Tiksliausias pasaulyje laikrodis: nesustoti 5 mlrd. metų ir fiksuoti juodųjų skylių gravitacines bangas

Jei norėtumėte sužinoti tikslų laiką, jums tektų nukakti į Kolorado valstijoje (JAV) esantį Boulderio miestą. Ten cezio atomų fontanas matuoja oficialų JAV laiką. Jo nustatinėti nereikės dar 300 mln. metų. Bet tai – niekis. Mat tame pačiame Boulderyje, vos už kelių kilometrų nuo šito laikrodžio yra laboratorija, kurioje tiksi naujas tiksliausias laikrodis pasaulyje. Preciziškai tikslų laiką jis rodys dar 5 mlrd. metų – t. y. 0,5 mlrd. metų ilgiau nei egzistuoja mūsų planeta.

„Aš manau, kad laikas yra sugalvotas žmogaus“, – teigia vyriausiasis JAV laiko skaičiuotojas Nacionaliniame Matų ir technologijų institute (Koloradas, JAV) Tomas O'Brienas. Jo įsitikinimu, dienos, valandos, minutės ir sekundės tėra žmonijos būdas „sudėlioti nepaprastai nuostabią ir sudėtingą visatą į tam tikras lentynėles“.

Į lentynėles visatą sudėlioti mums padeda laikrodžiai, o T. O'Brienas kaip tik prižiūri svarbiausią Amerikos laikrodį. Jis – vienas tiksliausių planetoje, nes yra atominis: vadovaujasi cezio atomų virpesiais ir geba skaičiuoti laiką 0,0000000000000001 sekundės tikslumu. Jei toks laikrodis būtų pradėjęs eiti prieš 300 mln. metų, laiką taip pat nepriekaištingai jis rodytų ir mūsų laikais. Tačiau beprotiškiausia yra tai, kad žinodamas laiką geriau už bet kurį kitą žmogų planetoje, T. O'Brienas paaiškinti, kas yra laikas, nesugebėtų.

„Laiką mokame matuoti tiksliau, nei svorį ar elektros srovę, – pripažįsta jis. – Bet į klausimą, kas yra laikas, jums atsakyti, deja, negaliu“.

O visai netoli jo prižiūrimo atominio laikrodžio yra kitas – dar tikslesnis ir dar beprotiškesnis laikrodis. Jis veikia netoliese esančiame Kolorado universitete. Tiesa, laboratorija, kurioje tas laikrodis įkurdintas, primena visatos chaosą: nuo lubų kadaruoja į gijas suimtos vielos ir laidai, jie raizgosi aplink stalus, kėdes.

Tas vielų, laidų ir lazerių gniutulas iš tikrųjų yra laikrodis. Jis „išsikėtojęs“ ant didžiulio stalo, o kai kurios jo dalys apmuturiuotos į foliją panašia medžiaga. Visam šiam gyvatynui kažkur ten, jo gelmėse, įkalintas ankštoje kameroje diriguoja „Ponas Stroncis“. Stroncio atomams išsibėgioti neleidžia susikryžiuojančių lazerio spindulių grotos. Tyrėjai tuos atomus vis užgauna (kaip kariliono meistras varpus), o stroncio atomai pradeda vibruoti – tik neįtikėtinai dideliu dažniu. Tai – natūralus atominis metronomas, sugebantis ištiksėti trilijardąsias milijardinės sekundės dalies dalis. Šis laikrodis taip pat preciziškai tarnaus 5 mlrd. metų. „Mūsų Žemė nė tiek nugyventi dar nespėjo, – pastebi vienas laboratorijos mokslininkų Jun Ye. – Mūsų tikslas – turėti laikrodį, kuris per visą visatos egzistenciją neatsiliktų nė sekundės“.

Vis dėlto tiksliausias Žemėje laikrodis turi ir didelę bėdą. Mat reiškinys, kurį vadiname laiku, visatoje bėga skirtingai. Nevienodai laikas eina net ir mūsų planetoje. Štai Everesto viršukalnėje jis eina truputėlį greičiau nei Mirties slėnyje ar Marianų įduboje. Taip yra todėl, kad laiko greitis priklauso nuo gravitacijos stiprumo. Tai atrado pats Albertas Einšteinas ir išdėstė reliatyvumo teorijose. Laiko reliatyvumas nėra kažkokia kosminė nepasiekiamybė.

Toldamas nuo Žemės branduolio naujasis laikrodis justų laiko tėkmės spartėjimą. Tačiau, pasirodo, tai ir yra bėda. Kad būtų galima naudotis laiku, reikia, kad visi laikrodžiai laiką skaičiuotų tokiu pat tempu. O dabar pabandykime įsivaizduoti pasaulį, kur laikrodis penkioliktame aukšte tiksi greičiau negu pirmame aukšte.

Kaip tik tokiu principu dirba šitas neeilinis laikrodis. Jo laiko skaičiavimo tempą pakeisti gali net menkiausi pokyčiai Žemės plutoje – nors pats laikrodis liks kur buvęs. Net jei būtų sinchronizuotas dviejų tokių pat laikrodžių rodomas laikas, skirtingas jų tempas reikštų, kad jų sinchroniškumas netrukus išsiderins. Jie niekada nerodys identiško laiko.

Dabar laikas mūsų planetoje skaičiuojamas koordinuojant įvairiose planetose dalyse esančių atominių laikrodžių parodymus. Naujajam atominiam laikrodžiui tai negalioja.