Teorie relativity jako symetrický klam a iluze?
Tento blog je 3. krokem nejprostšího výkladu speciální teorie relativity, který je možný. V prvním blogu jsme si vysvětlili to zcela zásadní a to, jak je to možné, že když se dva pozorovatelé vůči sobě pohybují v prostoru nějakou rychlostí (bez zrychlení), jsou přitom oba vůči prostoru "v klidu". Toto vysvětlení je přitom původní a zcela originální.
V druhém blogu jsme si tím nejprostším způsobem ukázali podstatu dilatace času, prvního z relativistických efektů, z něhož můžeme snadno odvodit efekty další.
Všechny tyto efekty mají ale jednu podivnou vlastnost a to právě relativitu. Zatímco délka tyče je v klasické newtonovské fyzice stále stejná, tedy absolutní, v relativitě se tyč může zkracovat. A to ne tak, jako když bychom třeba olověnou tyč o něco stlačili. Ta by totiž byla pro všechny pozorovatele zkrácená, tedy absolutně kratší.
V relativitě je ale současně tyč maximálně dlouhá pro pozorovatele, který je vůči ní v klidu, a nabývá současně různých kratších délek pro pozorovatele pohybující se vůči tyči různými rychlostmi. Dokonce může mít i nulovou délku, jestliže bychom ji pozorovali z paprsku světla. A všechny tyto délky má současně, najednou. Jenže, jaká délka je tedy skutečná? Ani jedna?
Navíc je bláznivé, že je tato tzv. kontrakce délky "oboustranná"=symetrická v tom smyslu, že když máme třeba 2 stejně dlouhé, vůči sobě se pohybující tyče, pak první je zkrácená vůči druhé, ale i druhá je zkrácená vůči první. Když bychom si to představili jako Einstein v podobě vlaku u nástupiště, pak je pohybující se vlak kratší, když ho pozorujeme z nástupiště, ale zároveň z tohoto vlaku lze naměřit, že kratší je i nástupiště. Je tu jasná symetrie efektů, na základě které jsme si troufli i tvrdit, že neexistuje paradox dvojčat tak, jak se klasicky vykládá. (Mimochodem, Einstein spíše mluvil o paradoxu hodin než o paradoxu dvojčat, což je trochu něco jiného, neboť tam dochází k obrácení "směru pohybu rakety" okamžitě, neboť jde o předání informace světlem mezi dvěma raketami, ne o změnu pohybu "hmotného" tělesa.)
Takovou symetrii ale známe z běžného života. Když máme kamaráda a vzdálíme se od něj 100 metrů, oba se najednou zdáme menší pro toho druhého. O vizuální velikosti kamaráda rozhoduje vzdálenost k němu. V relativitě o délce tyče rozhoduje velikost rychlosti pozorovatele vůči této tyči (pozorovatel se pohybuje podél této tyče). U onoho kamaráda funguje obvyklá 3D perspektiva, v relativitě je perspektiva časoprostorová (rychlost má jak prostorovou, tak časovou složku), a to 3+1D, tedy 4D perspektiva.
Když to řekneme jinak, délka relativistické tyče se zkracuje proto, že z hlediska tyče neměří vůči ní se pohybující pozorovatel polohu jejích konců současně (rovina současnosti je skloněná).
Je tedy délka kontrahované tyče zdánlivá nebo skutečná? Pomůžeme si otázkou, jestli je vzdálený kamarád skutečně tak malý, jak ho vidíme. Asi ne, nicméně jeho vizuální úhlová velikost je skutečně taková, jak ji vnímáme. Měření pozorovacího úhlu při vzdálenosti 100 metrů, dopadne vždy stejným výsledkem.
Podobně u relativistické kontrakce (jakož i u dalších relativistických efektů) dopadne měření vždy stejně. Ať provádíme měření laserem nebo přikládáním měřidla, či jakkoliv jinak, dá měření vždy zcela stejný výsledek. Skutečně změříme tuto délku.
A kdybychom pronikli do pochopení speciální relativity více do hloubky, zjistili bychom, že pravá skutečnost se skrývá v hloubce 3+1D prostoročasu v podobě časoprostorové vzdálenosti, které říkáme časoprostorový interval. Ten se nemění při jakékoliv rychlosti. A kdybychom předběhli budoucí výklad, mohli bychom tvrdit, že je to stálá 4D prostorová vzdálenost.
A relativistické efekty měřené v našem 3D prostoru, to jsou jen projekce 4D skutečnosti. Udělejme si metaforu a 3D prostor nahraďme 2D zemí (viz obrázek). 4D objekt dané délky si představme jako normální 3D těleso (badmintonová raketa) nějaké délky v prostoru. Udělejme to tak, že to těleso nemůžeme přímo vidět (nepřipomíná vám to Platónovu jeskyni?), ale můžeme vidět jen jeho 2D stín na stěně. Tak si lze představit relativistické efekty v našem prostoru.
