De-a lungul timpului, în ceea ce priveşte eventuala călătoria a omului către stele cu ajutorul navelor spaţiale, s-au făcut diverse cercetări din care s-a reliefat o condiţie tehnică deosebit de pretenţioasă pentru întreprinderea de călătorii la distanţe mai mari – şi nu doar de câţiva ani-lumină: viteza navelor spaţiale va trebui sporită către valori care astăzi ni se par fantastice, şi anume va fi necesar de fapt să se tindă către viteza-limită cunoscută până acum de ştiinţa terestră – aceea a luminii în vid: 300.000 km/secundă! Şi chiar dacă se va reuşi obţinerea acestei viteze fantastice (astăzi), raza de acţiune a unui echipaj tânăr va fi de maxim 25 de ani-lumină, pentru a se putea reîntoarce acasă spre “bătrâneţe”… Dar diametrul Galaxiei noastre este de cea 90.000 ani-lumină … Deci chiar la această viteză-limită maximă, ar însemna că explorarea robotizată a întregii Galaxii ar dura sute de mii, milioane de ani… S-ar putea deduce astfel, că în acest context, vizitatorii veniţi din alte lumi aici pe Terra, ar sosi numai din sisteme solare foarte apropiate, de pe o rază de numai câţiva ani-lumină? Dar există şi o altă posibilitate de a interpreta această problemă: poate că în marele avans ştiinţific şi tehnic care l-au realizat între timp unele civilizaţii “mai bătrâne”, au descoperit şi stăpânesc şi alte legi fizice, care să permită fie viteze spaţiale cu mult mai mari decât cea a luminii, fie o eventuală “învingere” a timpului prin alte aplicaţii fundamentale…

Racheta fotonică, cea care va zbura până la viteza luminii

Specialiştii zborurilor spaţiale au studiat în ultimele decenii şi posibilităţile teoretice de realizare a unei nave spaţiale care să fie accelerată până la viteza luminii. Aceasta va fi “racheta fotonică”. Întrucât jetul propulsiv – fotonic – va rezulta din procesul fizic al anihilării particulelor de materie la contactul cu particulele de antimaterie (proces care   degajă cantităţi extraordinar de mari de energie), desigur că realizarea unei astfel de astronave este o problemă de perspectivă mai îndepărtată.

Membrii echipajelor vor vedea altfel culoarea stelelor

O parte foarte interesantă a studiilor făcute de diverşi specialişti privind problemele zborului la extraordinarele viteze luminice, a urmărit şi modul în care s-ar comporta organismele umane în condiţiile respective. Faţă de experienţa acumulată până în prezent prin experimentele biologice efectuate  de cosmonauţii contemporani, în plus a rezultat teoretic şi apariţia altor fenomene, cu un evident caracter de noutate. Unul dintre efectele cele mai ciudate va fi modificarea treptată a modului în care echipajul unei astronave fotonice va vedea astrele de pe bolta cerului,  ca urmare a intensului  fenomen Doppler (de schimbare aparentă a lungimii de undă şi respectiv a frecvenţei radiaţiilor luminoase) ce va surveni pe măsura accelerării navei. Astfel, când se va ajunge la o viteză de peste 70.000 km/sec, stelele din faţa aparatului zburător terestru, precum şi galaxiile apropiate – Marele Nor al lui Magellan şi Andromeda – nu vor mai fi remarcate în obişnuita lor culoare galben-argintie, ci într-o nuanţă de albastru-închis. În schimb, pentru membrii echipajului care se vor uita în urmă, radiaţia stelelor de care se îndepărtează va suferi o creştere aparentă a lungimii de undă, corpurile cereşti respective apărând cu o strălucire în roşu-închis (lumina lor suferind acea “deplasare spre roşu” atât de bine cunoscută de astronomii care studiază deplasarea în spaţiu a galaxiilor din Univers).

