การขยายเวลาคืออะไร?

การขยายเวลาเป็นปรากฏการณ์ทางวิทยาศาสตร์ที่เกิดขึ้นตามทฤษฎีสัมพัทธภาพเมื่อมีผู้สังเกตการณ์สองคนแต่ละคนจะได้สัมผัสกับเวลาที่แตกต่างจากคนอื่น ๆ ทำให้แต่ละคนเชื่อว่าประสบการณ์ของเวลาอื่น ๆ นั้นผิดพลาดการขยายเวลาสามารถสร้างได้ผ่านความแตกต่างสัมพัทธ์ในความเร็วระหว่างผู้สังเกตการณ์ทั้งสองหรือความแตกต่างของระยะทางที่สัมพันธ์กับมวลขนาดใหญ่สถานการณ์แรกเรียกว่าการขยายเวลาความเร็วสัมพัทธ์และครั้งที่สองเรียกว่าการขยายเวลาของแรงโน้มถ่วง

การขยายเวลาใด ๆ ที่เกิดจากความแตกต่างสัมพัทธ์ในความเร็วจะนำไปสู่ผู้สังเกตการณ์คนหนึ่งเชื่อว่าเวลาจะช้าลงสำหรับผู้สังเกตการณ์ที่สองในการตั้งค่านี้ผู้สังเกตการณ์ทั้งสองจะต้องอยู่ห่างไกลจากมวลแรงโน้มถ่วงใด ๆ และพวกเขาจะต้องเคลื่อนไหวด้วยความเร็วที่สำคัญเพื่อให้เอฟเฟกต์มีความสำคัญพอที่จะตรวจจับได้ความเร็วที่สูงขึ้นจะเพิ่มระยะเวลาการขยายเวลาที่มีประสบการณ์สำหรับผู้สังเกตการณ์

ผู้สังเกตการณ์แต่ละคนมีนาฬิกาและนาฬิกานาฬิกาของผู้สังเกตการณ์คนอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับนาฬิกาของเขาหรือเธอเนื่องจากความเร็วสัมพัทธ์เวลาจะขยายตัวหรือช้าลงในนาฬิกาอื่น ๆ เมื่อเทียบกับนาฬิกาท้องถิ่นปรากฏการณ์นี้จะได้รับประสบการณ์จากบุคคลทั้งสองและผู้สังเกตการณ์ทั้งสองจะรู้สึกว่านาฬิกาอื่น ๆ กำลังเคลื่อนที่ช้ากว่าเมื่อเทียบกับนาฬิกาของตัวเอง

การขยายเวลาของแรงโน้มถ่วงเป็นประเภทที่สองที่อธิบายโดยสัมพัทธภาพในระหว่างสถานการณ์นี้ผู้สังเกตการณ์สองคนอยู่ในความเคารพซึ่งกันและกันและมวลแรงโน้มถ่วงผู้สังเกตการณ์ทั้งสองตั้งอยู่ในระยะทางต่าง ๆ จากมวลซึ่งมีความสำคัญเพียงพอที่จะอนุญาตให้มีประสบการณ์ในการขยายเวลาผู้สังเกตการณ์ที่อยู่ใกล้กับมวลกำลังประสบกับแรงโน้มถ่วงที่แข็งแกร่งจากมวลเมื่อเทียบกับผู้สังเกตการณ์ที่อยู่ไกลออกไปแรงโน้มถ่วงของมวลบางครั้งเรียกว่าแรงโน้มถ่วงดีและผู้สังเกตการณ์คนแรกถูกอธิบายว่าลึกกว่าในบ่อน้ำกว่าผู้สังเกตการณ์คนที่สอง

ผู้สังเกตการณ์ทั้งสองแต่ละคนพกนาฬิกากับพวกเขาเพื่อบันทึกเวลาผู้สังเกตการณ์คนแรกที่อยู่ใกล้กับมวลแรงโน้มถ่วงจะได้สัมผัสกับนาฬิกาของผู้สังเกตการณ์คนอื่นเร็วกว่านาฬิกาของเขาหรือเธอในขณะที่ผู้สังเกตการณ์คนที่สองจะเห็นนาฬิกาของผู้สังเกตการณ์คนแรกช้ากว่านาฬิกาของเขาหรือเธอผู้สังเกตการณ์แต่ละคนยังคงประสบกับนาฬิกาท้องถิ่นเพื่อบันทึกเวลาที่ถูกต้องซึ่งแตกต่างจากสถานการณ์ความเร็วสัมพัทธ์ผู้สังเกตการณ์ในสถานการณ์นี้ยอมรับว่านาฬิกาหนึ่งนาฬิกาช้าลงในขณะที่อีกนาฬิกาหนึ่งเร็วกว่า