Home » Articole » RO » Știință » Fizica » Teoria relativității » Relativitatea simultaneității

Relativitatea simultaneității

Relativitatea simultaneității

Până în prezent, considerentele noastre s-au referit la un anumit corp de referință, pe care l-am desemnat drept “peron feroviar”. Să presupunem un tren foarte lung care călătorește de-a lungul șinelor cu viteza constantă v și în direcția indicată în Fig. 1. Persoanele care călătoresc în acest tren vor vizualiza trenul ca un corp de referință rigid (sistem de coordonate); ele privesc toate evenimentele cu referință la tren. În acest caz, fiecare eveniment care are loc de-a lungul liniei de cale ferată are loc și într-un anumit punct al trenului. De asemenea, definiția simultaneității poate fi dată în raport cu trenul în exact același mod ca și în cazul peronului. Ca o consecință firească, totuși, se pune următoarea întrebare:

Există două evenimente (de exemplu, cele două lovituri ale fulgerului A și B) care sunt simultane cu referire la peronul feroviar și simultane, de asemenea, în raport cu trenul? Vom arăta direct că răspunsul trebuie să fie negativ.

Când spunem că loviturile de fulger A și B sunt simultane cu referire la peron, înțelegem prin asta că: razele de lumină emise în locurile A și B, unde apare fulgerul, se întâlnesc reciproc la punctul mijlociu M al lungimii A → B a peronului. Dar evenimentele A și B corespund, de asemenea, pozițiilor A și B din tren. Fie M mijlocul distanței A → B pe trenul în mișcare. Odată cu apariția luminilor (așa cum se văd de pe peron) de fulgere, acest punct M’ coincide natural cu punctul M, dar se mișcă spre dreapta în figură cu viteza v a trenului. Dacă un observator care stă în poziția M’ în tren nu ar avea această viteză, atunci ar rămâne permanent în M, iar razele luminoase emise de fulgerele A și B ar ajunge simultan la el, adică se vor întâlni exact acolo unde el este situat. Acum, în realitate (considerat cu referire la peronul feroviar), el se mișcă spre fasciculul de lumină provenit de la B, în timp ce se îndepărtează de fasciculul de lumină provenit de la A. De aceea observatorul va vedea fasciculul de lumină emis de B mai devreme decât pe cel emis de A. Observatorii care iau trenul de cale ferată drept corp de referință ajung la concluzia că fulgerul B a avut loc mai devreme decât fulgerul A. Ajungem astfel la rezultatul important:

Evenimentele care sunt simultane cu referire la peron nu sunt simultane cu referire la tren și invers (relativitatea simultaneității). Fiecare corp de referință (sistem de coordonate) are timpul propriu; dacă nu ni se spune corpului de referință la care se referă declarația de timp, nu există niciun sens într-o declarație a timpului unui eveniment.

Acum, înainte de apariția teoriei relativității, întotdeauna a fost în mod implicit asumat în fizică că declarația de timp are o semnificație absolută, adică este independentă de starea de mișcare a corpului de referință. Dar tocmai am văzut că această ipoteză este incompatibilă cu cea mai naturală definiție a simultaneității; dacă renunțăm la această ipoteză, conflictul dintre legea propagării luminii în vid și principiul relativității (dezvoltat în secțiunea 7) dispare.

Am ajuns la acest conflict prin considerentele secțiunii 6, care nu mai pot fi susținute. În această secțiune am ajuns la concluzia că omul din vagon, care traversează distanța w pe secundă față de vagon, traversează aceeași distanță, de asemenea, în raport cu peronul în fiecare secundă de timp. Dar, conform considerentelor de mai sus, timpul necesar pentru un anumit eveniment în raport cu vagonul nu trebuie considerat egal cu durata aceluiași eveniment considerat în raport cu peronul (considerat corp de referință). Prin urmare, nu se poate susține că omul în mișcare străbate distanța w relativ la linia de cale ferată într-un timp egal cu o secundă, așa cum se vede de pe peron.

În plus, considerațiile din secțiunea 6 se bazează pe o a doua presupunere, care, în lumina unei considerații stricte, pare a fi arbitrară, cu toate că a fost întotdeauna tacit făcută chiar înainte de introducerea teoriei relativității.

Traducere din Relativity: The Special and General Theory, de Albert Einstein

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.