Dar pe măsura accelerării marelui vehicul spaţial terestru spre viteza-!imită, se va ajunge la un moment în care cosmonauţii nu vor mai vedea pe bolta cerească nicio stea şi nicio galaxie… La viteza de 280.000 km/sec, frecvenţa radiaţiilor luminoase emise de corpurile astrale aflate în faţa navei, va creşte aparent atât de mult, încât lumina lor se va situa în domeniul spectral al ultravioletului, care nu mai este sesizat de ochiul uman! La rândul lor, razele emise de stelele care rămân în urma astronavei vor suferi o scădere aparentă a frecvenţei undelor într-atât, încât se vor situa şi ele în domeniul invizibil – şi anume în domeniul radiaţiilor infraroşii…

Muzica globurilor stelare din Galaxie

La accelerarea maximă a navei spaţiale, când aceasta va avea o deplasare cu o viteză aproape egală cu cea a luminii, efectul Doppler va produce fenomene aparent dramatice. Razele luminoase ale obiectelor cereşti existente în faţa direcţiei de zbor vor fi acum din zona spectrală a razelor X (Roentgen); dacă în spatele unora dintre membrii echipajului se vor afla ecrane fluorescente, sau dacă se vor face fotografii de interior, pe acestea vor apare doar… scheletele persoanelor respective – ca la radioscopii şi radiografii. În schimb, razele stelelor de care astronava se îndepărtează se transformă aparent în radiaţii din domeniul undelor radio; o eventuală recepţionare a acestora va oferi cea mai stranie audiţie: muzica globurilor stelare din Galaxie!

Deplasându-se cu o astfel de viteză fantastică, ipoteticul vehicul spaţial plecat de pe Pământ va oferi însă echipajului nu numai o “plutire” într-un neant aparent golit de orice sclipire luminoasă a stelelor şi galaxiilor trecute în invizibil. În acest “hiperspaţiu” ireal se vor produce într-adevăr şi alte fenomene fizice fundamentale, care vor conduce la un alt mod de funcţionare a organelor interne ale astronauţilor aflaţi la bord, faţă de cel al oamenilor rămaşi pe planeta Terra.
Formulele elaborate de matematicienii H.A. Lorentz şi H. Poincare în cadrul cărora aceştia au introdus constanta “c” -viteza luminii – în raportarea timpului la măsurarea spaţiului, cât şi ideea sclipitoare a lui H. Minkovski de a concepe spaţiul cuadridimensional, i-au permis lui A. Einstein geniala sinteză a acestor elemente în cadrul teoriei relativităţii.

Pulsul astronauţilor ar bate mai încet…

Postulând viteza luminii ca o limită maximă a oricărei mişcări în Universul material cunoscut, în conexiunea ce a făcut-o asupra deplasărilor în continuul spaţiu-timp, Einstein a demonstrat matematic şi acel uimitor efect al “dilatării timpului” pe măsura creşterii vitezei unui corp aflat în mişcare. Exemplificând cu deplasarea în spaţiu a unui tren (la vremea sa, nu se concepea încă posibilitatea realizării rachetelor), “părintele relativităţii” arăta că în interiorul oricărui vagon – la viteze foarte mari – toate fenomenele fizice se vor desfăşura mai încet; drept urmare, ceasurile călătorilor din ipoteticul tren vor arăta mai puţin decât cele ale unor observatori rămaşi “pe peron” şi chiar fenomenele vitale – ca de exemplu pulsul călătorilor – se vor încetini, însăşi inimile acestora urmând să bată mai rar decât inimile observatorilor…

Timpul scurs pe Pământ şi în nave

Faţă de această deducţie teoretică, care a fost demonstrată experimental în mod foarte precis abia după stingerea din viaţă a lui Einstein, problema călătoriilor galactice la viteze foarte mari apare într-o lumină cu totul diferită, deosebit de favorabilă; esenţialul ar rămâne deci în crearea posibilităţilor de realizare tehnică a unor astfel de astronave capabile să dezvolte viteze apropiate de viteza luminii… Ţinându-se cont că o navă fotonică s-ar accelera totuşi suficient de încet până la marile viteze necesare (după două săptămâni de la plecare, viteza obţinută ar ajunge “numai”   la 1.100 km/sec, specialistul american dr. Dave Froning a calculat următoarele “dilatări ale timpului” la bordul acesteia:
- pentru ca astronava cu echipaj pământean să ajungă în sistemul solar al stelei vecine Proxima Centauri – aflată la 4,27 ani-lumină -, ţinându-se cont de timpul greoaiei accelerări iniţiale, coordonării de la centrul de control al zborului de la solul terestru vor înregistra un timp de efectuare a călătoriei, de 6 ani; la bord însă, membrii echipajului vor constata că au trecut numai 3 ani!
- în cazul unei călătorii spre centrul Galaxiei noastre – situat la cea 30.000 ani-lumină faţă de Terra -, care s-ar efectua cu o viteză apropiată de cea a luminii, diferenţa ar fi extraordinară; în timp ce pe Pământ s-ar perinda mii de generaţii, astronauţii de pe nava fotonică ar fi îmbătrânit doar cu 19 ani.

