Η θεωρία της σχετικότητας και οι ανατροπές στη λογική

7 Νοέ.

Στις αρχές του 1905 ο Αϊνστάιν ήταν ένας άγνωστος υπάλληλος της Ελβετικής υπηρεσίας ευρεσιτεχνιών. Το 1905 όμως έμελλε να είναι η χρονιά – ορόσημο για τη φυσική και τον ίδιο τον Αϊνστάιν. Μέσα σε ένα χρόνο δημοσίευσε τρεις εκπληκτικές εργασίες  και οι τρεις άξιες για βραβείο Νόμπελ. Μία εργασία για τη κίνηση Brown στα αέρια, τη περίφημη εργασία του για το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, η οποία αποτελεί μαζί και με την εργασία του Maxwell τη γέννηση της κβαντομηχανικής και για την οποία βραβεύτηκε με Νόμπελ αλλά και τη διάσημη ειδική θεωρία της σχετικότητας.

Τι λέει λοιπόν, αυτή η τόσο διάσημη θεωρία του Αϊνστάιν;

Εισηγείται χόντρικά, δύο πράγματα. Ότι οι νόμοι της φυσικής είναι αναλλοίωτοι ανεξαρτήτως συστήματος  και ότι η ταχύτητα του φωτός είναι σταθερή για όλα τα αδρανειακά συστήματα.Τι σημαίνει αυτό;Πρακτικά η θεωρία της σχετικότητας όδηγεί  στην ανατροπή της λογικής μας και στην αποδοχή μη συμβατών θέσεων.

Η ταχύτητα του φωτός είναι σταθερή για όλα τα αδρανειακά συστήματα 

Ας πάρουμε ένα παράδειγμα για να διαπιστώσουμε το παράδοξο της θέσης αυτής. Έστω λοιπόν, ότι οδηγάτε ένα αυτοκίνητο στην εθνική οδό και τρέχετε με 100χλμ από Αθήνα προς Θεσσαλονίκη και κάποιος φίλος σας οδηγάει το αυτοκίνητο του από Θεσσαλονίκη προς Αθήνα πάλι με 100 χλμ. Σε κάποιο σημείο της διαδρομής συναντιέστε.  Με πόσα χιλιόμετρα βλέπετε τον φίλο σας να τρέχει; Η προφανής απάντηση είναι με 200 καθώς εσείς θεωρείστε αδρανειακός παρατηρητής. Ας υποθέσουμε ότι συμβαίνουν τώρα ακριβώς τα ίδια πράγματα αλλά αντί να οδηγάτε, εσείς και ο φίλος σας αυτοκίνητο, βρίσκεστε πάνω σε μια δέσμη φωτός που τρέχει με τη ταχύτητα του φωτός πάλι από Αθήνα προς Θεσσαλονίκη και ο φίλος σας πάνω σε μια δέσμη που τρέχει με τη ταχύτητα του φωτός από Θεσσαλονίκη προς Αθήνα, (μη το δοκιμάσετε γιατί συμφωνά με τη  θεωρία θα εξαϋλωνόσασταν) . Σε κάποιο σημείο της διαδρομής συναντιέσται. Με ποια ταχύτητα βλέπετε τώρα το φίλο σας να κινείται; Η προφανής απάντηση είναι με δύο φορές τη ταχύτητα του φωτός αφού εσείς βλέπετε τον εαυτό σας ως σταθερό παρατηρητή. Κι όμως η ταχύτητα του φίλου σας ως προς εσάς είναι πάλι μία φορά η ταχύτητα του φωτός! Όσο τρέχει και για το βενζινάδικο που μόλις προσπέρασε, τόσο τρέχει και για σας!!!

Είναι δύσκολό να το αποδεχτείτε; Λογικό. Ακριβώς έτσι αντέδρασε και η επιστημονική κοινότητα και ο Αϊνστάιν δε βραβεύτηκε ποτέ με Νόμπελ για τη συγκεκριμένη θεωρία. Όσο δύσκολο είναι να το αποδεχτούμε τόσο δύσκολο είναι και να το αποδείξουμε καθώς δε μας βρίσκεται καμιά πρόχειρη ακτίνα φωτός να καβαλήσουμε.

