Astronotlar uzayda daha yavaş mı yaşlanır?

Evet, astronotlar uzayda saat açısından çok az daha yavaş yaşlanır: Uluslararası Uzay İstasyonu'nda altı ay kalan bir astronot, Dünya'dakilere göre yaklaşık 5 milisaniye, yani saniyenin iki yüzde biri kadar daha az yaşlanmış olarak döner. Bunun nedeni Einstein'ın görelilik kuramının öngördüğü zaman genişlemesidir: hızlı hareket eden bir saat, yerdeki saatten daha yavaş işler. Ama bu fark gündelik hayatta hissedilmeyecek kadar küçüktür ve bedenin biyolojik olarak daha genç kalması anlamına gelmez.

Uzayda zaman nasıl işler?

Zamanın akışını iki etki değiştirir. Birincisi hızdır: size göre hareket eden bir saat, sizinkinden yavaş işler. İkincisi kütleçekimidir: kütleçekiminin daha zayıf olduğu yükseklikteki bir saat, yerdeki saatten biraz hızlı işler. Uzay istasyonunda bu iki etki birbirine karşı çalışır. İstasyon saniyede yaklaşık 7,7 km hızla dolandığı için hız etkisi zamanı yavaşlatır; yaklaşık 400 km yükseklikteki biraz daha zayıf çekim ise zamanı hızlandırır. Alçak yörüngede hız etkisi daha baskın olduğundan sonuçta astronotların saati yerdekilerden geri kalır. Kuramın ayrıntılarını ve ikizler paradoksunu Zaman genişlemesi ve ikizler paradoksu sayfamızda anlattık.

Uzayda en çok kim "gençleşti"?

Fark kalınan süreyle birikir. Kariyerleri boyunca yörüngede toplam iki yılı aşkın süre geçiren Rus kozmonotlar Sergey Krikalev ve Sergey Avdeyev, Dünya'da geçen zamana göre yaklaşık 20 milisaniyelik bir zaman genişlemesi yaşadı. Yani yıllarca yörüngede kalmak bile insanı saniyenin ancak küçük bir kesri kadar "genç" bırakıyor.

Verileri göster

ISS'te 6 ay	Yaklaşık 5 milisaniye geri
Krikalev ve Avdeyev	Yaklaşık 20 milisaniye
GPS uydusu saati, hız etkisi	Günde 7,2 mikrosaniye geri
GPS uydusu saati, çekim etkisi	Günde 45,9 mikrosaniye ileri

Bu fark gerçekten ölçülüyor mu?

Evet, hem de her gün. Konum bulma sistemi GPS'in uyduları yaklaşık 20.000 km yükseklikte dolanır. Uydulardaki saatler hızları yüzünden günde yaklaşık 7,2 mikrosaniye geri kalır, ama çekimin zayıf olduğu o yükseklikte günde yaklaşık 45,9 mikrosaniye ileri gider. Net sonuç günde yaklaşık 38,6 mikrosaniyelik bir ileri kaymadır. Bu düzeltme yapılmasaydı konum hesaplarında günde 11 kilometreyi aşan hatalar birikirdi. Yani telefonunuzdaki harita uygulaması, zamanın uzayda farklı aktığının günlük kanıtıdır.

Bedenen de daha yavaş mı yaşlanırlar?

Hayır. NASA'nın ikiz astronotlar Scott ve Mark Kelly üzerinde yaptığı İkizler Çalışması bunu yakından inceledi. Scott Kelly 27 Mart 2015 ile 2 Mart 2016 arasında 340 gün uzay istasyonunda kaldı; tek yumurta ikizi Mark ise Dünya'da karşılaştırma grubu oldu. On araştırma ekibinin sonuçları 12 Nisan 2019'da Science dergisinde yayımlandı. Uzayda Scott'ın kromozom uçlarındaki telomerler şaşırtıcı biçimde uzadı, ama Dünya'ya döndükten sonra hızla kısaldı ve altı ay içinde uçuş öncesi düzeyine yakın bir noktaya geriledi. NASA'ya göre uçuş sırasında gözlenen değişikliklerin çoğu dönüşten sonra eski hâline döndü. Ağırlıksızlık ve uzay radyasyonu ise kemik, kas ve göz sağlığı üzerinde yük oluşturur; bu etkileri Uzay insan vücudunu nasıl değiştirir? maddemizde ele aldık.

Kısaca

• Uzay istasyonunda altı ay kalan bir astronot, Dünya'dakilere göre yaklaşık 5 milisaniye daha az yaşlanır.
• Fark, hızın zamanı yavaşlatmasından kaynaklanır; yükseklikteki zayıf çekim ise etkiyi biraz azaltır.
• Aynı etki GPS uydularında her gün ölçülür ve düzeltilir.
• Biyolojik olarak uzay yaşlanmayı yavaşlatmaz; İkizler Çalışması'ndaki değişimlerin çoğu dönüşten sonra geriye döndü.