ทฤษฎีสัมพัทธภาพและความเร็วของเวลา : หน้า 60/373

ออก เพราะความแตกต่างของความเร็วในการเคลื่อนที่ของวัตถุมีน้อย แต่นักวิทยาศาสตร์ สามารถทดลองความต่างกันของเวลาได้ โดยนักวิจัยชื่อเฮเฟลและคิทติ้งแห่งสหรัฐอเมริกา ได้ นำนาฬิกาที่สร้างจากอะตอมของธาตุซีเซียม ซึ่งวัดได้ละเอียดถึงย่าน 1 ใน 1,000 ล้านล้าน ของวินาที มาติดตั้งบนเครื่องบินพาณิชย์แล้วบินไปรอบโลก และเปรียบเทียบเวลาของนาฬิกาดัง กล่าวกับนาฬิกาที่เหมือนกัน ซึ่งวางอยู่บนพื้นผิวโลก พบว่า นาฬิกาบนเครื่องบินช้ากว่าบนผิวโลก ทั้งสองได้เขียนรายงานลงในวารสารวิชาการชื่อ Science เมื่อ ค.ศ.1972 (พ.ศ.2515) จากเรื่องความเร็วที่มีผลต่อเวลานี้ ไอน์สไตน์ได้จินตนาการถึงคู่แฝดคู่หนึ่ง ซึ่งเรียก ว่า Twin Paradox โดยสมมติว่าคู่แฝดคู่นี้มีอายุ 20 ปี ชื่อสมชายกับสมหญิง สมหญิงต้องการอยู่ บนโลก แต่สมชายตัดสินใจเดินทางออกไปนอกโลกด้วยยานอวกาศที่มีความเร็ว 80% ของ ความเร็วแสง สมหญิงที่รออยู่บนโลกสามารถใช้คณิตศาสตร์คำนวณพบว่า จังหวะการทำงาน ของร่างกายสมชายจะช้ากว่าเธอประมาณ 60% กล่าวคือ เมื่อหัวใจเธอเต้น 5 ครั้ง หัวใจของ สมชายจะเต้น 3 ครั้ง เมื่อเธอหายใจ 5 ครั้ง สมชายจะหายใจ 3 ครั้ง เป็นต้น ในที่สุดเมื่อ สมชายกลับคืนสู่โลกเรา ตอนที่ปฏิทินบนโลกของสมหญิงผ่านไป 50 ปี แต่สำหรับสมชายแล้ว เวลาเพิ่งผ่านไปเพียง 30 ปี ฉะนั้นสมหญิงจึงมีอายุ 70 ปี ขณะที่สมชายมีอายุเพียง 50 ปี เท่านั้น 2 กาลอวกาศมี 4 มิติแต่เป็นเนื้อเดียวกัน ไอน์สไตน์อธิบายทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของเขาด้วยสมการล้วนๆ จึงทำให้เป็น เรื่องเข้าใจยากสำหรับคนทั่วไป จนกระทั่งศาสตราจารย์เฮอร์มาน มินกาวสกี ซึ่งเคยเป็นอาจารย์ ท่านหนึ่งของไอน์สไตน์ ได้ใช้เรขาคณิตพัฒนาทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษออกมาเป็นภาพ ทำให้เขาพบว่า กาลอวกาศมี 4 มิติโดยเวลาเป็นมิติที่ 4 อวกาศและเวลา ซึ่งมี 4 มิตินี้จะ กลมกลืนเป็นเนื้อเดียวกัน อวกาศและเวลาจะไม่แยกอิสระจากกัน เพราะตำแหน่งต่าง ๆ ในอวกาศจะมีเวลาไม่เท่ากัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความเร็วในการเคลื่อนที่ในอวกาศของตำแหน่ง นั้นๆ ตำเหน่ง A จะมีเวลาเป็นของตำแหน่ง A โดยเฉพาะ ส่วนตำแหน่ง B จะมีเวลาเป็นของ ตำแหน่ง B โดยเฉพาะซึ่งไม่ตรงกัน แต่มนุษย์จะสังเกตออกหรือไม่นั้นเป็นอีกเรื่องหนึ่ง เพราะ 1 ไพรัช ธัชยพงษ์ (2549). “หนังสือไอน์สไตน์ หลุมดำ และบิ๊กแบง” หน้า 108. * ไพรัช ธัชยพงษ์ (2549). “หนังสือไอน์สไตน์ หลุมดำ และบิ๊กแบง” หน้า 108-109. * ในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ระบุว่า นอกจากความเร็วแล้ว ความโน้มถ่วง ยังส่งผลให้เวลาต่างกันด้วย กล่าว คือ ตำแหน่งใดที่มีความโน้มถ่วงสูง เวลาจะเดินช้ากว่าตำแหน่งที่มีความโน้มถ่วงต่ำกว่า ามรู้พื้นฐานเรื่องเอกภพ DOU 49 บทที่ 3 ค ว า ม