Plyne čas v horní části budovy rychleji než ve spodní?
Ano, čas plyne tím rychleji, čím dále jste od zemského povrchu ve srovnání s časem na zemském povrchu. Podle Science Question je tento efekt známý jako „gravitační dilatace času“. Je předpovězena Einsteinovou teorií obecné relativity a byla několikrát ověřena experimenty. Gravitační dilatace času nastává, protože objekty s velkou hmotností vytvářejí silné gravitační pole. Gravitační pole je skutečně zakřivením prostoru a času.
Čím silnější je gravitace, tím více časoprostorových křivek a tím pomaleji postupuje samotný čas. Zde bychom však měli poznamenat, že pozorovatel v silné gravitaci prožívá svůj čas jako normální běh. Jeho čas běží pomalu pouze ve vztahu k referenční soustavě se slabší gravitací. Osoba se silnou gravitací proto vidí, že jeho hodiny běží normálně a hodiny ve slabé gravitaci běží rychle, zatímco osoba ve slabé gravitaci vidí, že jeho hodiny běží normálně a druhé hodiny běží pomalu. Na hodinách není nic špatného. Čas samotný se zpomaluje a zrychluje kvůli relativistickému způsobu, jakým hmota deformuje prostor a čas.
Gravitační dilatace času nastává vždy, když existuje rozdíl v síle gravitace, bez ohledu na to, jak malý je tento rozdíl. Země má velkou hmotnost, a tedy i gravitaci, takže ohýbá prostor a čas natolik, aby ji bylo možné změřit. Jak se člověk vzdaluje od zemského povrchu – byť jen na několik metrů – gravitační síla na něj slábne. Jako lidé to moc nevnímáme, ale i když přejdete z prvního patra budovy do druhého patra budovy, vzdálíte se od země, a proto mírně oslabíte gravitační sílu, kterou cítíte. Rozdíl v gravitaci mezi tím, co jsme pociťovali ve třech metrech nad zemským povrchem a který byl pociťován ve čtyřech metrech, je příliš malý, abychom jej zaznamenali našimi lidskými smysly, ale rozdíl je dostatečně velký na to, aby jej zachytily citlivé stroje.
Protože síla gravitace slábne s každým krokem, který uděláte po schodech, rychlost, kterou čas postupuje, se s každým krokem také zrychluje. Lidé, kteří pracují ve spodním patře mrakodrapu, doslova cestují časem do budoucnosti ve srovnání s lidmi, kteří pracují v horním patře. Ale účinek je velmi malý. Ve skutečnosti tak malý, že si v každodenním životě nikdy nevšimnete časového rozdílu. Lidé, kteří žijí a pracují dále od povrchu Země, jsou jen o zlomky nanosekundy ročně napřed ve srovnání s lidmi blízko povrchu. I když je malý, časový rozdíl mezi různými nadmořskými výškami je skutečný a byl měřen experimentálně pomocí velmi přesných atomových hodin. Americký Národní institut pro standardy a technologie (NIST) změřil tak malé časové rozdíly a zveřejnil svá zjištění. NIST byl schopen změřit malý časový rozdíl mezi bodem na Zemi a bodem o půl metru výše pouhým zvednutím svého experimentálního stolu o půl metru. Jejich zjištění dobře odpovídala dilataci času, kterou předpověděla Einsteinova teorie relativity. Dilatace času v důsledku zemské gravitace je natolik významná, že satelity GPS, které obíhají vysoko nad zemí, musí upravit své vnitřní hodiny, aby zohlednily jejich rychlejší čas, a proto přesně určily polohu přijímačů GPS na zemi.
Zdroj: https://www.science.org/doi/10.1126/science.1192720