چند سال قبل که به همراه تعدادی از دوستان برای صعود به یکی از قلههای استان سمنان رفته بودیم، یک راهنمای ناوارد به منطقه را با خود بردیم که قرار بود مسیر رسیدن به قله را به ما نشان دهد. راهنمای ناوارد به محض دیدن قله یک خط مستقیم به سمت قله را نشان داد و گفت مسیر قله همین است و همین خط مستقیم را بگیرید و صعود کنید.
چشمتان روز بد نبیند، ما به جای یک قله، چهار پنج قلهی فرعی را صعود کردیم و دست آخر هم به قلهی اصلی نرسیدیم. هر بار که به یک قلهی فرعی میرسیدیم، فکر میکردیم این همان قلهی اصلیست و زمانی که به بالای آن میرسیدیم، میدیدیم هنوز با قلهی اصلی فاصلهی زیادی داریم. قسمت سخت ماجرا این بود که بین این قلههای فرعی نیز یک خط مستقیم نبود و یک حالت دره مانند بود و ما باید آن را پایین میآمدیم و دوباره برای قلهی بعدی از ارتفاع پایین شروع به صعود میکردیم.
در این خاطره (بهتر است بگویم تجربه)، اشتباه راهنمای ناوارد این بود که براساس این اصل هندسهی اقلیدسی که کوتاهترین فاصلهی بین دو نقطه، خط مستقیم است، تصور کرده بود که ما اگر خط مستقیم را بگیریم، در سریعترین حالت به قله میرسیم. غافل از اینکه در دل این خط مستقیم کلی دره و فرورفتگی وجود دارد که مسیر را بسیار طولانیتر و سختتر میکند.
بله اگر روی زمین صاف و بدون پستی بلندی مثل کویر بخواهیم کوتاهترین فاصله را بیابیم، باید خط مستقیم را طی کنیم.
اما در کوهستان ما با یک سطح خمیده و پر از چین و چروک مواجه هستیم.
غرض از نقل این خاطره اینکه ما میدانیم که مطابق نسبیت عام، یک جرم میتواند باعث خمیدگی هندسهی فضا-زمان شود. این خمیدگی فضا-زمان، با کمی اغماض، شبیه همان پستی و بلندیهای کوهستان است. با این تفاوت که این فضا-زمان مسیری است که امواج نیز از آن میگذرند. در مثال آن خاطره، من اگر از پای کوه، نوری را مستقیما به سمت نوک قله نشانه میرفتم، نور در یک خط مستقیم به نوک قله میرسید.
اما مثلا اگر سیارهی زمین و سیارهی زهره در دو سمت خورشید باشند و ما از سطح زمین، نور یا موجی را به سمت سیارهی زهره بفرستیم، این موج به خاطر خمیدگی فضا-زمان در نزدیکی خورشید، دیگر یک خط مستقیم را طی نمیکند. در این حالت موج مثل همان تجربهی من در کوهستان، بایستی از قعر یک دره عبور کند تا به سیارهی زهره برسد (مانند تصویر بالا) و اگر بخواهد بازگردد نیز بایستی مجددا از قعر همان درهی ایجاد شده توسط گرانش خورشید عبور کند تا به ما برسد. در مثال کوهستان، از آنجایی که سرعت ما کم بود، این درهها صعود ما را چند ساعت طولانیتر کرد.
اما در مثال ارسال موج به سیارهی زهره، این تاخیر حدود یک ده هزارم ثانیه است که البته این تاخیر ناچیز با آزمایشات علمی دقیق بارها و بارها تایید شده است.