El tudná magyarázni valaki miért lassulna le az idő a fénysebesség közelében? Erről egy ismeretterjesztőn hallottam.

Pontosan!

A fény nem öregszik... legalábbis az alatt, míg végigmegy a világunkon, nem öregszik semmit. A világ ugyanis ilyenkor egy sík lapnak néz ki.

"Ha Józsi TGV-n utazik 2 percet Sanyi meg gyalogol 2 percet attól még az órájuk ugyan azt mutatja 2 perc elteltével"

Nem egészen , a TGV n utazó pontban 2:00s kor ránéz az órájára ezt fogja látni de ha kinézne az ablakon Sanyi órájára azon ezt fogja látni 2:01s

*Eközben Sanyi az órájára nézve 2:00s kor ránéz a vonaton ülő órájára és ezt fogja látni 1:59s .

Persze nagyobb sebesség eltéréseknél mint a TGV csak ez egy példa volt.

* A valósában nincs ilyen hogy eközben ,az egyidejűség fogalma pont a fenti eset miatt nem értelmezhető ,ha létezne valódi merev test akkor annak minden atomja lehetne "eközben" de ilyen anyagot sem ismerünk ,talán a gyémánt bizonyos keretek közt belefér ebbe a fogalomba de igazából nincs ilyen.

"baromi nagy sebességnél az idő máshogy telik"

Igen, csak ne feledd: a másik ideje. A tiéd az marad.

És ez erős gravitációra is vonatkozik (a Nap még nem az... mondjuk egy neutroncsillagnál már látszana).

Ezt a speciális relativitáselmélet írja le, hogy mi történik. (Az általános relativitáselmélet magában foglalja a speciális relativitáselméletet, de nem menjünk bele, az bonyolultabb is.)

Először is a térről és az időről alkotott képünk az hibás, de szinte mérhetetlenül pontosan megegyezik makroszkópikus testek kis sebességgel történő mozgására nézve. A relativitás elmélet kiadja a klasszikus fizikát ilyen esetekben. Fénysebességhez közeli sebességeknél már nagy lesz az eltérés a hétköznapi tapasztalatainkkal ill. a klasszikus fizika arra már nem alkalmazható. A tér és az idő nem vizsgálható külön együttesen alkotja a téridőt. Nincs egyetemes idő, minden inerciarendszernek sajátideje van.

A speciális relativitás elmélet axiómái:

-Minden fizikai jelenségnek, és így a jelenség leírását megadó elmélet matematikájának azonosan kell kinéznie minden inerciarendszerben.

-A vákuumbeli fénysebesség, állandó, bármely inerciarendszerből is mérjük meg és bármelyik irányban, függetlenül a fény frekvenciájától, a detektor, illetve a fényforrás mozgási sebességétől.

Továbbá az egy esetlegesség hogy a fény vákuumban pont c-vel terjed, ettől független a spec. rel., nem optikai oka van, ennnél ez sokkal általánosabb dolog.

Az relatív hogy ülök egy egy űrhajóban mely közel fénysebességgel távolodik a Földtől, vagy az űrhajó áll és tőle távolodik a Föld közel fénysebességgel.

Képzeljünk el egy ilyen fénysebességhez közeli űrhajót ami sosem volt a Földön. Mit látna az űrhajós ha láthatná a Földet? Az hogy minden be van lassulva, lassabban telik az idő a Földön. A Földről mit látnánk ha belátnánk az űrhajóba? Azt hogy lassabban jár az űrhajóban az idő. Most akkor melyikbe telik lassabban? Ez relatív. Gyakorlatilag ki öregszik gyorsabban aki az űrhajóban van vagy aki a Földön? A kérdésnek nincs értelme.

Ha a Földről elmegyek egy körre közel fénysebességgel az ikertestvérem a Földön hagyom, akkor mégis fiatalabban térek vissza mint az ikertestvérem. Ez azért van mert a Föld az kb tekinthető inerciarendszernek az űrhajó pedig nem, mivel gyorsulnia és lassulnia is kellett útja során.

Ezt nevezik ikerparadoxonnak : [link]

Ezt a problémát másmilyen megközelítésben is el tudom mondani. Legyen "A" és "B" űrhajó melyek sosem jártak a Földön, de közel fénysebességgel mennek egymással szembe.

Az "A" űrhajó elmegy a Föld mellett, amikor közel van hozzá akkor a földi atomórához szinkronizálja az ő atomóráját és megy tovább majd szembe jön vele a "B" űrhajó amikor közel vannak egymás mellett akkor "B" az atomóráját "A" atomórájához szinkronizálja. "A" űrhajó elmegy a végtelenbe, "B" pedig a Föld fele megy. Amikor közel van a Földhöz akkor a Földön egy külön erre a célra fenntartott atomórát hozzá szinkronizálnak "B" atomórájához ("B" elmegy a végtelenbe) A "B"-vel szinkronizált földi atomóra kevesebbet fog mutatni mint a többi földi atomóra.

