ในหนังที่ไปดวงดาวที่ไกลมากๆ ทำไมที่เวลาโลกกับดาวดวงนั้นถึงไม่เท่ากัน

เห็นบ่อยๆในหนังที่เกี่ยวกับอวกาศค่ะ อย่างเช่น interstella เวลาที่ไปในดวงดาวที่ไกลมากๆๆๆ ทำไมเวลาที่ดาวดวงนั้น กับที่โลกถึงไม่เท่ากันอ่ะคะ อย่างเช่นใน interstella ที่ตอนไปดาวที่มีน้ำเยอะๆ เหมือนในหนังจะบอกว่า 1 ชม. บนดาวนั้นเท่ากับ 7 เดือนบนโลก(ตัวเลขผิดขออภัยค่ะ แต่ห่างกันมากๆ) ในความเป็นจริง มันเป็นแบบนั้นจริงๆมั๊ยคะ แล้วมันเกิดจากอะไรหรอคะ
ปล ชอบเรื่องดาราศาสตร์ อวกาศอะไรทำนองนี้มากค่ะ แต่พอพูดถึงเรื่องเวลาทีไรนี่งงทุกทีเลย
สุดยอดความคิดเห็น
ความคิดเห็นที่ 13
เห็นบ่อยๆในหนังที่เกี่ยวกับอวกาศค่ะ อย่างเช่น interstella เวลาที่ไปในดวงดาวที่ไกลมากๆๆๆ ทำไมเวลาที่ดาวดวงนั้น
กับที่โลกถึงไม่เท่ากันอ่ะคะ อย่างเช่นใน interstella ที่ตอนไปดาวที่มีน้ำเยอะๆ เหมือนในหนังจะบอกว่า 1 ชม. บนดาวนั้น
เท่ากับ 7 เดือนบนโลก(ตัวเลขผิดขออภัยค่ะ แต่ห่างกันมากๆ) ในความเป็นจริง มันเป็นแบบนั้นจริงๆมั๊ยคะ แล้วมันเกิดจากอะไรหรอคะ


ที่เป็นเช่นนั้น  เกิดจากการที่เวลาถูกยืดออกไปในสถานที่ ที่มีแรงโน้มถ่วงสูงครับ  เรียกว่า Time dilation  สิ่งนี้คือปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้น
ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ของ Albert Einstein   ขอให้ จขกท.ดูตามภาพนี้ครับ  จากภาพนี้ดาวน้ำเงินอยู่ใกล้หลุมดำมาก  จนเกิดสนาม
แรงโน้มถ่วงสูงทำให้วัตถุใด ๆ ที่เข้าสู่ย่านนี้  เกิดการยืดของของเวลา  สิ่งที่สำคัญ คือ  หากเราสังเกตุการณ์จากดาวที่ห่างออกไป
อย่างในภาพนี้คือดาวส้ม  หากเรามองจากดาวส้ม  เราจะมองเห็นว่า วัตถุ ที่ล่วงล้ำเข้าไปในดาวน้ำเงินจะเคลื่อนที่ช้าลงมากจนแทบหยุดนิ่ง  
ซึ่งจะช้าขนาดว่าอัตราส่วน 1 ชั่วโมง = 7 ปี นั่นเอง   แต่ .... คนบนดาวน้ำเงินจะเคลื่อนไหว ตามปกติ ไม่ได้มีการ slow motion ใด ๆ
เพราะกรอบอ้างอิงคนละส่วนกันนั่นเองครับ   อย่างฉากในหนังที่ Dr.Brand ไปกับยานลำเล็กลงไปทำงานที่ดาวน้ำเงินแค่เพียง 3 ชั่วโมงกว่า ๆ
แต่ Romilly ที่อยู่บนยานลำใหญ่แถว ๆ ดาวส้ม  กลับต้องรอนานถึง 23 ปี  เป็นเพราะผลจากการ ยึด ของเวลาที่ดาวน้ำเงินนั่นเอง

ลองอ่านคำอธิบายในภาพดูอีกครั้ง


การยืดออกของเวลาที่กล่าวไปนั้น  เป็นสิ่งที่เกิดขึ้นทุกวันเลยครับ  นั่นคือผลจากแรงโน้มถ่วงโลกที่กระทำต่อดาวเทียม GPS
ดาวเทียม GPS นั้นโคจรรอบโลกด้วยความเร็วสูง 4 กิโลเมตร/วินาที  ทำให้เกิดค่าของ Velocity time dilation  ซึ่งเป็นไปตาม
ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ  มีผลให้นาฬิกาภายใน GPS เดินช้าลง 7 Microsecond ต่อวัน เทียบกับนาฬิกาบนโลก .... ขณะเดียวกัน ...
แรงโน้มถ่วงในอวกาศ  ณ  ตำแหน่งที่ดาวเทียม GPS โคจรอยู่จะมีค่าน้อยลงเทียบกับบนโลก  ทำให้นาฬิกาภายในดาวเทียม GPS
จะเดินเร็วกว่าบนโลก 45.9 Microsecond ต่อวัน จากผลของ Gravitational time dilation (ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป)  ซึ่งจะเห็นว่าอิทธิพล
ของ Time dilation จาก 2 อย่างนี้จะส่งผล ตรงกันข้าม กัน เกิดเป็นผลต่างที่ว่านาฬิกาบน GPS จะเร็วกว่าบนโลก 38 Microsecond
..... ดังนั้นระบบเวลาของ GPS จะต้องปรับให้ถูกต้องทุกวันจากผลของ time dilation นี้เองครับ  มิฉะนั้นระบบ GPS ก็จะใช้งานไม่ได้
เพราะ เวลา ในอวกาศ - โลกไม่เท่ากันนั่นเอง  ส่งผลให้เกิดความคลาดเคลื่อนในการระบุตำแหน่งวันละประมาณ 11 กิโลเมตร ครับ
หรือพูดง่าย ๆ คือ  หากไม่นำทฤษฏีสัมพัทธภาพพิเศษ และ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป  มาใช้  ระบบ GPS ก็จะไม่มีวันใช้งานได้ครับ
แสดงความคิดเห็น
โปรดศึกษาและยอมรับนโยบายข้อมูลส่วนบุคคลก่อนเริ่มใช้งาน อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่