий дээр ч ажиглагдаж болох ч хамаагүй бага хэмжээгээр ажиглагддаг. Дэлхий нь их хэмжээний масстай тул эргэн тойрондоо орон зай-цаг хугацааг гажуудуулдаг. Энэ нь дэлхийн гадаргуу дээр цаг хугацаа уулын орой эсвэл хиймэл дагуулын тойрог зам гэх мэт өндөрлөг газраас арай удаан өнгөрдөг гэсэн үг юм.
Энэ нөлөөг анх 1971 онд Хафеле-Кийтингийн ихэр туршилтаар харуулсан бөгөөд энэ туршилтаар дэлхийг тойрон хоёр өндөр нарийвчлалтай атомын цаг ниссэн бөгөөд нэг нь зүүн тийш, нөгөө нь баруун тийш хөдөлж байв. Үр дүнгээс харахад хоёр цаг нь Дэлхий дээр бэхлэгдсэн хяналтын цагтай харьцуулахад бага зэрэг цагийн зөрүүтэй байсан. Энэхүү туршилт нь таталцлын цагийн тэлэлт зэрэг харьцангуйн нөлөө бодитой болохыг шууд нотолж өгсөн.
GPS системд үзүүлэх нөлөө
Таталцлын хугацааны тэлэлтийн нөлөө нь орчин үеийн технологид, ялангуяа Дэлхийн навигацийн хиймэл дагуул (GPS) системд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. GPS хиймэл дагуулууд дэлхийг ойролцоогоор 20.000 километрийн өндөрт тойрон эргэлдэж, өндөр хурдтайгаар хөдөлдөг. Тойрог зам дахь таталцал нь дэлхийн гадаргаас бага байдаг тул, мөн харьцангуйн тусгай болон ерөнхий онолын нөлөөллөөс шалтгаалан хиймэл дагуулууд дээрх цаг хугацаа дэлхий дээрх цаг хугацаанаас хурдан явдаг. Эдгээр харьцангуйн нөлөөллийг залруулахгүйгээр GPS системүүд өдөрт хэдэн километр хүртэл хазайлттай, маш нарийвчлалгүй байрлалыг өгөх болно.
GPS-ийн инженерүүд хиймэл дагуулын өндөр хурднаас үүдэлтэй цагийн тэлэлт (харьцангуйн тусгай онол) болон хиймэл дагуулууд дэлхийн таталцлын оронгоос хол зайд орсноос үүдэлтэй цагийн тэлэлт (ерөнхий харьцангуйн онол) гэсэн хоёр нөлөөллийг харгалзан үзэх ёстой. Тиймээс хиймэл дагуулын цагийг дэлхийн цагаас удаан ажиллуулахаар тохируулсан бөгөөд энэ нь байршлын өндөр нарийвчлалыг хангахын тулд цагийн зөрүүг нөхдөг.
Ирээдүйн хайгуул
Харьцангуйн онолоос олж авсан ойлголтуудыг харгалзан эрдэмтэд, судлаачид таталцал нь илүү алслагдсан нөхцөл байдалд цаг хугацаанд хэрхэн нөлөөлдөгийг судалсаар байна. Бусад гариг, сар руу сансрын нислэг хийх, мөн хар нүх, нейтрон од зэрэг одон орны хэт туйлширсан объектуудыг судлах нь харьцангуйн онолын хязгаар болон орчлон ертөнцийн талаарх бидний мэдлэгийг шалгах зорилготой юм.
Цаашилбал, харьцангуйн онол нь цаг хугацааны аялал, өтний нүх (орон зай-цаг хугацааны хоёр цэгийн хооронд агшин зуурын аяллыг зөвшөөрдөг өтний нүх) зэрэг шинжлэх ухааны уран зөгнөлт янз бүрийн санаануудын үндэс суурийг бүрдүүлдэг. Эдгээр ойлголтууд нь онолын хувьд өндөр түвшинд байгаа бөгөөд практик хэрэгжилтээс хол байгаа ч ирээдүйд нэг л өдөр юу болох талаар сонирхолтой ойлголтуудыг өгдөг.
Дүгнэлт
Таталцал ба цаг хугацаа нь орчлон ертөнцийн хоёр тал бөгөөд анхандаа холбоогүй мэт санагддаг байсан ч Эйнштейний харьцангуйн онолоор дамжуулан бид тэдгээр нь нарийн төвөгтэй бөгөөд гүн гүнзгий байдлаар огтлолцдог болохыг ойлгосон. Таталцлын цаг хугацаанд үзүүлэх нөлөө буюу таталцлын цаг хугацааны тэлэлт нь цаг хугацаа тогтмол бөгөөд түгээмэл биш боловч таталцлын орон болон хурдаас хамааран өөрчлөгдөж болохыг харуулж байна.
Энэхүү нээлт нь орчлон ертөнцийн талаарх бидний ойлголтыг өргөжүүлээд зогсохгүй GPS-ийн нарийн байрлалаас эхлээд илүү нарийн сансрын нислэг хүртэл практик хэрэглээнд чухал ач холбогдолтой юм. Үргэлжлүүлэн судалгаа хийснээр бид таталцал ба цаг хугацааны хоорондын хамаарлыг тойрсон илүү олон нууцыг, мөн энэхүү мэдлэгийн хувьсгалт үр дагаврыг нээж илрүүлэх болно.
Ингэснээр бид энэ орчлон ертөнцийг илүү гүнзгий судлах ажлын босгон дээр зогсож байгаа бөгөөд энэ нь нэг л өдөр оршихуй болон биднийг хүрээлж буй цаг хугацааны талаарх хамгийн үндсэн асуултуудад маань хариулж магадгүй юм.
