Prečo je čas rela­tívny? Tu je vysvet­le­nie pre nefy­zi­kov

Martina Ditrichová / 8. september 2016 / Zaujímavosti

Fyzika nie je pre kaž­dého. Dá sa však vysvet­liť oveľa zro­zu­mi­teľ­nej­šie ako to robia uči­te­lia v škole.

Jed­ným z naj­re­vo­luč­nej­ších zis­tení 20. sto­ro­čia je, že čas nie je uni­ver­zálne mera­teľný. Aj napriek tomu, že nám na hodi­nách behajú ručičky rov­na­kou rých­los­ťou, čas nie je abso­lútny. To, ako rýchlo ply­nie, totiž záleží iba na tvo­jej vlast­nej rých­losti a akce­le­rá­cii v daný moment. Čas a pries­tor neexis­tujú odde­lene, spolu tvo­ria časop­ries­tor. Náš svet môže byť síce ria­dený rov­na­kým časom ako pred týmto zis­te­ním, lebo rých­los­ťou, ktorá by mohla náš čas naozaj ovplyv­niť, sa hýbeme všetci spo­ločne. No táto teória obrá­tila svet fyziky hore nohami. Toto je špe­ciálna teória rela­ti­vity.

Ako teda môže byť čas pomalší a rých­lejší záro­veň? Táto zmena času je rela­tívna. Dá sa obja­viť, iba keď sa porov­ná­vame s iným pozo­ro­va­te­ľom. My nor­málne nemáme šancu zis­tiť, že sa s časom niečo deje. Nie je to tak, že za minútu toho stih­neš viac. S naším osob­ným vní­ma­ním času to nemá nič spo­ločné.

interstellar_5

foto:interstellar.hamiltonwatch.com

Rých­losť času sa spo­ma­ľuje, čím rých­lej­šie sa pohy­bu­ješ. Medzi tebou a ply­nu­tím času je nepriama úmera. Teraz je reč o sku­toč­nom čase, ktorý skrátka ply­nie. V Eins­te­i­no­vej teórii rela­ti­vity, dila­tá­cia času (spo­ma­le­nie ply­nu­tia) opi­suje roz­diel v čase medzi dvoma uda­los­ťami, mera­nými pomo­cou pozo­ro­va­te­ľov. Pri rých­los­tiach ako let lie­tad­lom, je taká nepatrná, že si ju všimnú aku­rát tak ató­mové hodiny pri veľmi pres­ných mera­niach. Zväč­šuje sa čím viac sa pohy­bu­júce sa teleso pri­bli­žuje k rých­losti svetla. Keď dosiahne rých­losť svetla 300 000 m/s, čas pre­stane ply­núť úplne. Aby sme túto teóriu správne pocho­pili, musíme pre­stať o pries­tore a čase uva­žo­vať ako o dvoch nezá­vis­lých enti­tách. Sú totiž jed­nou enti­tou – časop­ries­to­rom a navzá­jom sa ovplyv­ňujú.

Pred­stav si dvoch pozo­ro­va­te­ľov obie­ha­jú­cich okolo telesa s gra­vi­tá­ciou proti sebe. Raz sa k sebe vzďa­ľujú, raz pri­bli­žujú. Pred­stav si, že takýmto štý­lom letíš ty a tvoja dvo­j­ička — Fero. Z tvo­jej per­spek­tívy sa ti javí, že Fero sa hýbe, a tým pádom by mal čas preňho ply­núť pomal­šie. Na dru­hej strane, Ferovi sa zdá, že ty sa hýbeš, a preto by mal ísť čas pomal­šie tebe. Je absurdné, aby ste si obaja mys­leli, že čas toho dru­hého beží pomal­šie. Jeden sku­točne musí byť pomalší, že?

5ae38-interstellar_poster__7_by_visuasys-d7glmsd---Copy

foto:avforums.com

A to je tá naša milo­vaná rela­ti­vita. Nie nemusí, presne takto sa čas chová, keď sa otáča. Nepo­číta nezau­jato len daný úsek v čase, správa sa zau­jato a rela­tívne vzhľa­dom k tomu, kto ho meria. Vo vše­obec­nosti hovorí, že čím rých­lej­šie sa hýbeme, tým viac je čas ovplyv­nený.

Čo sa stane, keď ty osta­neš na Zemi a tvoju dvo­j­ičku vyšlú na hviezdu do ves­míru a späť? Toto sa nazýva para­dox dvoj­čiat. Budete mať po Fero­vom návrate rov­naký vek alebo jeden z vás bude starší? Z tvojho uhla pohľadu by mal byť Fero po návrate mladší. Podľa Fera sa však hýbala Zem, na kto­rej si ostal ty, takže jemu sa javí, že po návrate budeš mladší ty. Keď sa Fero vráti na Zem, váš vek sa bude porov­ná­vať v rámci jed­ného sys­tému, takže rela­ti­vita pre­stane hrať rolu. To o koľko si so svo­jou dvo­j­ič­kou zosta­rol, sa dá vypo­čí­tať vďaka kon­štant­nej rých­losti svetla, ktorá je rov­naká pre všet­kých pozo­ro­va­te­ľov, pohy­bu­jú­cich sa akou­koľ­vek rých­los­ťou. Na základe toho vieme prísť na to, že keby sme porov­nali váš vek, Fero bude o niečo mladší. 

twins-1280x705

foto:pics-about-space.com

Zále­žalo by samoz­rejme ako rýchlo a ako ďaleko sa pohy­bo­val v časop­ries­tore. Pre nás je nere­álne zostro­jiť raketu, ktorá by letela tak rýchlo, aby sa tre­bárs Fero vrá­til len o niečo starší ako keď štar­to­val, zatiaľ čo z dru­hej dvo­j­ičky by bol už dedko. K tejto prob­le­ma­tike odpo­rú­čam sci fi film Inters­tel­lar, v kto­rom divák pre­cíti účinky časo­vej rela­ti­vity, kde môže byť aj tvoje dieťa star­šie ako ty sám.

zdroj: sciencealert.com, zdroj titul­nej fotografie:upload.wikimedia.org, deviantart.com

Pridať komentár (0)