वेळ: चौथा परिमाण

आपण रोज तीन परिमाणांमध्ये जगाचा अनुभव घेतो, जरी आपले लक्ष मुख्यत्वे तीन परिमाणांवरच असते.

भूमितीमध्ये, बिंदूला शून्य परिमाणे असतात—तो फक्त एक स्थान दर्शवतो. रेषा लांबी जोडते, ज्यामुळे १-परिमाण (1D) तयार होते. रुंदी जोडल्यास कागदावरील चित्राप्रमाणे २-परिमाणीय (2D) आकार तयार होतो. उंची जोडल्यास, आपण आपल्या दैनंदिन जगातील ३-परिमाणीय (3D) वस्तूपर्यंत पोहोचतो.

आपण स्पर्श करू शकणाऱ्या प्रत्येक वस्तूला लांबी, रुंदी आणि उंची असते. पण एखाद्या वस्तूचे अस्तित्व पूर्णपणे परिभाषित करण्यासाठी चौथ्या निर्देशांकाची गरज असते: वेळ.

एका पाण्याच्या बाटलीचा विचार करा. ती शोधण्यासाठी तुम्हाला तिची उंची, रुंदी आणि लांबी माहित असणे आवश्यक आहे. पण ती टेबलावर केव्हा ठेवली होती हे देखील तुम्हाला माहित असणे आवश्यक आहे. वेळेचा उल्लेख केल्याशिवाय ही माहिती अपूर्ण राहते. वेळ हे आपले चौथे निरीक्षण परिमाण आहे. वेळेचा बाण

जागेच्या उलट—जिथे तुम्ही डावीकडे, उजवीकडे, वर किंवा खाली जाऊ शकता—वेळ फक्त एकाच दिशेने वाहते: पुढे. तुम्ही वस्तूचे भौतिक आकारमान बदलू शकता, परंतु तिचा इतिहास मागे नेऊ शकत नाही किंवा कालच्या दिवसात अतिरिक्त तास जोडू शकत नाही.

सर्वात मोठ्या प्रमाणावर, वेळेची गणना अवकाशाच्या निर्मितीपासून केली जाते. कॉस्मिक टाइम (Cosmic Time) हा बिग बँगपासून आतापर्यंतचा एकूण झालेला वेळ आहे: सध्या १३.८ अब्ज वर्षे.

आपण वापरत असलेले वेळेचे टप्पे:

भूगर्भीय वेळ (Deep Time): ईऑन (५० कोटी ते अब्जावधी वर्षे) आणि युग.

मानवी इतिहास: सहस्रके, शतके आणि दशके.

दैनंदिन जीवन: दिवस, तास, मिनिटे आणि सेकंद. 

वेळ सापेक्ष आहे

जर तुम्ही दोन लोकांना तंतोतंत जुळलेली अणू घड्याळे दिली, एक घड्याळ पृथ्वीवर ठेवले आणि दुसरे हाय-स्पीड विमानाने जगभरात पाठवले, तर ते एकत्र आल्यावर त्यांची घड्याळे जुळणार नाहीत. प्रवासात असलेले घड्याळ हळू चालले होते.

टाइम डायलेशन (Time Dilation - वेळेचे मंदावणे) असे म्हटले जाणारे हे तत्व केवळ सैद्धांतिक नाही; ते तुमच्या स्मार्टफोनवरील नेव्हिगेशनद्वारे तुमच्या दैनंदिन जीवनावर परिणाम करते:

वेगाचा परिणाम: GPS उपग्रह दर तासाला सुमारे १४,००० किमी वेगाने फिरतात, ज्यामुळे त्यांची घड्याळे पृथ्वीच्या तुलनेत रोज ७ मायक्रोसेकंद हळू चालतात.

गुरुत्वाकर्षणाचा परिणाम: उपग्रह पृथ्वीपासून २०,००० किमी उंचीवर असतात जिथे गुरुत्वाकर्षण कमी असते, ज्यामुळे त्यांची घड्याळे रोज ४५ मायक्रोसेकंद वेगाने चालतात.

एकूण परिणाम: उपग्रहांची घड्याळे रोज ३८ मायक्रोसेकंद वेगाने चालतात. सापेक्षतेच्या नियमानुसार यामध्ये सुधारणा केली नाही, तर GPS मॅपिंग रोज १० किलोमीटरने भरकटेल.

वेगाच्या अंतिम सीमेवर स्वतः प्रकाश आहे. फोटॉन—प्रकाशाचा एक कण—प्रकाशाच्या वेगाने प्रवास करतो. फोटॉनच्या दृष्टिकोनातून, वेळ पूर्णपणे थांबते. ४ अब्ज प्रकाशवर्षे दूर असलेल्या ताऱ्यातून निघालेला प्रकाश आपल्या दृष्टीने पृथ्वीवर पोहोचण्यासाठी ४ अब्ज वर्षे घेतो, परंतु फोटॉनसाठी त्याची निर्मिती आणि आगमन एकाच क्षणी घडते. न सुटलेली रहस्ये

वेळ हे भौतिकशास्त्रातील सर्वात आकर्षक रहस्यांपैकी एक आहे. गुरुत्वाकर्षण अवकाश-काळाला (spacetime) वाकवते आणि वेळेचा वेग मंदावते हे आइनस्टाइनने दाखवून दिले असले, तरी कृष्णविवराच्या (black hole) केंद्रात वेळेचे काय होते किंवा सब-ॲटोमिक क्वांटम स्तरावर वेळ कशी वागते, हे आपल्याला अजूनही पूर्णपणे समजलेले नाही.

वेळ आपल्या विश्वाची व्याख्या करते, तरीही तिची सर्वात खोल रहस्ये अजून उलगडणे बाकी आहे