Είναι δυνατόν ένα αεροπλάνο να ξεπεράσει την περιστροφή της Γης;

Σε ορισμένες πτήσεις του Ειρηνικού, μπορείτε να “ταξιδέψετε στο χρόνο” διασχίζοντας τη Διεθνή Γραμμή Ημερομηνίας. Για παράδειγμα, εάν θέλετε να πάτε από το Σαν Φρανσίσκο στο Τόκιο και η πτήση σας αναχωρεί στις 5:00 μ.μ. της Πέμπτης, θα φτάσετε στην Ιαπωνία γύρω στις 20:00 την Παρασκευή. Αυτό είναι 27 ώρες μετά την αναχώρησή σας, παρόλο που η πτήση διήρκεσε μόνο 11 ώρες. Είναι ακόμη πιο περίεργο να πηγαίνεις προς την αντίθετη κατεύθυνση, όπου θα μπορούσες να γιορτάσεις την Πρωτοχρονιά δύο φορές αναχωρώντας από το Τόκιο τις πρώτες πρωινές ώρες της 1ης Ιανουαρίου και φτάνοντας στο Σαν Φρανσίσκο το βράδυ της 31ης Δεκεμβρίου. Φυσικά, αυτό δεν είναι πραγματικό ταξίδι στο χρόνο, καθώς είναι απλώς το προϊόν της ανθρώπινης κατασκευής των ημερομηνιών, αλλά αν ένα αεροπλάνο ήταν αρκετά γρήγορο, θα μπορούσε θεωρητικά να κάνει δυνατή την υπέρβαση της Γης.

Η επιστροφή στο χρόνο είναι αδύνατο (εκτός αν αυτός ο τύπος το έχει καταλάβει), αλλά το ταξίδι στο μέλλον είναι μια λίγο διαφορετική ιστορία. Μία από τις κεντρικές πτυχές της θεωρίας του χωροχρόνου του Αϊνστάιν είναι ότι ο χρόνος προχωρά σε σχέση με την ταχύτητα με την οποία κινείται ο παρατηρητής. Ο χρόνος περνάει πιο αργά όσο πιο γρήγορα ταξιδεύετε, οπότε αν μπορούσατε να πετάξετε γύρω από τη Γη με την ταχύτητα του φωτός για μόλις ένα μήνα, θα επιστρέψατε στο σπίτι για να διαπιστώσετε ότι όλοι όσοι γνωρίζετε είναι 40 ολόκληρα χρόνια μεγαλύτεροι. Δυστυχώς, δεν διαθέτουμε τεχνολογία ταχύτητας φωτός για να μας μεταφέρει στο μέλλον, αλλά αν πετάξατε με ταχύτητα ίση με την περιστροφή της Γης, θα μπορούσατε ενδεχομένως να «παγώσετε» τον χρόνο, παραμένοντας αιώνια στο φως του ήλιου ή στο σκοτάδι. Εδώ είναι τι θα χρειαζόταν για να το πετύχετε.

Αν θέλατε να κάνετε μια μέρα να διαρκεί για πάντα, θα μπορούσατε να το κάνετε πετώντας με τον ίδιο ρυθμό που το φως του ήλιου διασχίζει την επιφάνεια της Γης, εξασφαλίζοντας συνεχές ηλιακό φως. Εάν μπορούσατε να επισκιάσετε αυτόν τον ρυθμό και να ξεπεράσετε την περιστροφή του πλανήτη, θα μπορούσατε ακόμη και να περάσετε μια μέρα σε λιγότερο από 24 ώρες. Αλλά για να πετύχετε τέτοιους στόχους, πρέπει πρώτα να καταλάβετε πόσο γρήγορα πρέπει να πάτε.

Η περιφέρεια του ισημερινού της Γης είναι 24.901 μίλια και ο πλανήτης ολοκληρώνει μια πλήρη περιστροφή κάθε 24 ώρες. Αυτό σημαίνει ότι η Γη περιστρέφεται με περίπου 1.037 μίλια την ώρα. Αυτή είναι σημαντικά μεγαλύτερη από την ταχύτητα του ήχου, η οποία είναι «μόνο» γύρω στα 761 mph, οπότε το να ταξιδέψετε σε όλο τον κόσμο αρκετά γρήγορα για να χειριστείτε το χρόνο σίγουρα δεν θα ήταν εύκολο κατόρθωμα.

