Til daglig oplever vi tiden som en fast og uforanderlig størrelse, og det var også opfattelsen blandt fysikerne, lige indtil Albert Einstein fremlagde sine relativitetsteorier i begyndelsen af 1900-tallet. Teorierne gav videnskaben et helt nyt syn på både rummet og tiden.
Ifølge den generelle relativitetsteori er de tre rumlige dimensioner – højde, længde og bredde – uløseligt forbundet med tiden i en firedimensionel rum-tid. Derfor påvirkes både rummets form og tidens gang af store masser og deres bevægelser, som får tiden til at forløbe med forskellige hastigheder forskellige steder i universet.
Nogle af konsekvenserne kan vi måle direkte her på Jorden, andre kan vi observere langt ude i rummet, og atter andre er foreløbig kun teoretiske forudsigelser.
TIDEN BLIVER FORSINKET
Tyngdekraften trækker tiden ud
Masser krummer rummet og får tiden til at gå langsommere, og jo større og mere koncentreret massen er, desto større er forsinkelsen.
En neutronstjerne er ekstremt kompakt og krummer rum-tiden så meget, at tiden går 30 procent langsommere end på Jorden. 50 minutter hos os svarer dermed til 35 minutter på neutronstjernen.
Men selv her på Jorden kan effekten måles. Et atomur går hurtigere på en bjergtop end ved havoverfladen, fordi toppen er længere væk fra tyngdepunktet i klodens centrum.
TIDEN FÅR ET TVIST
Rotation vrider tiden rundt
I 2020 viste observationer med Parkes-teleskopet i Australien, at roterende objekter vrider rum-tiden. Beviset kom fra et dobbeltstjernesystem med en hvid dværgstjerne, som omkredses af en neutronstjerne.
Neutronstjernen er en såkaldt pulsar, som udsender faner af stråling, og ved at iagttage strålingen kunne forskerne se, at dens bane slingrede.
Årsagen er, at den hvide dværg, som roterer om sig selv på under to minutter, vrider rum-tiden så meget, så pulsarens bane vipper op og ned.
TIDEN GENTAGER SIG SELV
I et sort hul går tiden i ring
Vi kan ikke se, hvad der foregår inde i et sort hul, men astrofysikerne mener, at sorte huller roterer, også i de indre regioner.
I midten af et sort hul findes den såkaldte singularitet – et punkt med uendelig stor tyngdekraft. Ifølge nogle forskere vrider den voldsomme rotation tæt omkring singulariteten rum-tiden så hurtigt rundt, at der kan opstå såkaldte lukkede tidsringe.
I en lukket tidsring er fortid, nutid og fremtid bundet sammen, så tiden løber i ring, og historien – eller fremtiden – gentager sig i det uendelige.