25. 7. 2002
Vážený pane Höschle,
na střední škole nám náš fyzikář říkával, že teorii relativity
nám vysvětlit nemůže, ale může nám ji pouze popsat, protože podle
jeho slov ji skutečně chápe pouze několik lidí na této planetě.
Takže by mě zajímalo jestli mezi tyto lidi patříte a otázka
zní: "Proč se čas v pohybujícím se objektu vůči okolí zpomaluje?"
Díky Ondřej Hetmánek z Bruntálu
Nejsem na tom zřejmě o mnoho lépe než Váš fyzikář. Navíc je mi trapné plést se do řemesla fyzikům, z nichž mnozí teorii relativity asi opravdu rozumí. Nicméně povíme-li si to mezi sebou my laici, možná se vzájemně rychleji pochopíme. Můj osmnáctiletý syn, ke kterému jsem šel pro radu, o speciální teorii relativity prohlásil, že je celkem triviální. Důležitou roli ve všech úvahách o relativitě však hraje konstantní rychlost světla (ve vakuu). Představte si, že sedíte ve vlaku, kde odměřujete jednotku času jako dobu, za kterou proběhne světlo (foton) od zdroje, který je metr nad podlahou, dolů k zrcadlu, které je na podlaze, a zpátky. Takto to „tiká“, zatímco vlak se i s Vámi řítí šílenou rychlostí blízkou rychlosti světla okolo mne, který sedím na zemi a taky si tam takhle „tikám“. (Pro pořádek podotkněme, že vlak jede sice velmi rychle, ale je to pohyb přímočarý a rovnoměrný, tj. Vám uvnitř to připadá stejné, jako kdyby stál: nic se nikam nekoulí, neodstřeďuje, neboří do sedadla). Když se já z té země podívám na ten Váš foton, vidím, že od zdroje k zrcadlu na podlaze a zpátky urazí mnohem víc než 2 metry, které to jsou ve Vašich očích, protože z mého pohledu je dráha ještě delší o to, co mezitím urazil Váš vlak. (Pro Vás jsou to stále jen 2 metry, protože to, že krajina okolo letí, je Vám jedno; uvnitř vagonu, který nezrychluje ani nezpomaluje ani nezatáčí, to je stejné, jako kdyby všechno stálo). Pro mne je ale dráha vašeho fotonu dlouhá jako dvě odvěsny rovnoramenného trojúhelníku, jehož vrchol je na zrcadle u podlahy vagónu, jeho výška je tedy jeden metr (vzdálenost zdroje fotonu od podlahy vagonu) a základna je dlouhá jako dráha, kterou v mých očích Váš vlak, a tedy i zdroj fotonu, mezitím (během jednoho „tiknutí“ fotonu tam a zpět) ujel. Je-li dráha Vašeho fotonu v mých očích tedy delší než ty dva metry, musí ten foton to jedno „tiknutí“ proletět rychleji, aby to stihl (tikáme přece oba stejně, oba máme na jednotky času stejné zařízení). Jenže to není možné, protože světlo nemůže letět rychleji než světlo (to snad uznáme oba). Zbývá tedy poslední možnost – Váš čas je v mých očích pomalejší, tj. roztáhl se, aby se tam ten průlet vešel. Váš „tik“ (ač pro Vás stejně dlouhý jako můj pro mne), je pro mne (z mého pohledu) delší. No a to je ta dilatace času. Tak - a teď si oba počkejme, zda se neozvou nějací fyzici, kteří nám vysvětlí, že to tak vůbec není. Do té doby nás může hřát, že tomu alespoň provizorně přece jenom trochu rozumíme.