Confirmarea contracţiei timpului

Prima demonstraţie practică a “dilatării timpului” a utilizat patru ceasuri atomice (cu cesiu); două au fost montate la bordul unor turboreactoare care au înconjurat Pământul de două ori, zburând în sens contrar. După aterizarea avioanelor, s-a constatat foarte precis că faţă de ceasurile identice rămase la Observatorul Marinei S.U.A., în avionul care a zburat spre est, ceasul “a întârziat” cu 59 nanosecunde; zburând contrar rotaţiei Pământului, viteza relativă a crescut, conducând la această “dilatare a timpului” la bordul său. La celălalt avion, care s-a deplasat în acelaşi sens cu rotaţia globului terestru, fenomenul a fost invers. Acest experiment a fost confirmat şi mai reuşit, mai târziu, prin ceasuri la fel de precise, montate la bordul navelor “Apollo” ce au zburat spre Lună.

Aşadar, într-un astfel de context al relativităţii fenomenelor materiale, întru totul real în cadrul existenţei noastre cosmice, problema călătoriilor galactice va căpăta desigur un caracter cu totul diferit de cel pe care îl concepem deocamdată în modul actual de a gândi. Nu numai că explorarea Galaxiei în care trăim va deveni direct accesibilă – putându-se realiza nu în milioane de ani, ci doar în mii de ani -, dar se vor putea organiza expediţii şi în galaxii apropiate; astfel , pentru ca o navă fotonică să ajungă în galaxia-satelit vecină, Marele Nor al lui Magellan – situată la cea 180.000 ani-lumină -, dr. D. Froning a calculat că la bordul astronavei s-ar scurge numai 26 de ani!

Teoria relativităţii, descrisă în Biblie

Şi parcă pentru a întări convingerea oamenilor planetei noastre asupra posibilităţii de ajungere în acest orizont fantastic astăzi – şi realizabil “mâine”-, mai mulţi autori contemporani au reluat dintr-un text antic un extras, pe care ei îl consideră drept prima consemnare a “relativităţii timpului” în cadrul zborurilor cosmice. În vechiul text al traducerii slavone a Vedeniei lui Isaia, după reîntoarcerea eroului ce ar fi fost dus “în cer” – în secolul VIII î.Hr. – acesta a consemnat astfel protestul său la aflarea veştii revenirii spre Pământ: “Pentru ce aşa curând? Căci aici la tine numai două ceasuri am stat!” Dar unul dintre “bărbaţii înalţi” care l-au chemat să meargă în voiajul spaţial, îngerul, i-a răspuns însă: “nu două ceasuri ai stat, ci treizeci si doi de ani. Nu te întrista, tu nu ai îmbătrânit”.

Timpul scurs pe navele spaţiale şi pe Pământ

Dar poate că cel mai extraordinar fenomen s-ar produce din momentul în care astronava fotonică a atins viteza-limită a tuturor manifestărilor materiale: viteza-luminii. În cadrul unor calcule mai extinse, matematicianul Lewis C. Epstein arăta (în cartea sa Teoria relativităţii explicată în mod intuitiv) următoarea scurgere a timpului la bordul navei care s-a accelerat într-atât încât se apropie de atingerea vitezei luminii, raportată la o oră înregistrată de ceasornicele de pe Pământ:
-  17 minute – la o viteză de 96% din viteza luminii;
-  12 minute – la 97% din viteza-limită;
-  6 minute – la 99% din viteza razelor luminoase;
-  0 minute – la 100% – deci la atingerea vitezei luminii!

Aşadar, ajungându-se la pragul maxim al vitezelor posibile în lumea materiei, timpul “se opreşte”! Dar astronauţii nu sesizează acest fapt! Deci ei vor rămâne veşnic tineri atâta timp cât călătoresc cu viteza luminii în “hiperspaţiu”! Rupându-se însă cu totul de ceea ce au lăsat în urmă pe Terra, aceşti pământeni trimişi la mari depărtări cosmice devenind “temponauţi” mereu tineri, desigur că vor gândi viaţa total altfel decât cei rămaşi pe Pământ, vor avea o altă filozofie.

(Material de Florin Gheorghiţă)

Alte articole asemanatoare

• Teoria relativităţii a lui Einstein, pusă la îndoială
• Gravitaţia, cea mai mare enigmă a Universului
• Primul experiment care a confirmat teoria lui Einstein
• Şi totuşi, Pământul e în centrul Universului, iar Soarele se învârte în jurul Terrei!
• Hoţul cosmic: cine a furat din masa Universului?