اگر به شما بگویند «زمان بالای کوه سریعتر میگذرد»، احتمالاً در نگاه اول آن را یک استعاره شاعرانه تصور میکنید؛ چیزی در حد اینکه «زندگی در ارتفاع، حس دیگری دارد». اما فیزیک میگوید این فقط یک استعاره نیست، بلکه واقعاً حقیقت دارد. ساعتهای دقیق اتمی که در آزمایشگاههای پیشرفته روی زمین کار میکنند، نشان دادهاند که اختلاف ارتفاع—even در حد چند ده متر—میتواند باعث شود زمان کمی متفاوت جریان پیدا کند. حالا این اثر وقتی راجع به کل سیاره زمین حرف میزنیم، معنایی باورنکردنی پیدا میکند: هسته زمین از سطح آن حدود ۲۵ سال جوانتر است.
این نتیجه بهظاهر عجیب، از دل نظریهای بیرون آمده که بیش از صد سال پیش توسط آلبرت اینشتین مطرح شد: نسبیت عام. یکی از پیشبینیهای مهم این نظریه این است که گرانش، فقط اجسام را نمیکشد به سمت خود؛ بلکه روی خود زمان هم تأثیر میگذارد. هر چه در میدان گرانشی قویتری باشید، زمان برای شما کمی آهستهتر میگذرد. سطح زمین نسبت به قله یک کوه، کمی در موقعیت پایینتری در میدان گرانشی قرار دارد و هسته زمین از همه نقاط دیگر، در عمیقترین بخش این میدان است. یعنی اگر بتوانید یک ساعت فوقالعاده دقیق را در هسته زمین بگذارید و ساعتی مشابه را روی سطح یا روی قله یک کوه، این سه ساعت در طول میلیونها و میلیاردها سال، زمان را دقیقاً یکسان اندازه نمیگیرند.
برای زندگی روزمره ما، این اختلاف آنقدر ریز است که عملاً قابل حس نیست. اگر یک عمر کامل روی قله اورست زندگی کنید، قرار نیست ناگهان چند سال پیرتر یا جوانتر از مشابه خودتان در سطح دریا باشید. اختلافها در حد نانوثانیه است؛ اما همین نانوثانیهها وقتی روی مقیاس ۴.۵ میلیارد سال عمر زمین جمع میشوند، تبدیل به عددی میشوند که دیگر میتوان آن را به زبان ساده بیان کرد: هسته زمین از نظر «زمان سپریشده» حدود ۲۵ سال کمتر از سطحش عمر کرده است.
نکته جالب اینجاست که این پدیده عجیب، فقط یک کنجکاوی تئوریک نیست؛ بلکه ما هر روز بهشکلی ناخواسته با نتایجش زندگی میکنیم. سیستم موقعیتیاب جهانی (GPS) که در گوشیها و ماشینها و نقشههای آنلاین استفاده میکنیم، برای اینکه دقیق کار کند، باید اثر نسبیت عام و نسبیت خاص را روی زمان در ماهوارهها تصحیح کند. ماهوارههای GPS در ارتفاع بالا و سرعت زیاد بهدور زمین میچرخند و اگر تفاوت گذر زمان برای آنها نسبت به سطح زمین اصلاح نشود، موقعیتهای محاسبهشده بهسرعت دچار خطای چند ده متری و حتی چند صد متری میشود. یعنی همین فناوری سادهای که هر روز از آن استفاده میکنیم، در سکوت، در حال محاسبه و جبران تفاوت «جریان زمان» است.
ایده جوانتر بودن هسته زمین، یک جور بازی فکری جذاب است که کمک میکند مفهوم انتزاعی نسبیت، قابل لمستر شود. اینطور نیست که هسته زمین واقعاً دیرتر شکل گرفته یا تقویم متفاوتی داشته باشد؛ منظور این است که اگر میتوانستید در تمام مدت عمر زمین، یک ساعت اتمی را همراه هسته ببرید و یکی را روی سطح نگه دارید، بعد از میلیاردها سال، ساعت هسته حدود ۲۵ سال عقبتر میماند. تمام اتفاقاتی که برای زمین افتاده، از تشکیل پوسته و اقیانوسها تا ظهور حیات، از نگاه «زمان محلی» هسته کمی فشردهتر سپری شده است.
در پشت این عدد ساده، محاسبات پیچیدهای از فیزیک گرانش، ساختار درونی زمین و توزیع جرم آن قرار دارد. هرچه جرمی فشردهتر و نزدیکتر به مرکز باشد، اثر گرانشی بیشتری روی زمان میگذارد. هسته زمین—با ترکیب اصلی آهن و نیکل—بخش بزرگی از جرم سیاره را در خود متمرکز کرده است. اطراف آن، لایههای مختلف گوشته و پوسته قرار گرفتهاند که هر کدام در فاصلههای متفاوتی از مرکز قرار دارند. نتیجه نهایی این «ساختار پیازی» این است که هر لایه، کمی با لایه دیگر در تجربه گذر زمان فرق دارد؛ اما این تفاوتها فقط در دقت ساعتهای علمی و در مقیاس زمانی کیهانی معنی پیدا میکند.
این داستان، یادآوری مهمی از این نکته است که زمان، آنقدرها هم مطلق و یکدست نیست که در زندگی روزمره تصور میکنیم. آنچه ما بهعنوان ثانیهها و دقیقهها تجربه میکنیم، در اصل وابسته به موقعیت ما در فضا، سرعت حرکتمان و میدان گرانشیای است که در آن قرار داریم. اینشتین با نظریه نسبیت عام، این تصور کلاسیک را شکست که زمان برای همه در همهجا یکسان میگذرد. حالا، با مثالهایی مثل جوانتر بودن هسته زمین، میتوانیم ببینیم این ایده چگونه از آسمان و ستارهها به زیر پاهای خودمان رسیده است.
پس دفعه بعد که از پنجره هواپیما به پایین نگاه میکنید یا روی قله یک کوه به چشمانداز نگاه خیره میشوید، یادتان باشد: در مقیاس کیهانی، شما در ارتفاعی ایستادهاید که زمان، هر چند ناچیز، اما واقعاً سریعتر از دل داغ و سنگین سیارهتان میگذرد.