Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 11 dotazů obsahujících »dilatace«
6) Dilatace času
24. 02. 2004
Dotaz: Teorie relativity říká že na rychle pohybujících se objektech dochází ke změně
času. Dokonce jsem někde četl o pokusu s atomovými hodinami na palubě letadla,
které se údajně skutečně "rozešly" o pár pikosekund s časem pozemským... Rád
bych přednesl jednu logickou úvahu - představme si raketu, která bude vypouštět
každou jednu vteřinu (podle hodin na raketě) jeden světelný signál směrem k
pozorovateli, tedy k nám na zem. Raketa se bude pohybovat směrem od nás, pak
zastaví a zase přiletí na stejné místo, odkud vystartovala. Teorie relativity
říká, že na palubních hodinách rakety bude jiný čas. Je logické, že při pohybu od nás budou intervaly mezi signály delší a při pohybu k nám kratší. To si dokážu představit (Doplerův efekt) a na tom nevidím nic relativistického, ale pokud má dojít k posunu času, logicky bychom pak museli přijmout i jiný celkový počet signálů, než raketa vyslala. A právě to si vysvětlit nedokážu. Poradíte mi? (Ondřej Hasman)
Odpověď: Počet signálů vyslaných raketou bude opravdu v každé soustavě stejný a
pokud budeme všechny signály schopni na Zemi přijmout, zjistíme skutečně
počet sekund, které uplynuly na hodinách na raketě. Počet přijatých
signálů ovšem nemusí odpovídat počtu sekund uplynulých na Zemi. Zkreslení
dané vzdalovaním a následným přibližováním rakety zde nehraje roli –
pozorováno ze Země, intervaly mezi vysláním signalu budou při pozorování
ze Země skutečně delší než jedna sekunda, tento jev se nazývá dilatace
času.
Dotaz: Mohli by ste mi, prosím, odparúčit rozsahovo kvalitnú webovú stránku,
kde sa pojednává o teoríi relativity a diletácii času? (Lukas)
Odpověď: Neodkážu Vás na webové stránky, ale na klasické učebnice; ty jsou psány
právě pro tento účel. Přečtěte si např. FYZIKA, Halliday, Resnick, Walker
(čes.překlad, VUTIUM, Prometheus, 2001), 4. díl, kapitola 37 - Relativita.
Tam máte všecko vysvětleno, s barevnými obrázky, i s velice novými
experimentálními ověřeními, i právě dilatace času, která Vás zajímá.
Dotaz: Pohybují-li se dva pozorovatelé různou rychlostí, naměří jejich hodiny různý
čas. Čas ale měříme technicky zase určitým pohybem, jehož rychlost se
pohybem hodin změní. Nespozdil se jenom mechanizmus hodin? (Hubert)
Odpověď: Milý Huberte, ono to ale funguje univerzálně, nezávisle na mechanismu
hodin. Můžeš například změřit střední dobu života pionů, které se ti
pohybují malými rychlostmi. Tuhle střední dobu života nedokážeš žádným
vnějším vlivem ovlivnit. Když ale tyhle piony urychlíš, uletí ve tvé
laboratoři do rozpadu vzdálenosti znatelně větší - jejich doba života se
prodloužila. Tohle je realita na rozdíl od myšlenkových pokusů s dvojčaty
kosmonautů.
Dotaz: Když pro kosmonauty v letící raketě ubíhá jinak čas než pro nás,
co na ně přesně působí? Má s tím něco společného to, že želva se
pohybuje celý život pomalu a žije dlouho zato rejsek naopak? (Milan)
Odpověď: Milý pane,
nemá. Věk a svěžest živočichů a lidí je záležitost biologická a
lékařská - když se budete honit, tak možná brzo skončíte uštvaný, když se
budete pohybovat životem lážo-plážo, možná zase skončíte jako
zpohodlnělý na duchu i na těle, najdete si pro sebe kompromis. Když si
letí nestabilní částice se střední dobou života 2 mikrosekundy (mion), tak
se rozpadne nebo nerozpadne nezávisle na tom, jestli na něj koukáte nebo
ne, pokud na něj koukáte, pak nezávisle na tom, z jaké soustavy. Když
poletíte s ním, resp. s jejich dostatečným počtem, abyste měl dostatečnou
statistiku, změříte právě jako střední dobu života právě ony 2
mikrosekundy (v tomto případě říkáme, že jste to měřil v klidové soustavě
mionu). Když budete sedět v laboratoři, miony budou létat kolem vás
rychlostí blízkou rychlosti světla a vy budete měřit, jak daleko ulétnou od
místa zrodu do místa rozpadu, naměříte v průměru více, než je 600 m
odpovídajících 2 mikrosekundám a rychlosti světla. Může za to netriviální
přechod mezi navzájem se pohybujícími soustavami, který pojednává
speciální teorie relativity. Mrkněte se na to do nějaké standardní
učebnice.
