Wanneer Ryland Grace Tau Ceti bereikt Project Wees gegroet Mariaer zijn ongeveer vier jaar verstreken voor zijn menselijk lichaam en kwetsbare psyche. Maar vanwege de effecten van tijdsdilatatie zijn er op aarde ongeveer 12 tot 14 jaar verstreken. En dat is nog maar aan het begin van het verhaal. Door het einde van Project Wees gegroet MariaEr zijn tientallen jaren verstreken op aarde, maar Grace is nauwelijks ouder. In het boek zegt hij dat hij 54 jaar oud is, ook al zijn er op aarde 71 jaar verstreken sinds zijn geboorte. Zowel in het boek als in de film is Grace jonger dan hij zou moeten doen als je bedenkt hoeveel tijd er op aarde is verstreken.
Voor degenen die niet gelezen hebben Andy Weirs romaner zijn veel meer wiskundige en wetenschappelijke verklaringen over Grace’s reis in het proza dan de film onthult. Zoals Grace ons aan het einde van het boek vertelt: “Ik heb veel tijdreizen gemaakt.” Dit verwijst naar reizen met extreem hoge zwaartekracht, of het naderen van de snelheid van het licht, waardoor de tijd voor de reiziger relatief langzamer beweegt. Dus, klopt de wiskunde Project Wees gegroet Maria? Hoe werkt dit allemaal? En begrijpt Rocky echt niets van relativiteit?
Omgekeerd nam contact op met Dr. Becky Smethurst, een astrofysicus aan de Universiteit van Oxford, auteur van Een korte geschiedenis van zwarte gaten, en populair YouTuber, om uw brandende vragen over de tijdsverschillen in te beantwoorden Project Wees gegroet Maria en hoe de natuurkunde dit allemaal kan verklaren.
Waarom tijd niet overal hetzelfde is
Eén van de basisprincipes van Project Wees gegroet Maria is afhankelijk van iets dat de Lorentz-transformatiewaarmee tijdsverschillen kunnen worden berekend wanneer iemand de snelheid van het licht nadert. Zoals Smethurst in een van haar interviews tegen Ryan Gosling zei: de meest fundamentele manier om tijdsdilatatie in de film te begrijpen is dat “ruimte en tijd relatief zijn, en dat het afhangt van hoe snel je reist.” Hoe dichter je bij de snelheid van het licht komt, hoe langzamer de tijd voor jou gaat. Maar voor degenen die zich met veel minder hoge snelheden bewegen – zoals bijvoorbeeld de 67.000 mph (0,00999104 procent van de lichtsnelheid) die van ons op aarde rond de zon bewegen, zal de tijd sneller wegtikken.
Zelfs met een miljoen en één YouTube-pop-wetenschappelijke verklaringen van dit aspect van de relativiteitstheorie binnen handbereik, blijft het concept de geest verbijsteren. Doc Brown die met een snelheid van 140 kilometer per uur reed, zorgde ervoor dat je in de eerste plaats het verleden in kon Terug naar de toekomst film, maar in werkelijkheid geldt: hoe sneller je beweegt, hoe groter de kans dat je in ‘de toekomst’ terechtkomt, omdat de tijd voor jou langzamer zal gaan. Atoomklokken in een baan om de aarde hebben bewezen dat dit fenomeen bestaat, en of dat niet het geval is GPS zou helemaal niet werken.
Toch zijn veel van onze hersenen zo ingesteld dat ze het idee niet kunnen accepteren dat een verhoogde snelheid die de snelheid van het licht benadert, de ervaring van het verstrijken van de tijd kan veranderen. In de roman benadrukt Weir dit idee door te onthullen dat Rocky en alle Erdians “geen kennis hebben van relativistische natuurkunde.” In het boek gaat Rocky zelfs zo ver dat hij zegt: “Natuurlijk is de tijd hetzelfde. De tijd is overal hetzelfde.”
Rocky’s standpunt is alomtegenwoordig, zelfs in interstellaire sciencefictionverhalen als Star Trek, waarvan de Stardate-logboeken gebrekkige wetenschap blootleggen, ook al bieden ze ook enkele achtergrondrelativiteitsverklaringen. Wanneer hem ernaar wordt gevraagd, bevestigt Dr. Smethurst in wezen dat het tegenovergestelde van deze trope waar is. “Ik denk dat het interessant is om na te denken over hoe dat (sci-fi lightspeed-tropen) in de psyche van mensen terechtkomt”, vertelt Smethurst aan Inverse. “Omdat zelfs bij de zoektocht naar buitenaards leven mensen zich niet realiseren hoeveel dat te maken heeft met timing.”
