Jedan od poznatih i zanimljivijih naučnih eksperimenata izveli su 1971. godine fizičari Džozef Hafele i Ričard Kiting. Uzeli su četiri atomska časovnika i ukrcali se u komercijalni avion na put oko sveta, prvo na zapad, a zatim na istok, pre nego što su se vratili u svoju laboratoriju u Vašingtonu.
Kada su uporedili vreme na svojim pouzdanim časovnicima sa ostalima koji su ostali u laboratoriji, ispostavilo se da se vreme na njima nije poklapalo. Teorija predviđa da su satovi koji su bili na letu, u poređenju sa referentnim satovima u američkoj mornaričkoj opservatoriji, trebalo da izgube 40 ± 23 nanosekunde tokom putovanja na istok, i da bi trebalo da dobiju 275 ± 21 nanosekundu tokom putovanja prema zapadu.
Eksperiment je bio test osnovnog principa Ajnštajnove teorije relativnosti, a to je da vreme nije univerzalno, prenosi RTS.
Što brže putujete, vreme će vam sporije prolaziti. Efekat je mali – uzmite transatlantski let od Londona do Njujorka i vaš sat će zaostati za desetmilioniti deo sekunde za onim koji je ostao na zemlji – ali bez obzira, ipak ćemo stariti delić sporije nego da smo ostali kod kuće. A Hafeleovi i Kitingovi satovi bi to mogli da izmere.
Druga teza teorije relativnosti kaže da gravitacija takođe ima uticaj na vreme. Ako se udaljimo od Zemljine gravitacione sile i vreme će se ubrzati. Gravitacija utiče i na naša tela – što znači da nam je glava nešto starija od stopala. Ovaj efekat je neverovatno mali, ali na većim udaljenostima od Zemlje postaje veoma važan. GPS sistem na koji se svi sve više oslanjamo u orijentaciji, sa svojim satelitima na 20.000 kilometara iznad Zemlje, moraju to da uzmu u obzir, kako bi ispravno funkcionisali.
Uprkos ovim pojavama, Zemlja je, na kraju krajeva, mala planeta u velikom Univerzumu. Oko crnih rupa, masivnih objekata čija sila gravitacionog privlačenja je neuporediva sa gravitacijom bilo koje planete, ovi efekti relativiteta su daleko izraženiji.
Da bismo razumeli zašto, treba da zamislimo da padamo u crnu rupu. Dok padamo, ne bismo primetili nikakvu razliku u vremenu za sebe ili neposredno okruženje. Gledajući na sat ili opipavajući puls, primetili bismo isti stabilan broj otkucaja iz sekunda u sekund dok se približavamo izvesnoj propasti.
Međutim, ako bi nam instrumenti svemirske letelice dozvolili da se osvrnemo i posmatramo Univerzum izvan crne rupe, možda ćemo primetiti nešto čudno – činilo bi nam se da se događaji tamo ubrzavaju. Kada bismo mogli da posmatramo Zemlju kroz teleskop, videli bismo budućnost naše planete i vrsta, kao na ubrzanom filmu.
Ukoliko promenimo perspektivu i zamislimo da smo na svemirskoj stanici koja kruži na bezbednoj udaljenosti od crne rupe i gledamo letelicu kako upada u nju. Ivica crne rupe, kakva jeste, je horizont događaja, tačka kroz koju ne mogu da prođu ni stvari koje putuju brzinom svetlosti. Za očekivati je da bi letelica kada dođe do ove tačke jednostavno nestane.
Međutim, desilo bi se nešto čudnije – ako imamo dovoljno mašte i zamislimo da nam putnici u ovoj letelici mašu, videli bismo gotovo usporeni snimak kako padaju sve dublje u gravitacioni bunar crne rupe.
Sat postavljen na spoljnoj strani njihove letelice radiće sporije u poređenju sa onim koji je instaliran na stanici iz koje posmatramo taj prizor.
Ovaj efekat je iskorišćen u filmu Međuzvezdani, gde astronauti koji su istraživali planetu blizu crne rupe izlaze kako bi pronašli promenjeni Univerzum koji je krenuo dalje bez njih. Kao što film jasno pokazuje, nema smisla pitati se da li je vreme koje prolazi blizu crne rupe ili daleko „tačno” vreme – relativnost nam govori da tako nešto ne postoji.
Iako ovo nikada nećemo videti spolja, naš osuđeni putnik će na kraju preći horizont događaja crne rupe, granicu iza koje svetlost – ili bilo šta drugo – ne može pobeći. Ovo je tačka bez povratka, a iza nje putnik bi bio primoran ka centru crne rupe. To znači da bi se njihov doživljaj vremena mogao fundamentalno promeniti – i možda bi čak mogli da se kreću napred-nazad u vremenu.
Zašto tako? U našim običnim životima, bezbedno van crne rupe, možemo da se krećemo kako želimo u tri dimenzije prostora, ali moramo neprekidno putovati napred u četvrtoj dimenziji: vremenu. Ali unutar horizonta događaja crne rupe, stvari su unazad. Unutra, astronaut bi bio primoran da neprestano putuje svemirom – ka centru crne rupe – što znači da neki ljudi misle da bi mogli da se kreću u vremenu.
U tom smislu, crna rupa može delovati kao vremenska mašina, omogućavajući svakom dovoljno hrabrom da uđe i da otputuje u vremena mnogo pre nego što su prešli horizont događaja, sve do stvaranja same crne rupe.
Jedina kvaka je u tome što, koliko možemo da zaključimo, ne bi bilo načina da izađemo iz crne rupe, tako da nijedan putnik kroz vreme iz budućnosti ne može iskoristiti ovaj trik da dođe i poseti nas ovde na površini Zemlje. Ali razumevanje onoga što je moguće – i razmišljanje o tome kako crne rupe manipulišu prostorom i vremenom oko sebe – može pružiti fizičarima najpreciznije testove Ajnštajnovih teorija i može dovesti do dubljeg razumevanja šta je tačno ovo što nazivamo vremenom.
