Jam dienos, valandos, minutės ir sekundės – tai žmonijos sugalvotas būdas „suteikti šiek tiek tvarkos žavingai ir sudėtingai mus supančiai Visatai“.
Tvarką pasaulyje kuriame laikrodžiais, o T. O'Brianas prižiūri pagrindinį laikrodį Amerikoje. Tai – vienas tiksliausių laikrodžių planetoje: šis atominis įrenginys skaičiuoja po 0.0000000000000001 sekundės pagal cheminio elemento cezio energijos lygmenų osciliavimus. Jeigu laikrodis būtų pradėjęs veikti prieš 300 mln. metų, dar iki dinozaurų eros pradžios, jis iki šios dienos veiktų sekundės tikslumu. Keista tai, kad pats T. O'Brianas – turbūt daugiausiai apie laiką žinantis žmogus pasaulyje – negali pasakyti, kas tai yra.
„Laiką gebame matuoti kur kas geriau nei ko nors svorį ar elektros srovę. Bet į klausimą „kas iš tikrųjų yra laikas“ aš atsakyti negaliu“, - sakė specialistas.
Gali būti, kad būtent dėl to, kad nesuprantame laiko, bandome vis tiksliau jį matuoti. Bet mūsų siekis prisitaikyti prie laikrodžio švytuoklės svyravimo gali sunaikinti mums pažįstamą laiko suvokimą. Ateinančios kartos laikrodžiai laiko neskaičiuos taip, kaip jį suvokiame mes.
Naujasis laikrodis
Netoli instituto esančiame Kolorado universitete yra laikrodis, kuris yra dar tikslesnis, nei T. O'Briano darbo objektas. Rūsyje, laboratorijoje, kur yra šis laikrodis, tvyro visiškas chaosas. Nuo palubės kybo ir per stalus driekiasi laidai. O kad jie nebūtų visiškai padriki, vietomis juos į vieną pluoštą susega tvirtinimo detalėmis.
Šis laidų ir lazerių raizginys iš tikrųjų ir yra laikrodis. Jis išdėliotas ant milžiniško stalo, o jo dalys, panašu, apvyniotos aliuminio folija. Aliuminio folija?
„Čia yra laboratorinės kokybės folija“, - sakė universiteto ir instituto bendrai įsteigto JILA instituto doktorantas Travisas Nicholsonas. Jis su kolegomis yra šio laikrodžio „šeimininkas“. Didžiąją dalį laiko doktorantai praleidžia koreguodami lazerių netikslumus ir narpliodami laidų raizgalynę. „Manau, pusė jų apskritai niekur neveda“, - sakė T. Nicholsono kolegė, doktorantė C. Campbell.
Jų naujojo laikrodžio „širdis“ yra kitas cheminis elementas – stroncis. Mažutėje kamerėlėje keli stroncio atomai kybo susikryžiavusių lazerio spindulių tinklelyje. Mokslininkai atomus truputėlį „pakrutina“ veiksmu, panašiu į varpo skimbtelėjimą. Stroncio atomai ima vibruoti neįtikėtinai dideliu dažniu. Tai – natūralus atominis metronomas, svyruojantis labai, labai mažų sekundės dalių dažniu.
Toks laikrodis be nukrypimų laiką galėtų rodyti ištisus 5 mlrd. metų.
„Tai yra visas Žemės amžius nuo jos atsiradimo. Mūsų tikslas – turėti tokį laikrodį, kuris per visą Visatos amžių nenukryptų nė sekunde“, - sakė JILA mokslininkas ir laboratorijos vadovas Yunas Ye, sukūręs šį laikrodį.
Tiesa, tokio tikslumo laikrodis privertė pažvelgti į akis rimtai problemai: tai, ką mes vadiname laiku, skirtingose Visatos vietose bėga nevienodai. Ką jau Visatos – skirtumų esama ir mūsų planetoje.
Išnykęs laikas
Laikas Everesto viršūnėje – ant pasaulio stogo - bėga truputėlį greičiau nei Mirties jūros pakrantėje, kuri tyvuliuoja 414 m žemiau įprastinio jūros lygio. Taip yra dėl to, kad greitis, kuriuo bėga laikas, priklauso nuo gravitacijos stiprumo. Pats Albertas Einsteinas atrado šią priklausomybę kurdamas savo reliatyvumo teoriją.
