Relativnost istovremenosti

U fizici, relativnost istovremenosti je koncept da udaljena istovremenost (zbivanje dva prostorno odvojena događaja u isto vreme) nije apsolutna, već ovisi o referentnom okviru promatrača.

Događaji A, B, and C menjaju redosled u zavisnosti od referennog sistema iz kojeg kretanje biva posmatrano

Shvatanje da proticanje vremena ne zavisi od kretanja, odnosno da je vreme apsolutno, vekovima je vladalo u klasičnoj mehanici.[1]

U teoriji relativiteta, vreme više nije linearno već razgranato, što znači da u nekim slučajevima za dva vremenska trenutka ne možemo kazati niti da su jednovremeni niti da jedan od njih prethodi drugom. Vreme je time prestalo da bude nešto što na jedinstven način obuhvata sve događaje i umesto toga je postalo lokalno, nerazdvojno povezano s mestom događanja.[2]

Posebna teorija relativnosti dokazuje da vreme predstavlja četvrtu koordinatu vreme-prostora i uslovljeno je kretanjem.[1]

Klasično shvatanjeUredi

 
Viđenje vremena u odnosu na kretanje u Njutnovoj fizici.

Isak Njutn je uveo koncept apsolutnog prostora i vremena svojim delom Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica.[3] Prema Njutnu, vreme i prostor su nezavisni aspekti objektivne stvarnosti:

Apsolutno, istinsko i matematičko vreme, od sebe i iz svoje sopstvene prirode, teče ravnomerno bez obzira na bilo što vanjsko...[4]

Isak Njutn

Njutn je smatrao da prostor i vreme postoje po sebi, nezavisno od sveta koji u njima postoji, i postojali bi i da fizički svet uopšte ne postoji.[5] Prema Njutnu, koji je to shvatanje preuzeo od svog učitelja i neoplatoničara Isaka Baroua, sve su karakteristike vremena date a priori.[6]

Relativističko shvatanjeUredi

 
Viđenje vremena u odnosu na kretanje u Ajnštajnovoj fizici.

Ajnštajnovo shvatanje vremena, započinje analizom pojma istovremenosti:

Treba da uzmemo u obzir da svi naši iskazi u kojima vreme igra neku ulogu uvek su iskazi o istovremenim događajima. Ako, na primer, kažem: “Taj voz stiže ovde u 7 sati”, mislim otprilike ovako: “Položaj male kazaljke moga sata na broju 7 i dolazak voza na stanicu su istovremeni događaji.

Albert Ajnštajn, Elektrodinamika tela u pokretu (Specijalna teorija relativnosti)

Ajnštajn dalje analizira mogućnost istovremenosti prostorno udaljenih događaja:

Ako se u tački A nalazi časovnik, posmatrač u A može da odredi vreme događaja u neposrednoj blizini A određujući položaje kazaljki simultano sa događajima. Ako se u tački B nalazi drugi časovnik u svakom pogledu sličan onom u A, posmatraču u B je moguće da odredi vreme događaja u neposrednoj okolini B. Ali nije moguće, bez daljnjih pretpostavki, vremenski upoređivati jedan događaj u A sa jednim događajem u B. Mi smo do sada definisali samo vreme u A i vreme u B. Mi nismo definisali zajedničko vreme za A i B. Ono može da se definiše postavljajući po definiciji da je vreme potrebno svetlosti da pređe put od A do B jednako vremenu za koje svetlost prelazi od B do A.

Ajnštajn zaključuje da vreme nije apsolutno. Događaji koji su sa stanovišta jednog posmatrača istovremeni nisu i za drugog posmatrača. Događaji čak mogu da promene redosled. Odnosno, događaji koji su istovremeni u jednom neubrzanom referentnom sistemu nisu istovremeni u drugom, u odnosu na koji se prvi sistem kreće.

Teorijom relativnosti je Albert Ajnštajn pokazao da je vreme zavisno od prostora i materije, i da se ne može nezavisno od njih posmatrati. On je pomoću postulata o konstantosti brzine svetlosti neraskidivo povezao vreme sa prostorom u jedinstvenu dimenziju prostor-vremena.

Misaoni eksperimentiUredi

Za ilustraciju da je simultanost relativna koristi se sledeći misaoni eksperiment:[1] Vozilo se kreće brzinom blizu svetlosne. U jednom trenutku nastaje bljesak dva identična svetlosna signala (dva događaja), na prednjem i zadnjem delu vozila, kada je sredina vozila naspram bandere. Svetlost će istovremeno stići do bandere. Posmatrač na sredini vozila, međutim, prvo opaža signal na prednjem kraju pa tek zatim na zadnjem delu voza, jer se kreće ka signalu na prednjem delu vozila. Dakle, iz ovog primera možemo videti da je istovremenost događaja relativna u odnosu na posmatrače.[1]

Jedan primer kojim se relativnost istovremenosti može ilustrovati je sledeći: U sredini svemirskog broda je sijalica koja se pali. Na krajevima broda se nalaze dva kosmonauta koji mere vreme za koje će svetlost do njih stići. Ukoliko su časovnici sinhronizovani, svetlost će do njih stići istovremeno. Ukoliko isti primer posmatramo iz drugog sistema referencije koji je u stanju relativnog mirovanja i u odnosu na koji se taj brod kreće, događaji neće biti istovremeni, jer se jedan od kosmonauta približava izvoru svetlosti, a drugi od njega udaljava. Svetlost će jednog do kosmonauta stići pre drugog što znači da u sa stanovišta ovog sistema događaji nisu istovremeni.

IzvoriUredi

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 Релативност истовремености догађаја
  2. Miloš Arsenijević, Vreme i vremena (str. 65). Dereta, Beograd 2003.
  3. Knudsen, Jens M.; Hjorth, Poul (2012). Elements of Newtonian Mechanics (illustrated izd.). Springer Science & Business Media. str. 30. ISBN 978-3-642-97599-8. https://books.google.com/books?id=rkP1CAAAQBAJ&pg=PA30. 
  4. In Philosophiae Naturalis Principia Mathematica See the Principia on line at Andrew Motte Translation
  5. Miloš Arsenijević, Vreme i vremena (str. 72). Dereta, Beograd 2003.
  6. Miloš Arsenijević, Vreme i vremena (str. 77). Dereta, Beograd 2003.

Vidi jošUredi