pondělí 17. března 2014

Einsteinův speciálně „zmuchlanej“ vesmír



Celé to začalo měřením rychlosti světla. Podle původních (Newtonových) modelů, jede-li autobus MHD rychlostí 80 km/h vzhledem k silnici, a v něm cestující utíká vpřed před revizorem koupit fofrem jízdenku rychlostí 6 km/h, má tento cestující vzhledem k silnici rychlost 86 km/h. Jenže tohle z nějakého důvodu neplatilo pro světlo. Ať byl zdroj světla v seberychlejším pohybu, hodnota rychlosti světla zůstávala stejná. Zkrátka jakoby světlo zpomalilo. Tenkrát to řešili tak, že světlo není hmota, a nazdar. Einsteinovi to ale nestačilo, tak napsal teorii relativity. Vlastně dvě teorie. Jednu speciální a jednu obecnou. Nechce se mi tu vysvětlovat všechno, to by byla práce přinejmenším na zbytek roku. Ale podívám se na nějaké srandy, které si můžeme se speciální relativitou užít.

Tak dejme tomu, že jsme v autě jedoucím téměř rychlostí světla. Kdybych byl schopen sledovat dění okolo, zpozoroval bych, že čas okolí se zpomalil. Také bych si všiml, že všechny délky ve směru pohybu se zkrátily. To by nebylo až tak bizarní, všichni jsme se dívali na Stargate. Jenže jestliže stojím na chodníku a stíhám sledovat tohle auto z venku, tak právě jeho délky se zkrátily. Je to divný, protože jestliže pozorovatel uvnitř vidí zkrácené délky okolí, měl by tento kolemjdoucí vidět auto prodloužené, ne? Totéž ale platí i pro rychlost času, mohl-li bych se podívat do auta, lidé uvnitř jsou zpomalení, jenže totéž se zdá těm uvnitř!

V tom zhruba spočívá speciální relativita - vzhledem k čemu měříme. Jenže takové chování reality by mělo za důsledek ještě pár paradoxů, zejména pokud by si uvnitř auta zkoušeli hrát s baterkou. Pozorovatel vně automobilu by viděl, že světlo pomalu uniká automobilu, svítí-li vpřed. Uvnitř by ale viděli letět světlo úplně stejnou rychlostí, jak byli zvyklí. Dává to smysl, čas venku je zpomalen, takže venku vidí světlo unikat tak tak. My uvnitř jsme rychlí, takže nám unikne hned. Když si to představíte, furt to nehraje, co?

Takový je to bordel, s nadsvětelnou rychlostí.
Hned vám povím proč. Jede autobus, a jede velice rychle. Uvnitř stojí uprostřed chalan se dvěma baterkami a rozsvítí je naráz, namířené na přední a zadní stranu autobusu. Pro něj dorazí oba paprsky ve stejnou dobu. Pro někoho venku ale paprsek na zadní stěnu dorazí dříve! Aneb relativita současnosti. Teď asi dostal Einstein trochu oříšek, ona totiž taková relativita současnosti by znamenala, že následek může přijít před příčinou. A tady odtud plyne limit pro rychlost hmoty. Spočítalo se, že aby k takovému efektu došlo, musela by se jedna vztažná soustava pohybovat rychleji než světlo.

Aneb vyrazím-li teď ke Slunci a budu tam za minutu (zatímco světlu to trvá něco přes osm minut), tak tam budu dřív, než stihnu vůbec vyrazit! Boží ne? A proto hmota nemůže ve vesmíru dosáhnout rychlosti světla.

Žádné komentáře:

Okomentovat

Děkuji Vám za komentář, a to i v případě, že mě s ním štvete :)