رأسك يسبق قدميك في الزمن.. حقيقة علمية لا نشعر بها

سكوب ميديا- علوم

قد يبدو القول إن الوقت يمر عند رأسك أسرع منه عند قدميك مجرد عبارة طريفة، لكنه يعبر عن ظاهرة حقيقية تنبأت بها نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين، وأثبتتها تجارب باستخدام ساعات ذرية فائقة الدقة.

فالزمن لا يمر بالمعدل نفسه في جميع الأماكن. وبالقرب من سطح الأرض، تدق الساعة الموجودة في موضع أعلى أسرع قليلا من ساعة مماثلة أسفل منها، نتيجة اختلاف الجهد الجاذبي بين الموقعين. ولهذا، عندما يكون الإنسان واقفا، يمر عند رأسه وقت أكثر بقليل مما يمر عند قدميه.

ولا يتعلق الأمر بخلل في الساعات أو بطريقة إحساسنا بالوقت، بل باختلاف فعلي في الزمن الذي تقيسه الساعات عند مقارنة قراءاتها. ومع ذلك، فإن الفارق على مستوى جسم الإنسان بالغ الصغر، ولا يمكن ملاحظته بالحواس أو بالساعات اليومية.

في عام 2010، تمكن باحثون في المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتكنولوجيا «NIST» من رصد هذا التأثير بمقارنة ساعتين ذريتين، بعدما رفعوا إحداهما نحو 33 سنتيمترا فوق الأخرى. وكانت النتيجة أن الساعة الأعلى دقت أسرع، بما يتوافق مع توقعات النسبية.

ولإدراك ضآلة الفرق، أوضح المعهد أن البقاء على ارتفاع إضافي قدره 33 سنتيمترا طوال 79 عاما يراكم فارقا يقارب 90 جزءا من مليار جزء من الثانية. وهذا الرقم يخص فرق الارتفاع المستخدم في التجربة، وليس الفارق الكامل بين رأس الإنسان وقدميه.

وفي عام 2022، انتقل باحثو معهد «جيلا»، المشترك بين NIST وجامعة كولورادو بولدر، إلى قياس أدق. فقد رصدوا اختلافا في معدل مرور الزمن بين أعلى عينة من ذرات السترونشيوم فائقة البرودة وأسفلها، رغم أن امتدادها العمودي كان في حدود مليمتر واحد فقط.

لم يضع الباحثون ساعة عند رأس شخص وأخرى عند قدميه. استخدموا الذرات بوصفها مراجع دقيقة لقياس الزمن، وقارنوا تردداتها عند ارتفاعات مختلفة داخل العينة نفسها. ونشرت النتائج في مجلة «نيتشر»، لتبين أن أثر الجاذبية على الزمن يمكن رصده حتى على هذه المسافات الصغيرة.

وتتجاوز أهمية هذه التجارب إثبات فكرة مدهشة. فالساعات شديدة الدقة قد تساعد على قياس اختلافات الارتفاع والجهد الجاذبي، وتطوير أدوات لدراسة الأرض، وإجراء اختبارات أكثر حساسية لقوانين الفيزياء.

أما عبارة «رأسك أكبر عمرا من قدميك»، فهي تبسيط لأثر نسبي يتعلق بالزمن المتراكم عند ارتفاعات مختلفة، وليست دليلا على أن الرأس تظهر عليه علامات الشيخوخة أسرع. كما أن مقدار الفارق الفعلي يتأثر بالوقت الذي يقضيه الإنسان واقفا أو جالسا أو مستلقيا.

هكذا تكشف الساعات الذرية أن الزمن، الذي يبدو موحدا في حياتنا اليومية، يحمل فروقا حقيقية حتى داخل المسافة الفاصلة بين الرأس والقدمين.