Η σχετικότητα του χρόνου και του ταυτοχρονισμού 

Ο Αϊνστάιν για να καταρρίψει τη θεώρηση της κλασικής μηχανικής του Νεύτωνα, πως ο χρόνος είναι απόλυτος εισηγήθηκε το  ιδιοφυές και απλό, νοητό πείραμα του τρένου. Το πείραμα του τρένου λέει το εξής. Έστω πως έχω ένα τρένο που κινείται. Μέσα στο τρένο στο μεσαίο βαγόνι έχω ένα παρατηρητή και έξω υπάρχει και ένας άλλος σταθερός παρατηρητής. Έστω λοιπόν ότι την ίδια χρονική στιγμή βλέπει ο έξω παρατηρητής να χτυπούν το τρένο δύο κεραυνοί. Ο ένας στο πρώτο βαγόνι και ο άλλος στο τελευταίο. Ο παρατηρητής που είναι μέσα στο τρένο τι βλέπει? Επειδή το τρένο κινείται θα φτάσει σε αυτόν πρώτα το φως από το κεραυνό που χτύπησε το πρώτο βαγόνι και ύστερα το φως από το κεραυνό που χτύπησε το τελευταίο βαγόνι. Η φυσιολογική σας αντίδραση τώρα θα είναι να πείτε ότι ότι ο παρατηρητής που βρίσκεται μέσα στο τρένο κάνει κάποιο λάθος ή λόγω της ταχύτητας του δεν αντιλαμβάνεται πως συμβαίνουν ταυτόχρονα. Και έχετε δίκιο, γιατί δε το αντιλαμβάνεται γιατί γι’ αυτόν δε συμβαίνουν ταυτόχρονα. Για τον έξω συμβαίνουν, όμως. Το συμπέρασμα από εδώ και πέρα είναι προφανές. Ο χρόνος είναι σχετικός.

Η φυσιολογική σας αντίδραση τώρα θα είναι να πείτε ότι ότι ο παρατηρητής που βρίσκεται μέσα στο τρένο κάνει κάποιο λάθος ή λόγω της ταχύτητας του δεν αντιλαμβάνεται πως συμβαίνουν ταυτόχρονα. Και έχετε δίκιο, γιατί δε το αντιλαμβάνεται γιατί γι’ αυτόν δε συμβαίνουν ταυτόχρονα συμβαίνουν σε διαφορετικές χρονικές στιγμές και δεν υπάρχει τίποτα το λάθος σε αυτό. Για τον έξω συμβαίνουν, όμως. Το συμπέρασμα από εδώ και πέρα είναι προφανές. Ο χρόνος είναι σχετικός. Η θεωρία της σχετικότητας σύμφωνα με κάποιους σύγχρονους φυσικούς αμφισβητείται. Λένε αυτοί οι φυσικό πως η ταχύτητα του φωτός δεν είναι σταθερή αλλά ανάλογη της συχνότητας του φωτός. Αυτό κι αν είναι αληθινό δεν επαναφέρει καθόλου την εμπειρική λογική μας στη θέση της. Σύμφωνα λοιπόν με το διαπρεπή πλην όμως υπερφίαλο Έλληνα επιστήμονα Νανόπουλ, αποδείχτηκε από κάποια πειράματα πως υπάρχει καθυστέρηση 4 λεπτών σε φωτόνια που προέρχονται από κάποιον πλανήτη διαφορετικής συχνότητας. ΑΝ όντως κάτι τέτοιο ισχύει θα αλλάξουν πολλά στην κβαντική μηχανική και  γενικότερα στη φυσική επιστήμη. Σίγουρα θα πρέπει να αλλάξει ο νόμος Ε=mc^2. Δε ξέρω κατά πόσο μπορεί να συμβεί κάτι τέτοιο αλλά σίγουρα η συμβολή της θεωρίας της σχετικότητας στην ανθρωπότητα δε μειώνεται και είναι τεράστια.

Πληροφορίες μπορείτε να βρείτε στο physics4u (πάτα με) και στη wikipedia  (πάτα με)

10 Σχόλια προς “Η θεωρία της σχετικότητας και οι ανατροπές στη λογική”

  1. partizana 7 Νοεμβρίου, 2007 στις 3:12 μμ #

    εγω στο πρωτο ερώτημα, που λέει με τι ταχύτητα νομίζετε οτι περνά ο φίλος σου κτλ, εγώ είπα μέσα μου με 100 χλμ, ενώ λέει το κείμενο οτι όλοι λένε με 200χλμ, και το σωστό είναι το 100χλμ. Δηλαδή είμαι μπροστά εγώ τώρα ή λόγω ασχετοσύνης, καθότι 3 Δέσμη, απάντησα σωστά?! τα υπόλοιπα που έγραψες, τα κατάλαβα΄όλα!

