Stariji blizanac otišao na rijetko putovanje, kada se vratio kući bio je mlađi od brata

Scott Kelly se vratio kući nakon 340 dana na Međunarodnoj svemirskoj stanici (ISS) u martu 2016. godine neznatno mlađi od brata kojeg je ostavio iza sebe. Ne metaforički. Mjerljivo. Prema proračunu koji je NASA izvršila po njegovom povratku, komandant je bio otprilike 5 milisekundi mlađi od Marka Kellyja, njegovog identičnog blizanca i bivšeg astronauta, jer se ISS, na kojom je Scott živio, kreće brzinom od 28.000 kilometara na sat, kako je pisao Guardian.

Ključ u brzini

Ta brzina je cijela priča. Pri toj brzini, vrijeme unutar stanice teče nešto sporije nego vrijeme na Zemlji zbog relativističkih efekata. Efekat je mali. Također je stvaran i dešava se sedmorici astronauta koji se trenutno nalaze na orbitalnoj stanici.

Teško je zamisliti brzinu od 28.000 km/h. To je otprilike 7,66 kilometara svake sekunde. Metak iz puške napušta cijev granate brzinom od 1 km/s. Stanica se kreće više od sedam puta brže od toga, kontinuisano, svake sekunde svakog dana, i to čini već više od 25 godina.

Pri toj brzini, ISS napravi jedan puni krug oko Zemlje svakih 90 minuta. Posada vidi 16 izlazaka i 16 zalazaka sunca u svakom 24-satnom periodu, što USA Today navodi u svom vodiču za uočavanje stanice sa zemlje. Stanica se nalazi na 260 milja nadmorske visine.

Orbitalna mehanika zahtijeva brzinu. Da bi ostao u stabilnoj niskoj Zemljinoj orbiti na toj visini, objekt mora padati oko planete dovoljno brzo da krivulja njegovog pada odgovara krivulji same Zemlje. Ako idete sporije, spiralno ćete se spuštati. Ako idete brže, penjete se. 28.000 km/h je broj koji stanicu održava u pokretu.

Zašto vrijeme gore usporava

Sat koji se kreće u odnosu na posmatrača otkucava sporije od sata koji miruje s tim posmatračem. Što je brže kretanje, to je veći jaz. Pri svakodnevnim brzinama efekat je toliko mali da ga nikada ne biste primijetili. Pri brzini od 28.000 km/h, sa stotinama dana akumulacije, to postaje nešto što precizan atomski sat može očitati.

Za Scotta Kellyja, koji je proveo 340 uzastopnih dana na ISS između marta 2015. i marta 2016. godine kao dio NASA-ine jednogodišnje misije, matematika je ispala na oko 5 milisekundi. To je brojka koju je NASA objavila kada je uporedila njegovu akumuliranu relativističku vremensku dilataciju sa dilatacijom njegovog blizanca Marka na zemlji. Pet hiljaditih dijelova sekunde. Manje vremena nego što je potrebno kolibriju da jednom mahne krilom.

Postoji i drugi relativistički efekat koji djeluje u suprotnom smjeru. Satovi brže otkucavaju što ste dalje od gravitacijske mase. Međunarodna svemirska stanica se nalazi 417 kilometara iznad površine, u nešto slabijoj gravitaciji, tako da bi samo zbog gravitacijske dilatacije vremena astronauti trebali stariti nešto brže od ljudi na nivou mora. Kvaka je u tome što na visini stanice efekat brzine dominira efektom gravitacije. Krajnji rezultat: astronauti se kući vraćaju mlađi, a ne stariji.

Blizanac koji je ostao na zemlji

Braća Kelly bili su dar biomedicinskim istraživanjima. Identični blizanci, obojica odabrani za NASA-ine astronaute, od kojih je jedan bio spreman provesti godinu dana u orbiti dok je drugi ostao u Tucsonu, Arizona. NASA je koordinisano radila na deset istraživačkih timova koji su upoređivali sve, od Scottove genske ekspresije do njegovih crijevnih bakterija i kognitivnih performansi prije, tokom i nakon misije.

Naslovni biološki nalazi bili su čudni. Scottovi telomeri, zaštitne kapice na krajevima hromosoma koje se normalno skraćuju s godinama, zapravo su se produžili u orbiti. Vratili su se otprilike na početnu vrijednost u roku od nekoliko mjeseci nakon njegovog povratka, a neki su postali kraći nego prije nego što je otišao. Blizu 7 posto njegove genske ekspresije nije se vratilo na obrasce prije leta šest mjeseci nakon slijetanja. Njegova karotidna arterija se zadebljala. Njegova kognitivna brzina je blago opala nakon misije. Njegov crijevni mikrobiom se promijenio u orbiti i vratio na tlo.

Razlika u godinama od 5 milisekundi je najčistiji i najkvantificiraniji rezultat cijele studije, jer za razliku od biologije, nije podložna interpretaciji. To je samo aritmetika, primijenjena na relativističke principe.

Koliko je zapravo 5 milisekundi?

Ljudski otkucaj srca traje oko 800 milisekundi. Treptaj oka traje 100 do 400 milisekundi. Najbrže vrijeme koje ljudski nervni sistem može registrovati zvuk je otprilike 10 milisekundi. Pet milisekundi je polovina tog vremena. To je vrijeme koje je potrebno svjetlosti da pređe skoro 1.500 kilometara ili otprilike udaljenost od Londona do Varšave.

Za tijelo Scotta Kellyja, jaz je beznačajan. Nije dobio 5 milisekundi života. Jednostavno je iskusio 340 dana minus 5 milisekundi, dok je njegov brat iskusio ravno 340 dana. Ako oba brata dožive 80 godina, relativistički jaz će i dalje biti 5 milisekundi. Ne sažima se. Ne kupuje vam dodatne godine.

Ko drži rekord za najveću razliku u godinama

Scott Kellyjevih 5 milisekundi je poznato zbog poređenja blizanaca, ali to nije najveća akumulisana vremenska dilatacija koju je čovjek ikada iskusio. Taj rekord pripada ruskom kosmonautu Sergeju Krikaljevu, o kome smo već pisali, koji je zabilježio više od 803 dana u orbiti tokom više misija. Prema standardnom proračunu, Krikaljev je otprilike 1/48 sekunde, blizu 20 milisekundi, mlađi nego što bi bio da je ostao na Zemlji. On je, u tehničkom smislu, čovjek koji je najviše putovao kroz vrijeme.

Frank Rubio, astronaut NASA-e koji je 2023. godine postavio američki rekord u jednoj misiji od 371 dana na ISS-u, sustigao je svoje milisekunde. Isto je učinila i Christina Koch, koja drži rekord za najduži pojedinačni svemirski let žene od 328 dana. Svaki član posade na dugom letu je u suštini putnik kroz vrijeme u usporenom snimku, i što je misija duža, to je veći pomak.

┈➤ Program N1 televizije možete pratiti UŽIVO na ovom linku kao i putem aplikacija za Android /iPhone/iPad