Δυστυχώς για τους αισιόδοξους επιβάτες αεροπλάνων, τα εμπορικά αεροσκάφη δεν πλησιάζουν τις ταχύτητες που απαιτούνται για να νικήσουν την περιστροφή του πλανήτη. Ο μέσος ρυθμός ενός εμπορικού τζετ με ταχύτητα πλεύσης είναι μεταξύ 550 και 600 mph, μόλις το ήμισυ της ταχύτητας που θα χρειαζόταν για να ταιριάξει ή να ξεπεράσει την πορεία μιας ημέρας. Για να ξεπεράσετε πραγματικά τη Γη, θα χρειαστείτε ένα υπερηχητικό αεροσκάφος, και υπάρχουν μόνο λίγα αεροπλάνα που μπορούν να το πετύχουν.

Το πρώτο αεροπλάνο που έφτασε ποτέ την ταχύτητα της περιστροφής της Γης ήταν ένα βρετανικό αεροσκάφος που κατασκευάστηκε το 1956 με το όνομα Fairey Delta 2, το οποίο έφτασε σε τελική ταχύτητα 1.132 mph. Ωστόσο, μόνο δύο από αυτά τα αεροπλάνα κατασκευάστηκαν ποτέ και δεν πέτυχαν ποτέ ευρεία χρήση. Η πρόοδος στα υπερηχητικά αεροσκάφη κλιμακώθηκε γρήγορα μετά από αυτό, και μέσα σε μια δεκαετία, τα αεροπλάνα έφταναν σε ταχύτητες που έκαναν το Fairey Delta 2 να φαίνεται εντελώς υποτονικό.

Το ταχύτερο αεροπλάνο που κατασκευάστηκε ποτέ ήταν το Lockheed SR-71 Blackbird, που κατασκευάστηκε στο απόγειο του Ψυχρού Πολέμου σε μια προσπάθεια να δημιουργηθεί ένα αεροσκάφος τόσο γρήγορο που οι εχθροί δεν μπορούσαν να το καταρρίψουν. Αυτό παρουσίαζε μια σημαντική πρόκληση, γιατί όσο πιο γρήγορα πετάει ένα αεροπλάνο, τόσο περισσότερη τριβή δημιουργεί στον περιβάλλοντα αέρα. Ένα τζετ που ταξίδευε με 2.000 mph θα ζέστανε τον αέρα γύρω του σε πάνω από 1.000 βαθμούς Φαρενάιτ, έτσι το SR-71 έπρεπε να κατασκευαστεί από τιτάνιο. Κέρδισε το όνομά του “Blackbird” από τη μαύρη βαφή που χρησιμοποιούσε για να βοηθήσει στην απορρόφηση και την εκπομπή θερμότητας.

Το SR-71 Blackbird δοκιμάστηκε για πρώτη φορά το 1964 και πήγε στη στρατιωτική θητεία το 1966. Σε μια συγκεκριμένη πτήση το 1976, ένα SR-71 έφτασε τα 2.193,167 mph, η οποία παραμένει μέχρι σήμερα η ταχύτερη ταχύτητα που έχει καταγραφεί ποτέ από επανδρωμένο αεροπλάνο (αν και δεν είναι κοντά στο πιο γρήγορο αντικείμενο). Εάν το Blackbird μπορούσε να διατηρήσει αυτή την ταχύτητα για ένα ταξίδι χωρίς στάση σε όλο τον κόσμο, θα τελείωνε το ταξίδι σε λιγότερες από 12 ώρες. Δεν θα δούμε ποτέ πόσο γρήγορα θα μπορούσε να κάνει το ταξίδι, επειδή ο αμερικανικός στρατός παροπλίστηκε το στόλο του SR-71 το 1990 εν μέσω περικοπών στον προϋπολογισμό, αλλά παραμένει ένα σύμβολο της αεροπορίας.

Τα υπερηχητικά αεροσκάφη υπάρχουν σχεδόν αποκλειστικά για στρατιωτική χρήση, αλλά υπήρχε μια εμβληματική εξαίρεση: το Concorde. Σχεδιασμένο σε συνεργασία μεταξύ της γαλλικής Aérospatiale και της British Aircraft Corporation, το Concorde ήταν το πρώτο υπερηχητικό εμπορικό επιβατικό αεροπλάνο στον κόσμο. Έκανε το ντεμπούτο του το 1976, υπό την Air France και την British Airways, η οποία χρησιμοποιούσε τα αεροπλάνα κυρίως για υπερατλαντικές πτήσεις μεταξύ Ευρώπης και Αμερικής. Η μέση ταχύτητα πλεύσης του Concorde ήταν 1.345 mph, σχεδόν διπλάσια από την ταχύτητα του ήχου, και πάνω από 300 mph ταχύτερη από την περιστροφή της Γης.

