10. maj 2014

Širina relativnostne teorije, in njen nemir

Saj poznate Einsteina? Njegovo teorijo relativnosti? Pravzaprav sta dve, splošna in posebna.


Predstavljajmo si človeka na železniški postaji, ki vrže žogico navpično navzgor ravno toliko, da doseže 1m in potem ta pade nazaj 1 m. In vzemimo, da je bila sila roke takšna, da je žogica letela ravno s povprečno hitrostjo 1m/s, in da je upornost zraka taka, da je navzdol letela prav tako povprečno 1m/s.
Torej je (poenostavljeno gledano) potrebovala navzgor 1 s in navzdol 1 s, obakrat pa je prepotovala 1m, torej skupaj 2 m.

Predstavljamo si človeka v zaprtem vagonu na vlaku, ki pelje mimo železniške postaje z enakomerno hitrostjo 1m/s. Pri enakomerni hitrosti tak človek ne čuti nobene ga premikanja, tudi na žogico ne vpliva nobena drugačna sila kot na tisto s postaje. Vzemimo, da je sila roke in zračni upor enak kot na postaji. Tudi on istočano vrže žogico v zrak. Tudi njemu bo seveda žogica letela 1 s navzgor in 1 s navzdol, ker so pogoji enaki. To je jasno.

Pa je res jasno? Kakšno pot prepotuje žogica na gibajočem vlaku? Če jo gleda človek, ki se pelje z vlakom, mu je jasno, da 1 m navzgo in 1 m navzdol. Če pa jo gleda oni s postaje (in ima vagon prozorne stranice), pa se žogica najprej pomakne navzgor in poševno, potem pa navzdol in poševno. V bistvu zariše dve stranici enakokrakega trikotnika in v bistvu prepotuje nekaj več kot 1,41 m (koren iz 2) v eno smer, in enako v drugo smer. Skupaj torej 2,83 m.

Torej enaka žogica v enakih pogojih v istih dveh sekundah prepotuje hkrati 2m in 2,83m?

V bistvu ja. In to je posebna relativnostna teorija.

****
pavza za razmislek, bralci in bralke naj si narišejo ...
****

Predstavljajte si, da točka na Zemlji, na kateri stojimo na slovenskih geografskih vzporednikih, drvi okrog zemljine osi s hitrostjo okrog 200 m/s. Ko torej človek na postaji vrže žogico v zrak, ta v eni sekundi sploh in nikakor ne prepotuje le 1 m navzgor, ampak celih 200 m poševno, oziroma v rahlem loku!

Predstavljajte si Zemljo, ki okrog Sonca kroži s hitrostjo 30 km/s. Če torej žogico na severnem polu vržemo v zrak in čez dve sekundi pade nazaj v roko, v teh dveh sekundah ne prepotuje 2 m, ampak, saj ne boste verjeli, vsaj 60.000 m.

In predstavljajte si naše Sonce s svojimi pritlikavci, tudi našo Zemljo, ki ga okrog središča naše domače Galaksije nosi hitrost 220 km/s. Torej naša žogica prepotuje v dveh sekundah 440.000 m.

In iz opazovanj je jasno, da tudi Galaksija ni pri miru.

****
pavza za razmisek, morda risbo ali natančen izračun kotnih hitrosti (... polmer Zemlje, 1 dan okrog ...)
****

Predstavljajte si, da se vsi zgoraj opisani pojavi zgodijo v dveh sekundah. Hkratna pot 2m, 3,83m, 60 km in 440 km. Si predstavljate, da v bistvu ne gre za lienarna gibanja, ampak za kroženja in da torej žogica v dveh sekundah napravi eno čudno večkratno spiralno kolobocijo?

Si upate predstavljati, kako taka žogica sploh zdrži tolikšne pritike vseh teh ovinkov?

****
pavza za razmisek, morda greš ven in z vso silo nekajkrat brcneš žogo ( ... ne v sosedovo okno ...)
****

Predstavljajte si obratno pot.
Človek se pelje z vlakom in opazuje tistega, ki meče žogico na postaji naravnost v zrak. Kaj v bistvu vidi? Da je žogica onemu na postaji v eni sekundi zletela meter navzgor in v naslednji meter navzdol? Ne! Vidi koren iz 2. Vidi, da je žogica letela 2,83 m, njegova v vlaku pa natančno 2 m.

Torej sta obe žogici hkrati leteli 2 m in 2,83 m. V bistvu ja.
In podobno je z nekoliko večjimi žogicami po celem znanem vesolju ...

****
pavza za razmisek, morda čez noč, s pogledom v zvezdno nebo
****

Si morete misliti, da pravzaprav tako deluje ves naš svet?


*************

Le kakšen bi bil čas, če se stvari v Vesolju ne bi gibale?


*************
Morda potrebujete čas za umiritev v tem času, ki zgleda tako statičen, pa hkrati tako nemiren.
Gibajte se!