Uživatel:Jakuba Škrdla/Úvahy/Pendolino kontra Einsteinův expres/3

Pokračování článku Uživatel:Jakuba Škrdla/Úvahy/Pendolino kontra Einsteinův expres/2

Předměty se zkracují

Landau uvádí také tento myšlený pokus. Představme si, že Einsteinův expres projíždí kolem nástupiště dlouhého 2 400 000km. A ptá se, budou mít cestující ve vlaku stejný názor na délku nástupiště? Od jednoho konce nástupiště projede vlak ke druhému konci nástupiště za 10 vteřin. Jede přece rychlostí 240 000km/sec. V jedoucím vlaku za tu dobu uplyne jen 6 vteřin, protože čas ve vlaku se zkracuje v poměru 6:10, viz článek Pendolino kontra Einsteinův expres. Cestující ve vlaku tedy mají právo na přesvědčení, že nástupiště neměří 2 400 000km, ale zřetelně méně, totiž tolik kilometrů, kolik vlak ujede za 6 vteřin,tedy 1 440 000km.

Vidíme, že z laboratoře pohybující se vůči nástupišti jeví se délka nástupiště menší, než z laboratoře, která zůstává vůči nástupišti v klidu.

Landau uzavírá: A vůbec každé těleso pohybující se vůči pozorovateli se zkracuje ve směru svého pohybu.

Aby myšlený pokus odpovídal této úvaze, pak si musíme představit, že pozorujeme-li nástupiště z vlaku rovnoměrně přímočaře se pohybujícího, tento vlak je v klidu a naopak se vůči němu rovnoměrně přímočaře pohybuje nádraží, čili platí.

Lemma 2

Jestliže tentýž předmět současně pozorují dva pozorovatelé různě dlouhý, pak se předmět pohybuje vůči pozorovateli, který jej pozoruje kratší.

Myšlenými pokusy tedy nelze vždy plně vystihnout realitu, ale pouze ji naznačit. Je potřeba doplnit je lemy. Landau píše, že toto zkrácení předmětů není nějakým příznakem absolutnosti pohybu. Nejen, že jsme ztratili absolutní klid, ale ani rovnoměrný přímočarý pohyb není absolutním pohybem. Stačí, když se ocitneme v laboratoři, která je vůči měřenému předmětu v klidu a hned se také prodlouží na svou původní velikost.

Landau uvádí také tento myšlený pokus: Představme si, že Einsteinův expres měří 5 400 000km a jede opět rovnoměrně přímočaře rychlostí 240 000km/sec. V jistém okamžiku se uprostřed vlaku rozsvítí světlo. Uplně vpředu a úplně vzadu má vlak automatické dveře, které se okamžitě automaticky otevřou, když na ně dopadne paprsek světla. Co uvidí lidé ve vlaku a co uvidí lidé na nástupišti, kolem kterého vlak projíždí?

Lidé sedící uprostřed vlaku vzdáleného od obou jeho konců 2 700 000km, uvidí, že světlo, které se šíří vůči vlaku v obou směrech stejnou rychlostí 300 000km/sec, dorazí současně za 9 vteřin k předním i zadním automatickým dveřím a že ty se otevřou současně.

A co uvidí lidé na nástupišti? Vzhledem k nim se světlo také šíří rychlostí 300 000km/sec. v obou směrech. Avšak zadní část vlaku se pohybuje světlu vstříc. A světlo k ní dorazí již za 5 vteřin, neboť 2 700 000:300 000 plus 240 000 = 5.

Přední dveře naopak světelnému paprsku ujíždí, musí je dohánět, takže se u nich ocitne později, až za 45 vteřin, neboť 2 700 000:300 000-240 000=45. Tedy při zanedbání zkrácení vlaku vlivem pohybu, uvidí lidé na nástupišti, že zadní dveře se otevřou o 40 vteřin dřív. Ve skutečnosti se ale vlak zkrátil ve stejném poměru, v jakém na něm plyne pomaleji čas tedy v poměru 6:10. V tomto poměru se také zkrátí časový rozdíl otevření dveří. A lidé na nástupišti uvidí, že se zadní dveře otevřou pouze o 24 vteřin dříve. Tedy:

Zkrácení časových rozdílů

Časové rozdíly na tělese pobybujícím se velkou rychlostí se zkracují ve stejném poměru, v jakém se na nich zkracuje čas a v jakém se zkracuje jejich dálka.

Ne optický klam

Velkým pohybem se zkracuje čas plynoucí na tělesech, časový rozdíl na těchto tělesech a délka těchto těles ve směru pohybu. Není to optický klam piše Landau. Je to měřitelné přístroji.

Zvířatům jsou dány vlohy, že některé věci zjistí i bez přístrojů. Například horské kozy ve Skalistých horách vycítí blížící se blizzard. My k tomu potřebujeme všimnout si, že na naprosto jasné a čisté obloze je pouze několik úzkých mráčků, jak píše František Běhounek ve své knížce V horách Větrné řeky.

Požadavek Vesmíru

Požadavek Vesmíru se kryje s požadavkem starých Římanů, "doufat dokud člověk žije". Píše v uvedené knížce František Běhounek. Pokračování v článku Uživatel:Jakuba Škrdla/Úvahy/Pendolino kontra Einsteinův expres/4