Το Concorde ήταν τόσο γρήγορο που μπορούσε πράγματι να χειριστεί τον χρόνο από την οπτική γωνία των επιβατών του. Το πιο διάσημο παράδειγμα αυτού συνέβη στις 30 Ιουνίου 1973, όταν το αρχικό Concorde 001 πέταξε κατά μήκος της συνολικής διαδρομής μιας ηλιακής έκλειψης. Μεταφέροντας μια ειδική ομάδα επιβατών επιστημόνων, το αεροπλάνο ακολούθησε τη σκιά του φεγγαριού πάνω από τη Βόρεια Αφρική για περισσότερο από μία ώρα. Ενώ οι παρατηρητές στο έδαφος παρακολούθησαν την έκλειψη για επτά λεπτά το πολύ, οι επιβάτες του Concorde την είδαν για εκπληκτικά 74 λεπτά, επιβραδύνοντας ουσιαστικά το πέρασμα του χρόνου από την αντίληψή τους. Ωστόσο, η σκιά του φεγγαριού τελικά προσπέρασε το αεροπλάνο.

Όσο γρήγορο κι αν ήταν το Concorde, η διασκέδαση δεν μπορούσε να κρατήσει για πάντα. Τα αεροπλάνα ήταν απίστευτα ακριβά και διαθέσιμα μόνο για τους πιο πλούσιους επιβάτες. Επίσης, κατανάλωναν πολύ περισσότερα καύσιμα και παρήγαγαν πολύ περισσότερες εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου από τα τυπικά εμπορικά αεροπλάνα. Το Concorde αποσύρθηκε επίσημα το 2003.

Το Concorde θα μπορούσε να ταξιδεύει διπλάσια από την ταχύτητα του ήχου, επομένως μπορεί να πιστεύετε ότι θα μπορούσε να ξεπεράσει την περιστροφή της Γης με ευκολία. Αυτό δεν συνέβη επειδή υπάρχουν περισσότεροι παράγοντες που επηρεάζουν ένα τέτοιο ταξίδι παρά μόνο η ταχύτητα. Το πιο σημαντικό ζήτημα είναι ότι κανένα αεροπλάνο δεν μπορεί να ταξιδέψει σε όλο τον κόσμο χωρίς ανεφοδιασμό, γεγονός που μειώνει σημαντικά τον χρόνο ταξιδιού, ακόμα κι αν το καύσιμο παραδίδεται κατά την πτήση από άλλο αεροπλάνο. Υπάρχουν επίσης νόμοι που περιορίζουν το πόσο γρήγορα ένα αεροπλάνο μπορεί να ταξιδέψει στην ξηρά. Οι ηχητικές εκρήξεις που δημιουργούνται από υπερηχητικά αεροσκάφη μπορούν να ηχούν για μίλια, προκαλώντας σοβαρή αναστάτωση στους ανθρώπους και τη φύση στο έδαφος κάτω.

Το Concorde όντως σημείωσε ρεκόρ για τον ταχύτερο περίπλους της Γης, αλλά δεν ήταν αρκετά γρήγορο για να νικήσει την ταχύτητα της περιστροφής του πλανήτη. Το 1995, ένα τζετ Concorde πέταξε ανατολικά σε όλο τον κόσμο, ξεκινώντας και τελειώνοντας στη Νέα Υόρκη. Λόγω ενός συνδυασμού των ορίων που αναφέρονται παραπάνω, η πτήση διήρκεσε συνολικά 31 ώρες και 27 λεπτά. Αυτό είναι τόσο κοντά στο να ξεπεράσουμε την ταχύτητα περιστροφής της Γης που έχουμε, αλλά το μέλλον μπορεί να έχει πιο συναρπαστικές πιθανότητες. Πολλές εταιρείες εργάζονται για την αναβίωση των υπερηχητικών εμπορικών πτήσεων, με αεροπλάνα που μπορούν να επισκιάσουν την ταχύτητα του ήχου χωρίς ηχητική έκρηξη. Αυτό θα μπορούσε να ανοίξει το δρόμο για νέες πτήσεις ρεκόρ, ίσως ακόμη και αυτές που μπορούν να κάνουν τον γύρο του πλανήτη σε λιγότερο από 24 ώρες.