سر ما از پاهایمان پیرتر است، نه به خاطر اینکه مغز در آن قرار دارد و نه به خاطر فشاری که به آن وارد می‌شود، بلکه به خاطر گرانش. هرچقدر ما از زمین دور شویم، زمان سریع‌تر از سطح زمین می‌گذرد. این یکی از نتایج نسبیت عام اینشتین است که به آن، اتساع زمان گرانشی یا gravitational time dilation گفته می‌شود. البته این اتساع زمان فقط روی کاغذ نیست، بلکه به کمک آزمایشات مختلف، درستی آن تایید شده است. هرچقدر ما در معرض گرانش قوی‌تری قرار بگیریم، زمان برایمان آهسته تر می‌گذرد.
البته ما این اتساع زمان را راجع به سر و پاهایمان حس نمی‌کنیم. چرا که اختلاف گرانش بین پاها و سرمان آنقدر ناچیز است که مثلا زمان برای پاهایمان فقط در حد چند نانوثانیه آهسته‌تر از سرمان می‌گذرد. اما اگر یک نفر به سطح خورشید برود و یکسال آنجا بماند و بعد از یکسال به زمین بازگردد، می‌بیند که ساعتش در حد ۶۷ ثانیه از ساعت‌های روی زمین عقب افتاده است. البته کسی که در سطح خورشید قرار بگیرد، خودش این آهسته گذشتن زمان را احساس نمی‌کند. برای او همه چیز عادی به نظر می‌رسد. فقط اگر ساعت کسی که روی زمین است را مشاهده کند، می‌فهمد که ساعت کسی که روی زمین است به سرعت در حال چرخش است.
همینطور کسی که در سطح زمین قرار دارد، متوجه سریع‌تر گذشتن زمان نمی‌شود و همه چیز برایش عادی به نظر می‌رسد. اما کافی‌ست ساعت دوستش که روی خورشید قرار دارد را مشاهده کند تا بفهمد که ساعت دوستش چقدر آهسته می‌گذرد.
اما آیا ساعت ها خراب شده اند و زمان را اشتباه نشان می‌دهند؟
هر دو ساعت درست هستند. این زمان است که در اثر گرانش در حال تند شدن و کند شدن است. این همان اتساع زمان است که در اثر اختلاف در شدت گرانش رخ می‌دهد. اما چرا زمان بایستی تند و کند شود؟ اجازه دهید به کمک یک مثال این موضوع را بررسی کنیم. ما می‌دانیم که براساس نسبیت عام اینشتین، یک جرم می‌تواند هندسه‌ی فضا-زمان را دچار خمیدگی کند و هرچقدر آن جرم سنگین‌تر باشد، میزان خمیدگی فضا-زمان بیشتر است.
حالا تصور کنید که ما ساعتی داریم که با فوتون‌های نور کار می‌کند. به این شکل که یک فوتون نور از یک منبع پرتاب می‌شود، یک مسیر را طی می‌کند و به یک حسگر می‌رسد. به محض اینکه فوتون به حسگر می‌رسد، ساعت زمان بعدی مثلا یک صدم ثانیه بعد را نشان می‌دهد. فاصله‌ی بین منبع فوتون و حسگر ثابت است. حالا این ساعت را از سطح زمین به سطح خورشید می‌بریم. ساعت به همان صورت کار می‌کند. اما حالا به خاطر اینکه فضا-زمان بیشتر خمیده شده است، فوتون نور بایستی به جای یک خط راست مسیر خمیده‌‌‌ای را طی کند. چون یک خط خمیده از یک خط راست طولانی‌تر است، فوتون نسبت به حالت قبل زمان بیشتری نیاز دارد که از منبع به گیرنده برسد.
پس همان یک صدم ثانیه برای کسی که روی خورشید از این ساعت استفاده می‌کند، طولانی‌تر از یک صدم ثانیه برای کسی است که روی زمین از این ساعت استفاده می‌کند. بنابراین زمان برای او که روی خورشید است آهسته تر می‌گذرد.
– اَبا اِباد
تصویر بالا: مربوط به فیلم بسیار جذاب میان ستاره‌ای (Interstellar) به کارگردانی کریستوفر نولان. هر یک ساعت روی سیاره‌ی میلر، به اندازه‌ی هفت سال روی زمین می‌گذرد. به همین خاطر زمانی که کوپر و تیمش بعد از چند ساعت از سطح سیاره به فضاپیما بازگشتند، همکارشان ۲۴ سال پیرتر شده بود.