Velkolepý plán (Ukázka, strana 99)

k tomu, že se hodiny zpožďují a délky zkracují, takže naměřená rychlost světla je stále stejná. Tyto pokusy hypotézu éteru zachránit pokračovaly ještě téměř dvacet let, dokud se neobjevil pozoruhodný článek od mladého a neznámého úředníka z patentového úřadu v Bernu jménem Albert Einstein.

V roce 1905, kdy publikoval článek „Zur Elektrodynamik bewegter Körper“ (O elektrodynamice pohybujících se těles), bylo Einsteinovi dvacet šest let. V uvedeném článku udělal jednoduchý předpoklad, že zákony fyziky a rychlost světla obzvláště se musí jevit stejné všem pozorovatelům pohybujícím se rovnoměrně a přímočaře. Tato představa, jak se ukázalo, vyžaduje převratné změny v našem chápání času a prostoru. Abychom pochopili proč, představme si dvě události, které se stanou v letadle na jednom místě, ale v různé okamžiky. Pro pozorovatele v letadle je vzdálenost mezi místy obou událostí rovna nule. Ale pro druhého pozorovatele na zemi budou místa obou událostí oddělena vzdáleností, kterou letadlo urazí za časový interval uplynulý mezi oběma událostmi. Z čehož plyne, že dva pozorovatelé, kteří se vůči sobě pohybují, se neshodnou na vzdálenosti mezi dvěma událostmi.

Předpokládejme nyní, že tito dva pozorovatelé pozorují světelný puls, který se šíří od zádi letadla k jeho přídi. Stejně jako v předchozím příkladě se oba pozorovatelé neshodnou na vzdálenosti, kterou světlo urazilo od okamžiku jeho vyslání na zádi k jeho detekci v pilotní kabině. Jelikož rychlost je rovna vzdálenosti dělené časem, po který pohyb trval, znamená to, že pokud se oba pozorovatelé shodnou na rychlosti, s níž se puls šířil – rychlosti světla –, neshodnou se na délce časového intervalu mezi vysláním a registrací pulsu.

Je to podivné: oba pozorovatelé naměří různé časové intervaly, ačkoliv sledují tentýž fyzikální děj. Einstein se pro tento jev nesnažil Ukázka elektronické knihy, UID: KOS183961

Letící letadlo Kdybychom si v letadle driblovali s míčkem, pozorovatel v letadle zaznamená, že míček se odráží pokaždé od téhož bodu na podlaze letadla. Naproti tomu pozorovatel na zemi vidí, že míček se odráží od bodů od sebe výrazně vzdálených.

nalézt žádné umělé vysvětlení. Vyvodil z toho logický – i když překvapující – závěr, že velikost změřených jak časových, tak délkových intervalů závisí na pozorovateli, který je měří. Tento efekt je jedním z klíčů k teorii publikované v Einsteinově práci z roku 1905, které se časem začalo říkat speciální teorie relativity.

Jak se tato analýza promítne do chodu časoměrných zařízení, pochopíme, když budeme uvažovat dva pozorovatele, dívající se na hodiny. Speciální teorie relativity tvrdí, že pozorovateli, jenž je vůči hodinám v klidu, se ručičky pohybují rychleji. Pozorovatelům, kteří se vůči hodinám pohybují, jdou hodiny pomaleji. Když připodobníme puls světla šířící se od zádi letadla k jeho přídi ke kyvu hodin, vidíme, Ukázka elektronické knihy, UID: KOS183961

Dilatace času Pohybující se hodiny se zpožďují. Protože to platí i o biologických hodinách, vypadá to, že pohybující se lidé stárnou pomaleji. Nicméně se příliš neradujte – při běžných rychlostech rozdíl žádné obyčejné hodiny nezaznamenají.

že pozorovateli na zemi jdou hodiny pomaleji, protože světlo musí urazit delší vzdálenost v souřadném systému spojeném se Zemí. Ale tento efekt nezávisí na mechanismu hodin; platí pro všechny hodiny, dokonce i pro naše biologické.

Einsteinova práce ukázala, že tak jako pojem klidu nemá ani čas absolutní povahu, jak věřil Newton. Jinými slovy, není možné přiřadit událostem čas, s nímž by souhlasili všichni pozorovatelé. Různí pozorovatelé mají naopak vlastní časové údaje a tyto údaje měřené pozorovateli, kteří se vůči sobě pohybují, se budou lišit. Einsteinovy myšlenky nesouhlasí s naší zkušeností, protože tyto rozdíly nejsou pozorovatelné při rychlostech, s nimiž se v životě běžně setkáváme. Ale byly opakovaně potvrzeny experimentálně. Představme si Ukázka elektronické knihy, UID: KOS183961