Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 11 dotazů obsahujících »dilatace«
4) Gravitační dilatace času
06. 11. 2006
Dotaz: Měl bych dotaz ohledně kontrakce délek a dilatace času. Rád bych věděl podle
jakého vzorečku se spočítá dilatace času v gravitačním poli. Jedná se mě o
výpočet změna času v nižině a např. v horách. S tím asi souvisí i kontrakce
délek a změna hmotnosti. Je to tak? Znám vzorečky ve vysokých rychlostech, ale v
gravitacnim zrychleni ne. Dale me napadlo, ze kdyz budu merit cas cloveka na
zemi a cloveka na obezne draze, tak zakonite cloveku na zemi plyne cas pomaleji,
protoze na nej pusobi vetsi gravitacni zrychleni. Ale kdyby clovek v rakete
zazehl motory a zvolil vhodnou rychlost, tak by se zmeny vykompenzovaly? Je to
tak? Dekuji za odpoved Napiste mi prosim odpoved na muj e-mail. (Rene Hlouzek)
Odpověď: Pro slabá gravitační pole lze použít přibližný vztah dτ = dt·(1+φ/c2), kde φ značí gravitační potenciál. Pokud se objekt nepohybuje, ke kontrakci délek ani změně hmnotnosti v důsledku přítomnosti gravitačního pole nedochází.
V případě pozorovatele na Zemi a na oběžné dráze skutečně bude pozorovatel na Zemi stárnout pomaleji. Kdyby pozorovatel na oběžné dráze zažehl motory a obíhal Zemi dostatečnou rychlostí, bude na něj působit značná odtředivá (setrvačná) síla, která (v důsledku principu ekvivalence) bude způsobovat kvalitativně stejné jevy jako přítomnost v gravitačním poli (pozorovatel na obíhající Zemi se nepohybuje přímočaře, proto nevystačíme se vzorečky speciální teorie relativity a musíme tedy i zde použít obecnou teorii relativity).
Dotaz: Rád bych věděl jestli může černá díra zpomalovat nebo jinak narušovat čas. (Martin Taichl)
Odpověď: Ano. Podle Einsteinovy obecené teorie relativity dochází vlivem nehomogenit v intenzitě gravitačního pole k tzv. gravitační dilataci času - v místech s vyšší intenzitou gravitačního pole pak plyne čas pomaleji. Černá díra je typicky velmi hmotné a kompaktní těleso, v jejím okolí by proto gravitační dilatace času měla nastávat.
Ke gravitační dilataci času dochází i na povrchu Země. Jelikož je zde však gravitační pole skoro homogenní (v přízemí je gravitační pole jen velmi nepatrně silnější než o pár pater výše), je relativní zpomelení času pouze 10-16 na jeden metr výškového rozdílu.
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.