In deze video legde Smethurst aan Ryan Gosling uit dat de meest basale manier om tijdsdilatatie te begrijpen is dat “ruimte en tijd relatief zijn, en dat het afhangt van hoe snel je reist.”
Dus hoewel Rocky en Grace het geluk hadden elkaar te ontmoeten, wijst Smethurst er ook op dat wat maakt Project Wees gegroet Maria hebben dat punt bereikt zonder de ruimtewetenschap al te veel te bedriegen.
Het is duidelijk dat het vrijwel onbeperkte energiepotentieel van astrofagen als brandstofbron dat wel is fictiemaar als we accepteren dat de door astrologie aangedreven spin-drive op de Wees gegroet Maria voortdurend kan blijven versnellen en bijna 94 procent van de snelheid van het licht nadert, dan, zo bevestigt Smethurst, is dit allemaal logisch op het gebied van de speculatieve wetenschap. “De tijdlijnen voor het boek, in termen van wat er feitelijk gebeurt, en het feit dat in termen van de relatieve leeftijden van Ryland en Stratt het einde van het boek komt, kloppen volledig”, zegt Smethurst.
Ryland Grace bracht grofweg vier jaar van zijn ervaren tijd door met reizen naar Tau Ceti, terwijl er ongeveer anderhalf decennium op aarde verstreken. Weir kwam aan deze cijfers door naar de Lorentz-transformatie te kijken, maar moest ook diep ingaan op de manier waarop de constanten in die vergelijking veranderden vanwege de voortdurende versnelling van de Wees gegroet Maria zelf. Als het schip met een constante snelheid had gereisd, zou de tijddilatatievergelijking, vanuit sci-fi-oogpunt, eenvoudiger zijn geweest. Maar Weir, om het realistisch te maken, maakte het ook ingewikkelder.
“Het is echt een pluim voor Andy dat hij die berekeningen heeft uitgevoerd, en niet alleen maar de berekeningen achteraf”, legt Smethurst uit. “Hij had gewoon kunnen aannemen dat Grace de hele tijd met deze snelheid reist, terwijl we in werkelijkheid weten dat hij dat niet is… Als je versnelt, verandert je snelheid voortdurend, wat betekent dat de duur van je ervaring voortdurend verandert. Opeens is het geen mooie, eenvoudige vergelijking; het is een hoop rekenwerk.”
Zou een ruimtevarende alien zijn Echt Begrijp je de relativiteit niet?
Hoewel het in de film niet in detail wordt onderzocht, is het feit dat de Erdians geen concept van relativiteit hebben in het boek een belangrijk plotpunt dat Rocky’s achtergrondverhaal helpt verklaren. Maar hoe realistisch is dit idee? Hoe kan een ruimtevarende soort een geweldig ruimteschip bouwen en de kracht van astrologie benutten zonder kennis te hebben van de gevolgen van zwaartekracht en snelheid op tijd?
Smethurst vertelt Omgekeerd dat het eigenlijk vrij eenvoudig is om je dit soort hiaten in de kennis voor te stellen, en dat komt omdat technische kennis niet hetzelfde is als wetenschappelijke ontdekkingen.
In deze video sprak Smethurst met Andy Weir over de tijddilatatievergelijkingen in Project Wees gegroet Maria.
‘We stuurden mensen naar de maan voordat we wisten dat er zwarte gaten bestonden’, zegt Smethurst. “Op aarde heeft de wetenschap de techniek bijna voorbijgestreefd, terwijl op Rocky’s planeet de techniek de wetenschap heeft overtroffen. Voor de maanlandingen in 1969 hadden we de wetenschap van de stuwkracht. Wat we niet hadden waren de computers. Dus de wetenschap heeft de techniek voorbijgestreefd, terwijl het op Rocky’s planeet precies andersom is.”
Dus hoewel Rocky zelf misschien niet in het echte leven op de planeet Erid bestaat, is het mogelijk dat zijn wetenschappelijke en technologische problemen zich in werkelijkheid kunnen voordoen. En als je kijkt Project Wees gegroet Mariaen je begint je af te vragen of Rocky en Grace echt zo goed zijn in wiskunde, techniek en wetenschappen als ze lijken te zijn, het antwoord is ja. Maar het is allemaal relatief.