  2. Rizobreaker 7 Νοεμβρίου, 2007 στις 4:59 μμ #

    Ααα ρε παρτιζάνα!! Έσκισες!! 😉
    Πολύ καλό άρθρο… ενδιαφέρον!
    Κατά την ταπεινή γνώμη μου η «αίσθηση» του χρόνου είναι σχετική και συμφωνώ με τον Αϊνστάιν! Θα μου πείτε βέβαια και να διαφωνούσα ποιος χέστηκε, αλλά λέμε τώρα… χεχε…

  3. compasso 7 Νοεμβρίου, 2007 στις 5:40 μμ #

    κοίταξε αν θεωρούσαμε ότι τρέχεις με σχετικιστικές ταχύτητες είσαι μίλια μπροστά ούτως ή αλλιώς αλλά και σωστή.
    Αν τρέχεις όντως με 100χλμ, τον άλλο τον βλέπεις όντως να τρέχει με 200χλμ και είναι σωστό να πεις ότι εσύ είσαι ακίνητη και ο άλλος τρέχει με 200, όπως και το αντίθετο. Απόλυτα σωστό. Δεν είναι σύμβαση.
    Τώρα εσύ μάλλον βλέπεις το κόσμο με τη σχετικιστική ματιά! 😉
    Την έννοια του βλέπω τη καταλαβαίνεις καλύτερα αν αναλογιστείς τις συνέπειες ενός ατυχήματος. Αν δηλ τρακάρει ο ένας κάποιος μετωπικά με τον άλλο, ποιες είναι οι «συνέπειες». Είναι ακριβώς οι ίδιες με το να ήσουν σταματημένη και ο άλλος να έτρεχε με 200.

  4. compasso 7 Νοεμβρίου, 2007 στις 5:42 μμ #

    @rizobreaker ο Αϊνστάιν έλεγε κατι παραπάνω από αυτό. Είπε ότι το φυσικό μέγεθος του χρόνου είναι σχετικό και όχι ο τρόπος που τον αντιλαμβάνεται ο άνθρωπος. Τώρα κι αυτό σχετικό είναι θα μου πεις…

  5. teenageidol 8 Νοεμβρίου, 2007 στις 5:00 πμ #

    Εγω πάντως όταν πηγαίνω Σαλόνικα πηγαινω με πάνω απο 100 για να δω τον Μπαογκ, οπότε αμα έρθει αμάξει ανάποδα θα δούμε τον Ιησου Χριστό ντυμένο αντάρτη!!! Πάντως (σοβαρα) και μενα η δικιά μου λογική (ποια?) λεει ότι και ο αλλος με 100 ερχεται

  6. partizana 8 Νοεμβρίου, 2007 στις 11:39 πμ #

    την άλλη φορά γράψε κατι λίγο πιο εύκολο, για να μπορούμε και μεις οι άσχετοι να ανοίξουμε τα μάτια μας!
    Εμ και συ αμα τρέχεις με 100 για να δεις τον ΠΑΟΚ, ποια λογική σου μένει παιδί μου για να βρεις τη σωστή απάντηση?????!!!!!!!

  7. compassocap 8 Νοεμβρίου, 2007 στις 3:50 μμ #

    xaxaxa

  8. Νewton 18 Δεκεμβρίου, 2007 στις 8:32 μμ #

    Exω μια απορία και θα ήθελα πολυ να μου απαντήσετε, αν και όποιος μπορει.Εχω ακούσει οτι, αν ας πουμε ειμαι με εναν φίλο και ειμαστε μαζι σε ένα μερος, αν μπω μεσα σε ενα αμαξι μονος μος μου και εκτελεσω μια διαδρομη με ταχητυτα του φωτος και επιστρεψω παλι εκει που ειμασταν, ο φιλος μου θα ειναι γερος??το εχω ακουσει αυτο αλλα δεν ξερω αν αλιθεύει,και αν ναι πώς εξιγειται αυτο???

  9. Νewton 9 Ιανουαρίου, 2008 στις 9:28 μμ #

    perimeno apantisi sintoma parakalo apantiste..an xerete vevea..:)

  10. compasso 13 Ιανουαρίου, 2008 στις 7:31 πμ #

    φίλε μου δεν σε αγνοώ, απλά όπως θα παρατηρήσεις αν κοιτάξεις τη τελευταία δημοσίευση στο blog έχω πολύ καιρό να ασχοληθώ, λόγω υπερβολικού διαβάσματος. Λοιπόν πάνω κάτω αληθεύει αυτό που έχεις ακούσει τουλάχιστον στη θεωρία η οποία μέχρι τώρα δεν έχει αμφισβητηθεί σοβαρά. Αυτό είναι αποτέλεσμα ενός τύπου. Αυτό που έχει αξία να κατανοήσεις (ή μάλλον να κατανοήσουμε) από το συγκεκριμένο παράδειγμα είναι η σχέτικότητα του χρόνου. Αν θες να στο εξηγήσω καλύτερα μπορώ να κάνω ένα post με το συγκεκριμένο θέμα μετά χαράς. Απλά να με συγχωρείς για τη καθυστέρηση, απλά είμαι σε περίοδο εξεταστικής και μάλιστα μίας από τις τελευταίες μου

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

Αρέσει σε %d bloggers: