1 Харьцангуйн онол

Харьцангуйн ерөнхий онолыг 1915 онд Эйнштэйн боловсруулсан билээ. Харьцангуйн тусгай онол нь бие биеийнхээ хувьд харьцангуйгаар хөдөлж байгаа ажиглагчдын өнцгөөс цаг хугацаа ба орон зайн харьцаа болон түүнтэй холбоотой үзэгдлүүдийг тодорхойлдог. Түүн дээр суурилан массаас шалтгаалан орон зай ба цаг хугацааны муруйлтаас таталцал үүсдэг гэж тайлбарладаг.

Бид автомашинаар зорчиж байх үедээ өөдөөс ирж байгаа машинууд маш хурдан хугацаанд ойртож ирдгийг анзаардаг. Тэгвэл араас ирж байгаа машин аажим, алгуур ойртож ирдэг. Энэ үзэгдлийн учир шалтгаан урдаас болон араас ирж байгаа машинууд ойролцоо хурдаар хөдөлж байлаа ч бидний өөрсдийн машин мөн адил тодорхой хурдаар хөдөлж байгаагаас хамаардаг. Тэгвэл хөдөлж байгаа биетээс цацрах гэрлийн хувьд үүнтэй төстэй үзэгдэл ажиглагддаг болов уу.

Хэрэв тийм бол сансрын вакум орчинд гэрэл адил хурдаар тархах боловч ямар нэгэн гарагийн хөдөлгөөний чиглэлээс хамааран түүнийг угтан ирж байгаа гэрэл хурдан, араас гүйцэн ирж байгаа гэрэл удааширч ирэх учиртай. Эрдэмтэд дэлхий нарыг тойрон эргэх явцад нар луу ойртох үед түүнээс ирэх гэрлийн хурд, мөн нарнаас холдох үеийн гэрлийн хурдыг тус тус  хэмжсэн боловч адил хэмжээтэй байв.

Биет хөдөлж байсан ч, үгүй байсан ч ойролцоох ажиглагчийн хувьд түүний хөдөлгөөний хууль өөрчлөгдөхгүй хэмээн Галилей дүгнэжээ. Эйнштейн биетийн хөдөлгөөний физик шинж чанарыг тайлбарласан "Галилейн харьцангуйн дүрэм"-ийг гэрэлд хүртэл өргөжүүлсэн юм. Эйнштейний өмнөх үеийн эрдэмтэд "Гэрлийн хурд хувьсан өөрчлөгддөггүй, тогтмол шинж чанартай" гэдгийг хүлээн зөвшөөрч чадахгүй байсан нь 17-р зууны үеийн эрдэмтэдтэй адил алдаатай үзэл бодол байв.

Харин Эйнштейн гэрлийн хурдны шинж чанарыг судлах явцдаа Галилейн оронд өөрийгөө тавьж үзсэнээр, гэрэл хөдлөж буй болон хөдөлгөөнгүй ажиглагчийн хувьд аль ч тохиолдолд адил хурдтай байна хэмээн дүгнэв. Хөдөлгөөнт биетийн хурд туулсан зай, түүнд харгалзах хугацаанаас хамаардаг. Гэвч "харьцангуйн тусгай онол"-ын хүрээнд гэрлийн хурдыг тогтмол гэж тооцвол нөхцөл байдлаас хамаарч цаг хугацаа хувьсан өөрчлөгдөх учиртай. Өөрөөр хэлбэл цаг хугацаа тогтмол хэмжигдэхүүн биш бөгөөд хурдсаж удааширдаг аж. 

2 Цаг хугацаагаар аялах боломжтой юу?

Бид бүхэн цаг хугацаагаар аялж байгаа. Хэдий удаан боловч ирээдүй рүү бид хормоос хором дамжин "мөлхдөг" билээ. Гэхдээ өмнө дурдсан харьцангуйн онолын дагуу илүү хурдан ирээдүйд хүрэх боломж байдаг аж. 

Хэрвээ гэрлийн хурдтай ойр хэмжээнд хөөрч чадах сансрын хөлөг бүтээгдвэл энэ нь бүрэн боломжтой зүйл юм. Тэрхүү хөлөгт суугаад сансрын уудмаар хэдхэн сар аялаад дэлхий дээр эргэж ирвэл хэдэн жил өнгөрсөн байх болно. Үүний нэгэн адил гэрлийн хурдаар нисэж хэдэн жилийг сансарт өнгөрүүлэх юм бол илүү удаан хөдөлгөөнөөр нарыг тойрч буй бусад гарагууд дээр хэдэн арав, хэдэн зуун жил өнгөрөх гэнэ. 

Бодит амьдрал дээрх жишээг авч үзье. Сансрын хөлөг цагт 28,100 км-ийн хурдтайгаар нисэж байж агаар мандлаас гардаг. Тэгвэл яг ийм хурд авах мөчид тухайн хөлөг дотор байгаа нисгэгчийн хувьд цаг хугацаа 0.01 дахин удааширдаг аж. 

Харамсалтай нь өнгөрсөн үе рүү аялах ямар ч боломж байхгүй. Үүний цаад учрыг эрдэмтэд одоог хүртэл бодож олж чадаагүй байна. 

3 Цаг хугацааг ухрааж болох уу?

“Цаг хугацааг хэсэг хором ч гэсэн ухрааж болдог бол...” гэх бодол, хөнгөн гуниглал, мөрөөдөл бидэнд цөөнгүй олон удаа тохиодог. Гэхдээ нэгэнт алдсан зүйлийг дахин эхлүүлж чадахгүй. 

Хорвоо дээрх физик үзэгдлүүдийг бүгдийг хүчээр (буюу харилцан үйлчлэл) юмаар тайлбарлах боломжтой. Үүн дээр цаг хугацаа ухарсан ч гэсэн хүчний үйлчлэлд ямар ч өөрчлөлт орохгүй тул шулуухандаа бол цаг хугацаа урагшаа ч явсан ухарч ч явсан “Физикийн хуулиуд огтхон ч өөрчлөгдөхгүй”, “Энэ ертөнц ч бас огтхон ч өөрчлөгдөхгүй” гэсэн үг болно.

Тийм учир цаг хугацаа ухарлаа гээд ямар нэгэн онцгой зүйл болох уу гэвэл үгүй. Цаг ухрахын өмнө ч хойно ч бүх юм бахь байдгаараа, нөгөө л физикийн хуулиуд дээр оршин тогтнодог тэр ертөнцөөрөө л байна. Тиймээс цаг хугацаа ухардаг ертөнцөд алимыг байдаг хүчээрээ шидвэл татах хүчинд татагдаад газар унана. Цаг хугацаа ухрахаас өмнөхтэй юугаараа ч ялгарахгүй.

4 Цаг хугацаа гэдэг зүйл үнэхээр байдаг уу?

Өмнө нь хэлсэнчлэн эрдэмтэд болон гүн ухаантнууд орон зай болоод цаг хугацааны талаар тасралтгүй эргэцүүлж, судалж ирсэн билээ. Харамсалтай нь хамгийн агуу сэтгэгчид хүртэл яг тоймтой хариултад хүрч чадаагүй. Зарим суут хүмүүс цаг хугацаа гэж байхгүй, бид зүгээр л энэ хорвоо дээр өнгөрүүлж байгаа амьдралаа хэмжихийн тулд ийм нэгж гаргаж ирсэн гэж үздэг. Тиймээс ирээдүй өнгөрсөн одоо гэж зүйл байхгүй гэсэн үг юм. "Цаг хугацаа өнгөрөх мэдрэмж нь бидний хүрээлэн буй орчноос хүлээж авч буй мэдээллийг тархи боловсруулахад төрсөн сэтгэгдэл" физикч Шон Кэрролл хэлсэн байдаг.