-
To se mi líbí
-
Doporučit
Dobrý den.Chtěl bych se zeptat.S kamarádem jsme o
tom vedli dlouho dizkusi.Dotaz zní:Kdyz poletím rychlostí světla na planetu
vzdalenou od zeme treba 3světelné roky a poletim tam,dam priklad 5let a pote
priletim na zemi a na zemi ubehne cas treba 70let.Jak je toto mozne ze na
zemi jde cas jinak nez tím čím letím rychlostí světla. takze by se ani
nemohlo mezi sebou komunikovat mezi zemi a tim čím poletím rychlostí
svetla.Sand ten muj dotaz pochopite-neumim to jinak popsat.dekuji mockrat za
odpoved.
Dobrý den,
omlouváme se za zpoždění v odpovědi - zodpovězení Vašeho dotazu od nás vyžadovalo více času.
Vysvětlení jevu, který popisujete, nabízí Einsteinovy teorie obecné relativity a speciální relativity. Čas a prostor jsou relativní - jeví se různě pozorovatelům, kteří se pohybují různými rychlostmi. Zároveň jsou ve vzájemném vztahu a tvoří čtyřrozměrný "časoprostor", který se zakřivuje přítomností hmoty.
Výchozím bodem pro obě teorie je postulát neměnné rychlosti světla, která činí 300 000 kilometrů za sekundu vzhledem ke všemu. Bez ohledu na pohyb pozorovatele nebo zdroje je rychlost světla stále stejná. Pozorovatele, kteří se vzhledem k sobě pohybují, se však měřením nikdy nedoberou stejných hodnot vzdálenosti a času. Čas a prostor se sobě přizpůsobují přesně se vyrovnávacím způsobem, takže měření rychlosti světla přináší stejný výsledek, ať už se pozorovatel pohybuje jakkoli rychle. Einstein byl schopen přesně ukázat, jak se měření vzdálenosti a časových intervalů provedené jedním člověkem musí lišit od měření někoho jiného, aby se zaručilo, že se oba pozorovatelé doberou stejné hodnoty rychlosti světla.
Pro vysvětlení vztahu prostoru a času Brian Greene ve své knize Struktura vesmíru uvádí přiklad motorkáře, který jede s rychlostí 100 kilometrů za hodinu severním směrem. Pak se napojí na dálnici mířící severovýchodním směrem, takže rychlost severním směrem bude menší než 100 kilometrů za hodinu. Greene píše: "Důvod je jasný. Nejprve byla veškerá jeho rychlost vyčleněna na pohyb k severu, jenže když pozměnil směr, část rychlosti tím odklonil pro pohyb směrem východním a pro severní orientaci zůstala jen troška. Tato neobyčejně jednoduchá myšlenka nám dovoluje pochopit jádro speciální relativity".
Einstein zjistil, že pohyb časem a pohyb prostorem jsou stejně úzce propojeny jako pohyb severním směrem a pohyb východním směrem v případě zmíněného motorkáře na severovýchodní dálnici. Veškerý pohyb zaparkovaného auta, které je z našeho pohledu nehybné, se děje v čase. Jakmile se však auto rozjede, část pohybu časem se vyčlení na pohyb prostorem. V praxi se chod auta časem zpomaluje - čas pohybujícímu se autu a řidiči ubíhá pomaleji, než ubíhá pozorovatelům pozůstávajícím v klidu. Pochopitelně čím větší je rychlost pohybu prostorem, tím víc se zpomaluje pohyb časem.
Speciální relativita předepisuje podobný zákon pro všechny pohyby. Podle ní se zkombinovaná rychlost libovolného tělesa pohybujícího se prostorem a časem vždy přesně rovná rychlosti světla.
Maximální rychlosti prostorem dosáhneme tehdy, když veškerý pohyb světelnou rychlosti obětujeme do pohybu rychlostí světla prostorem - to je jeden z důvodů, proč není možné letět nadsvětelnou rychlostí. Stejně tak, jako pohyb východním směrem nenechává žádné místo pro pohyb na sever, nedovoluje pohyb rychlostí světla pohyb časem (když dosáhneme rychlosti světla, čas se úplně zastaví). Dalšími účinky velmi rychlého pohybu jsou vzrůst hmoty a zkracování délky pohybujícího se objektu. Sledujeme-li situaci z hlediska rychle se pohybujícího předmětu, jsou to vnější pozorovatelé, kteří podléhají všem těmto efektům.
Jelikož jinak běží čas pro pozorovatele pozůstávajícího v klidu a jinak pro objekt pohybující se se značnou rychlostí, bylo by velmi obtížné navázat kontakt mezi Zemi a kosmonautem cestujícím se vysokou rychlostí vesmírem.
Dalším faktorem, který onen kontakt znemožňuje je, že nikdy nevidíme děje ve vesmíru přesně v době, kdy se udaly - což vyplývá taktéž z relativity času a prostoru. I světlo a rádiové vlny potřebují čas, aby urazily určitou vzdálenost, a tak když pozorujeme výbuch supernovy v galaxii, která je vzdálena 5 miliard světelných let, měli bychom si uvědomit, že k této explozi došlo přesně před 5 miliardy let. Analogické je to v případě menších vzdálenosti - např. 1 světelného roku.
Zdroje:
Kerrod, R. - Sparrow, G.: Jak funguje vesmír. Praha: Euromedia Group k. s., 2005.
Greene, B.: Struktura vesmíru : Čas, prostor a povaha reality. Praha - Litomyšl: Paseka, 2006.
Ronan, C.: Vesmír : Pozemšťanův průvodce po záhadách vesmírného prostoru. Praha: Knižní klub - Práh, 1996.
Goldsmith, M.: Albert Einstein a jeho nafukovací vesmír. Praha: Egmont ČR, 2007.
Dotazy z oblasti fyziky zodpovídají i odborníci z Matematicko-fyzikální fakulty UK na adrese http://fyzweb.cz/odpovedna/index.php?ref=OFOdp2.
Fyzika a příbuzné vědy
--
Národní knihovna ČR
31.03.2011 14:57