Relativistické efekty tak nejsou přímo skutečností, ale projevem/projekcí 4D skutečnosti a to podle přesných algoritmů. Není to žádní iluze, žádný klam, který se rozplyne. Daleko blíže to má ke skutečnosti, protože kdybyste byli neskutečně/"nekonečně" rychlí, nahmatali byste konec tělesa přesně tam, kde to určuje relativita. Stejně jako byste spolehlivě okraj stínu našli na jednoznačném místě.
Mimochodem, skutečnost je jen "povrch" okolního světa, interface mezi námi a světem. Ale o tom až jindy. :-)
Jan Fikáček, Ph.D.
Fake news o historii vztahu Izrael-Palestina
To hlavní z historie oblasti najdete v minulém blogu, který překvapivě zařadila do „Zaujalo nás“ redakce blogů iDnes. Dnes uvedeme na pravou míru některé pomýlené pověsti o této oblasti a nahradíme je historickými fakty.
Jan Fikáček, Ph.D.
Proč jsou izraelská média daleko méně proizraelská než česká?
A nejde jen o izraelská média. USA jsou přece dlouholetý a věrný spojenec Izraele, ale ani ony nestojí teď vždy na straně Izraele. Proč? Proč se snaží válečné tažení Izraele brzdit a volají po příměří?
Jan Fikáček, Ph.D.
Tak přece má foton hmotnost!?
Fyzika je úžasná věda, která proměnila celou naši civilizaci. Stačí vzpomenout třeba jen elektřinu bez níž by nebyly počítače, mobily, TV, osvětlení našich bytů atd. Ovšem výjimečně se v ní objeví i dost iracionální tvrzení.
Jan Fikáček, Ph.D.
Solvay institut - Einstein, Schrödinger, Planck, Heisenberg, Bohr atd.
Od roku 1911 se konají Solvayovské konference, kterých se ve dvacátých letech účastnili dnes nejslavnější fyzici jako Einstein, Planck, Bohr, Heisenberg. Tyto konference jsou známé hromadnými fotografiemi nejslavnějších fyziků.
Jan Fikáček, Ph.D.
Nahraďte svou ženu a děti umělou trpělivostí (inteligencí?)!
Tak jo, uznávám, že ženu a děti nelze umělou inteligencí nahradit ve většině případů, ale v jednom by to asi šlo, ne? :)
Další články autora |
Atentát na Fica. Slovenského premiéra postřelili
Slovenského premiéra Roberta Fica ve středu postřelili. K incidentu došlo v obci Handlová před...
Fico je po operaci při vědomí. Ministr vnitra mluví o občanské válce
Slovenský premiér Robert Fico, který byl terčem atentátu, je po operaci při vědomí. S odkazem na...
Fica čekají nejtěžší hodiny, od smrti ho dělily centimetry, řekl Pellegrini
Zdravotní stav slovenského premiéra Roberta Fica je stabilizovaný, ale nadále vážný, řekl po...
Pozdrav z lůžka. Expert Antoš posílá po srážce s autem palec nahoru
Hokejový expert České televize Milan Antoš, kterého v neděli na cestě z O2 areny srazilo auto, se...
Novotný je na vyhazov z ODS. Výroky o Slováčkové překročil hranici, řekl Benda
Starosta Řeporyjí Pavel Novotný překročil hranice, které by se překračovat neměly, kritizoval v...
Máš jiný názor? Tak tohle je výsledek. Kaliňák o zákulisí atentátu na Fica
Premium Je jedním z nejbližších lidí premiéra Roberta Fica ve straně Smer-SD. Byl ve všech Ficových vládách...
Se samopalníky šli svrhnout komunisty. Proč největší Prokešův puč nevyšel
Premium Před 75 lety, v polovině května 1949, se měl odehrát vůbec nejvážnější ozbrojený pokus o svržení...
Hlavně díky manželce. Britský premiér Sunak je se svou ženou bohatší než král
Britský premiér Rishi Sunak a jeho manželka Akshata Murtyová v loňském roce, kdy byl Sunak celou...
Vlak na Děčínsku usmrtil člověka, provoz na trati do Ústí nad Labem byl přerušen
Vlak u Dobkovic na Děčínsku v pátek vpodvečer srazil člověka. Na místě podlehl svým zraněním, řekl...
Vyhrajte balíček z řady sebamed Anti-Redness
Minulý týden jste soutěžili se sebamedem o kosmetiku pro nejmenší. Tento týden si pojďte zahrát o péči pro vás, a to konkrétně o řadu Anti-Redness,...
- Počet článků 311
- Celková karma 28,42
- Průměrná čtenost 3139x
Chcete-li sledovat diskuse v "jeho" skupině, připojte se do Vědecké filosofie & Fyziky (nejen). jfikacek@gmail.com
Upozornění: Toto je popularizační blog pro veřejnost, neberte ho tedy jako vědeckou dizertační práci. Někdy je to jen divoká fantazie. Na druhé straně se snaží udržovat jistou vědeckou kvalitu, takže "esoterické" komentáře nejsou vítány. P.S.: Osobně útočné a odborně velmi nekvalitní komentáře, zejména velmi dlouhé, budou mazány.