Το Παράδοξο των Διδύμων (Twin Paradox) ... αλλά και του Γήρατος (Μέρος 1)

Ένα από τα διασημότερα παράδοξα της Φυσικής
είναι το Παράδοξο των Διδύμων.

Ας δούμε μια γενική, κάπως εκλαϊκευτική περιγραφή του.

Ο Σταμάτης (Stam) και ο Γρηγόρης (Greg) είναι δίδυμοι αδελφοί.
Γεννήθηκαν το 1980 και το έτος 2000 (δηλ. σε ηλικία 20 ετών) είχαν ήδη προσληφθεί στην NASA.

Όμως, αν και δίδυμοι, οι ιδιοσυγκρασίες τους διέφεραν.

- Ο Stam ήταν πάντα συντηρητικός και μετρημένος.
- Ο Greg, αντίθετα, ήταν ανήσυχος και παράτολμος
Έτσι ο Stam έγινε υπάλληλος εδάφους ενώ ο Greg έγινε αστροναύτης.

Το 2000 αποφασίστηκε η εκτέλεση της μεγάλης αποστολής για την Διερεύνηση του Διαστήματος.
Ο Stam ανέλαβε την εποπτεία της από το έδαφος της Γης ενώ ο Greg ήταν αυτός που επιβιβάστηκε στο υπερσύγχρονο διαστημόπλοιο που διέθετε τον εξοπλισμό απίστευτης τεχνολογίας.

Οι δύο αδελφοί αποχαιρετήθηκαν πριν την εκτόξευση.

Έβγαλαν και την ανάλογη φωτογραφία του αποχαιρετισμού.

Στην συνέχεια το διαστημόπλοιο εκτοξεύθηκε και ο Greg ξεκίνησε το μεγάλο συναρπαστικό ταξίδι.

Όλα έγιναν σύμφωνα με το πρόγραμμα.

Το διαστημόπλοιο ανέπτυξε ασύλληπτη ταχύτητα (99% της ταχύτητας του φωτός), προσπέρασε τις τροχιές των Εξωτερικών Πλανητών δηλαδή του Άρη, του Δία, του Κρόνου, του Ποσειδώνα, και βγήκε έξω από το Ηλιακό Σύστημα.

Στην συνέχεια, διέτρεξε για αρκετό καιρό το Διαστρικό Διάστημα (περισσότερα από 3 έτη φωτός) χωρίς να συναντήσει Αστέρες.
Τελικά, οι πρώτοι Εγγύτεροι στον Ήλιο Αστέρες έκαναν την εμφάνισή τους:

- Πρώτα συνάντησε τους τρεις Αστέρες του Κενταύρου (Alpha Centauri) (γύρω στα 4 έτη φωτός )

- Μετά είδε τον Αστέρα του Barnard (Barnard's Star) (γύρω στα 6 έτη φωτός ) 

- Ακολούθως πέρασε από την τροχιά του Λύκου (Wolf 359) (λίγο πριν τα 8 έτη φωτός)

- Και, αμέσως μετά, συνάντησε την Λαλάνδη (Lalande 21185) (λίγο μετά τα 8 έτη φωτός)

- Ακολούθησαν οι Δίδυμοι Αστέρες του Σείριου (Sirius) (γύρω στα 8,5 έτη φωτός)

- Μετά συνάντησε τους δύο επόμενους Δίδυμους Αστέρες του Gliese (Luyten 726-8) (λίγο πριν τα 9 έτη φωτός)

- και τέλος είδε τον Αστέρα του Ross (Ross 154) (λίγο πριν τα 10 έτη φωτός)

Αμέσως μετά, ακριβώς στα 10 έτη φωτός από την Γη, το διαστημόπλοιο σταμάτησε και αφού αντέστρεψε πορεία, έκανε ακριβώς την ίδια διαδρομή και επέστρεψε στην Γη.

O Greg ήταν πολύ ικανοποιημένος.
Κοίταξε το τεράστιο χρονόμετρο στην καμπίνα του διαστημόπλοιου... είχαν περάσει κι όλας τρία χρόνια από την έναρξη του ταξιδιού του και επιτέλους η μεγάλη αποστολή του ολοκληρωνόταν.
Είχε και γενέθλια. Είχε γίνει 23 ετών.

Στο κοσμοδρόμιο τον περίμενε πλήθος κόσμου.
Πρώτος, τον χαιρέτησε ο αδελφός του....ο Stam.

Όμως ...
φαινόταν γερασμένος...
Ναι, ο Stam είχε αρχίσει να γκριζάρει. Λογικό, αφού ήταν πια 40 ετών.

Ο Greg κοίταξε την μεγάλη επιγραφή του κοσμοδρόμιου:
"Καλώς ήρθες Greg στο έτος 2020" !!!!!!!!!!

Ο Greg ξαναμπήκε στο διαστημόπλοιο και ξανακοίταξε το χρονόμετρο.
Έδειχνε έτος 2003 !!!!!!!!!

Μα τι είχε συμβεί?

Ενώ στην Γη είχαν περάσει 20 χρόνια ... μέσα στο διαστημόπλοιό του είχαν περάσει μόνον 3 χρόνια ...
Η διαφορά ήταν 17 ολόκληρα χρόνια.

Η συνέχεια στο επόμενο....