Dotaz: dobry den, mel bych maly dotaz ohledne dilatace casu v STR.kdyz se nejaky objekt,napriklad raketa, pohybuje rychlosti blizici se rychlosti svetla, melo by podle specialni teorie relativity dochazet k dilataci casu, ktery plyne na palube rakety. kdybychom si vzali jako vztaznou soustavu raketu, tak by melo dochazet k dilataci casu v okoli, ne? nemuzeme prece urcit, co se pohybuje a co je v klidu, proto se to jmenuje relativita. zrychleni relativni neni? a pokud k dilataci casu dochazi pri zrychleni, tak jen pri nem, a ne pri pohybu vysokymi rychlostmi. to je muj nazor, mohl bych poprosit o alespon castecne objasneni tohoto problemu? doufam, ze byl muj dotaz pochopen, tezko se to vysvetluje :) dekuji Ondrej (Ondrej MAITRE)
Odpověď: Odpovím Ti rovněž raději slovy než vzorečkem. Hodinář mi
dá návod, jak stavět hodinky. Přesně podle tohoto návodu je
postavíš ty na Zemi a já na (vůči Zemi rychlé) raketě.
Odpověď zní paradoxně: Člověk na Zemi řekne, že hodiny na
raketě jdou pomaleji než jeho (protože se pohybují). Ale taky
člověk na raketě řekne, že hodiny na Zemi jdou pomaleji
(protože se pohybují). Jak je to možné? Je to v tom, že je
nutno vyřešit otázku synchronizace (volby společného
časového počátku) pro dvoje (konstrukčně stejné) hodiny. A
protože současnost dvou prostorově vzdálených dějů NEMÁ
absolutní charakter, neshodneme se, zda např. výbuchy dvou
vzdálených hvězd A, B nastaly současně nebo která z nich
vybuchla dříve: záleží na tom, jak se náš vztažný
systém s hodinami pohybuje. (Soumístnost je taky relativní:
dvě události nastalé v různých časech na TOMTÉŽ MÍSTĚ z
hlediska jedoucího vlaku nastanou na různých místech z
hlediska trati). Protože dvoje hodiny, které se jednou potkaly
a minuly se (při čemž se shodoval jejich časový údaj) se
už nikdy podruhé nesejdou, mají-li se pohybovat rovnoměrně
přímočaře, jsou různé možnosti, jak zjistit vzájemnou
rychlost chodu:
1) Jedny z nich (třeba raketové) se potkají se dvojími
synchronizovanými hodinami na Zemi. Výsledek: na Zemi zjistí,
že raketové hodiny ukazují menší čas než ty druhé
pozemské - usoudíme, že letící hodiny šly pomaleji. Na
raketě zjistí taky, že jejich hodiny ukazují méně než ty
pozemské, ale pozemské hodiny budou vnímat jako špatně
synchronizované (tj. pražské ukazují poledne, brněnské
současně - z hlediska rakety!! - ukazují jiný čas). No a na
rozhozených hodinách se naměří samozřejmě různé údaje.
2) Jedny z nich (třeba raketové) se vrátí. Pak ovšem na
chvilku přestanou být v rovnoměrném přímočarém pohybu a
nelze tedy tvrdit, že jsou na tom z hlediska relativity stejné
jako ty pozemské. Pak se opět zjistí, že ty navrátivší se
hodiny ukazují menší čas.
3) Ty pohyblivé hodiny jsou např. mion, který se za jistou
dobu rozpadne. Já vím, kde vznikl (v horních vrstvách
atmosféry) a že doletěl na Zemi, znám tedy dráhu, kterou
urazil, a vím, že nemohl letět rychleji než světlo, takže
mám odhad na dobu, kterou na to potřeboval. Tato doba je velmi
podstatně delší než střední doba mionu tak, jak ji znám na
Zemi. Závěr: pohybující se mion stárne pomaleji než
stojící.
