Sciencemag.cz
Related Articles
Řešme následující hádanku – stodola o délce 4,5 metru má na obou koncích dveře. Amy jimi probíhá s pětimetrovou tyčí. Vejde se tyč do stodoly s oběma dveřmi zavřenými? Možná si myslíte, že je to jednoduché!
Z pohledu Boba stojícího před stodolou to vypadá, že pokud Amy běží rychlostí 60 % rychlosti světla, měří tyč díky zkrácení délky pouhé 4 metry, takže na okamžik, kdy je Amy s tyčí zcela uvnitř, mohou být obě dveře zavřené.
Ale jak to vypadá z pohledu Amy? Pro ni se stodola řítí směrem k ní rychlostí 60 % rychlosti světla, takže je to stodola, nikoli tyč, co se zkracuje na délku. Amy ve skutečnosti vidí stodolu jen jako 3,6 metru dlouhou, a 5metrová tyč se tam proto nevejde (naproti nahoře). V Bobově souřadnicovém systému mohou být oboje dveře skutečně
zavřené na dobu, kdy je tyč uvnitř. V Amyině systému, ačkoli je stodola příliš krátká, se kvůli relativitě současnosti dveře nezavírají současně, jako u Boba. Pro Amy se levé dveře zavírají po pravých a neexistuje pro ni jediný okamžik, kdy by celá tyč byla uvnitř. Tento paradox řeší rozdíl v současnosti. Z pohledu obou pozorovatelů je objekt skutečně zkrácen ve směru pohybu (dole), stejně jako Amyiny hodiny skutečně běží pomaleji ve srovnání s hodinami jejího dvojčete, které zůstalo doma (strana 22). Neshodnou se ovšem na pořadí událostí, protože se jejich „teď“ linie neshodují.
Bellův paradox vesmírné lodi
přetrhne se lano, nebo nepřetrhne?
Na rozdíl od dilatace času, která byla ověřena v nesčetných experimentech zahrnujících i velmi rychle se pohybující částice v urychlovači, je efekt kontrakce délky mnohem složitější ověřit přímo. Na druhou stranu, protože je kontrakce délky nutným důsledkem stálosti rychlosti světla, jakýkoliv experiment, jako je ten Michelsonův-Morleyův (strana 3), jenž stálost rychlosti světla potvrzuje, tím potvrzuje i kontrakci délky.
Představte si dvě stojící kosmické lodě 100 metrů od sebe a vzájemně spojené 100metrovým lanem. Obě lodě jsou stejně vzdálené od semaforu signalizujícího červeně stůj (událost O, naproti). Semafor se poté rozsvítí zeleně, čímž signalizuje start, a v okamžiku, kdy piloti lodí signál uvidí (události P a Q), obě lodě spustí své warpové pohony a okamžitě zrychlí na stejnou velmi vysokou rychlost. Co se stane s lanem?
Smrští se a přetrhne? Nebo se obě lodě nějakým způsobem přiblíží k sobě, když zrychlují? Stacionární pozorovatel v O vidí, že obě lodě zrychlují stejně a vzdálenost mezi nimi zůstává stejná. Lodě a lano však procházejí zkrácením délky, a lano se tedy přetrhne. Pro jiné pozorovatele může být odpověď jiná. Představme si loď C, která se shodou okolností pohybuje, v určitém okamžiku (U), stejnou rychlostí i směrem jako lodě A i B. Kvůli pohybu lodi C je její světočára současnosti (linie „teď“) nakloněna. Z pohledu C je událost Q (když se loď B začne pohybovat) současná s událostí S, a tedy předchází události P (okamžiku, kdy se loď A začne pohybovat), která je pro C souběžná s událostí T. Proto i pilot lodi C vidí přetržení lana – ale z jiného důvodu!
úryvek z knihy
Oliver Linton: Prostoročas a relativita
Dokořán 2026
o knize na webu vydavatele