Santykinė laiko prigimtis mums nėra suvokiama, kol neprieinama prie kraštutinumų. Nes jei pakeltumėte laikrodį nuo žemės ir pakabintumėte jį ant sienos, pasak Y. Ye, „laikas pagreitėtų maždaug viena 1016-ąja dalimi“.
Tai yra sunkiai suvokiamo mažumo sekundės dalis. Bet tai nėra kažkoks gravitacijos poveikis laikrodžio mechanizmams. Pats laikas palubėje bėga greičiau nei ant grindų. Ir iki šiol tas skirtumas nebuvo svarbus. Bet naujasis laikrodis yra toks jautrus, kad net mažutis aukščio pasikeitimas smarkiai keičia jo veikimą. „Kilstelėkite jį pora centimetrų ir jau matysite skirtumą“, - aiškina Y. Ye.
Naujasis laikrodis gali užfiksuoti laiko tėkmės pagreitėjimą nuo Žemės branduolio nutolus vos keliais centimetrais.
Ir tai yra rimta problema. Mat tam, kad galėtume matuoti laiką, juo pasitikėti, turime turėti bendrą supratimą apie tai, kas tiksliai tai yra. Tarkime, jei vienas žmogus paskelbs „susirinkime 3:30“, mes pasitikėsime savo laikrodžiais ir ateisime į susitikimą laiku Bet jeigu vienas žmogus, gavęs šį pranešimą, dirbs vienu aukštu aukščiau, jo laikas bėgs greičiau ir į susitikimą jis ateis per anksti. O dirbantis aukštu žemiau ateis pavėlavęs.
Būtent taip ir veikia šis JILA instituto laikrodis. Jo veikimą gali pakeisti net mažučiai Žemės plutos judesiai – nors pats laikrodis visiškai nejudinamas. Ir jei bus sinchronizuoti du greta esantys laikrodžiai, jų tiksėjimas labai greitai išsiderintų. Kas reiškia, kad dviejų identiškų laikrodžių rodomas laikas netrukus pradės skirtis.
Dabartinis pasaulinis laikas yra koordinuojamas tarp visų skirtingose pasaulio vietose išdėstytų atominių laikrodžių. Bet jei į darbą bus paleisti naujos kartos atominiai laikrodžiai, to padaryti bus neįmanoma.
„Tokiame lygmenyje absoliučios laiko skalės palaikymas Žemėje taptų tikrų tikriausiu košmaru“, - sako Y. Ye. Taigi, jo sukurtas laikrodis ne tik atrodo chaotiškai. Jis mūsų laiko suvokimą paverčia chaosu.
Y. Ye įtaria, kad vienintelis būdas ateityje turėti bendrą laiko skalę – tai iškelti laikrodžius į kosmosą. Toli nuo Žemės paviršiaus esantys laikrodžiai galėtų lengviau sinchronizuotis ir galbūt bus išsaugotas mūsų vieningas laiko suvokimas.
Bet pagrindinis JAV laiko stebėtojas T. O'Brianas sau dėl to galvos nesuka. Nors iš pirmo žvilgsnio gali pasirodyti, kad nauji laikrodžiai tik prikurs mums neįveikiamų problemų, iš jų tikimasi ir milžiniškos naudos.
„Mokslininkai šiuos laikrodžius gali paversti išskirtinio tikslumo įrenginiais, kurie justų gausybę įvairiausių dalykų“, - sako T. O'Brianas. Jų išskirtinis jautrumas gravitacijai gali suteikti galimybę „užčiuopti“ Žemės gelmes ar padėti mokslininkams atrasti vandenį ir kitus požeminius išteklius.
Kosmose išskleistas laikrodžių tinklas galėtų padėti atrasti juodųjų bedugnių ir sprogstančių žvaigždžių skleidžiamas gravitacijos bangas.
Tokie laikrodžiai gali iš pagrindų pakeisti mūsų požiūrį į Visatą. Tik kad neparodys mums laiko.