Az, hogy pontosan hogy van azt a matematika írja le. Maga az órák szinkronizálása sem triviális.

Az ikerparadoxon az egyik legegyszerűbb paradoxon(nak tűnő) gondolatkísérlet a rel. elméletben.

Megj:

Ha van egy űrhajó mely közel c-vel megy és innen erős fénnyel mellévilágítok. A fény lehagyja az űrhajót elmegy mellette. Én azt látom hogy ez a fény fénysebességél megy az űrhajós is azt látja hogy fénysebességű a fény. Lemérem hogy mennyi időbe telik az űrhajó végéből még az elejébe ér a fénysugár, mást mérek mint az űrhajós, én kevesebbet mérek => azt látom hogy minél jobban közelíti c-t annál jobban megrövidül, ugyanakkor ő meg azt látja hogy körülötte azaz űrhajón kívül rövidült meg minden pl a Naprendszer. Így ha eltekintünk attól pl hogy kinyírná a gyorsulás, egy óra alatt 100 fényévet meg tudna tenni, mire visszatérne a Földre itt eltelne 100 év az ő életéből meg csak 1 óra.

"de szinte mérhetetlenül pontosan megegyezik"

szinte mérhetetlenül kicsi a különbség

"ülök egy egy űrhajóban"

ülök egy űrhajóban

" Így ha eltekintünk attól pl hogy kinyírná a gyorsulás, egy óra alatt 100 fényévet meg tudna tenni, mire visszatérne a Földre itt eltelne 100 év az ő életéből meg csak 1 óra."

mondjuk 99 és fél fényévet tenne meg 100 Földi év alatt, mivel c-nél lassabban megy.

Bocsi a hibákért fáradtan írtam.

"De ugye a fényév még mindig az a táv amit a fény egy év alatt megtesz?"

Igen.

"Akkor ha űrhajónk 100 fényévet tesz meg az 946 728 000 000 km-nek felel meg, vagy ez is relatív, mert akár nulla km is lehet?

És az űrhajósnak a 100 év fénysebességgel egy óra a földieknek pedig marad 100 év?

Szóval erről van szó? "

Egyrészt 3 db 0 lemaradt, másrészt a c sebesség nem pont 300 000 km másodpercenként hanem 299 ezer valamennyi. Harmadrészt meg nem azt állítottam, hogy ami neki fénysebességgel az űrhajóba egy óra az itt 100 év a Földön. Az űrhajó csak közelítheti a fénysebességet el nem érheti, attól függ hogy mennyire közelítette meg és hogy gyorsult közben hogy mennyi lesz az időkülönbség ... Az "A" és "B" űrhajók amit írtam azok nem is kellett hogy járjanak a Földön, visszafordulás helyett a másik űrhajó jött el a másikkal szemben és az óráikat szinkronizálták. Ezt egyébként anti-háromszög-egyenlőtlenség is nevezik. A fényév a Földhöz rögzített koordinálta rendszertől van definiálva. Ha valamelyik üstükös vagy valamelyik másik bolygóhoz vagy a Naphoz rögzített koordinálta rendszertől definiálnám a különbség elhanyagolható lenne. Ha a olyan koordinálta rendszerhez definiálnám ami a Földhöz képesti sebességkülönbség relativisztikusan jelentős lenne akkor már nem elhanyagolható. Makroszkopikus méretű testek nem szoktak olyan sebességgel mozogni, pontosabban úgy tudom nem is láttunk mégy ilyet, csak kisebb anyagi objektumokat melyek olyan sebességgel mozognak.

Az anti-háromszög-egyenlőtlenség szemléletesen (és pongyolán) olyan hogy fogok egy fa villanykarót 10 centinként beleverek egy-egy szeget, fogok egy asztlat és az asztal oldallapjára is beverek szegeket 10 centinként. A szegek távolsága jelképezi az 1 másodpercet. A villanykaró jelképezi a c-hez közeli gyorsan haladó űrhajót, az asztal a Földet jelképezi. Amikor kezd lemenni a Nap akkor az az asztal lapára vetül a villanykaró árnyéka a szegekkel együtt, a szegek távolsága az árnyékon nagyobb mint ténylegesen.

Este lesz, a Nap helyett reflektorral világítom meg, lényegébe ugyanazt az árnyékot látom. Leások a föld alá és le is rakok egy reflektort aminek az asztal oldallapján lévő szegek árnyéka fog a villanykaróra vetülni hasonlóképpen. A villanykarón lévő vetületi képen a szegek távolsága szintén nagyobb távolságra vannak mint ténylegesen.

Valamilyen értelemben ilyen vetülete a két vonatkoztatási rendszerben hogy látom a másik idejének múlását. A vetületi képen mindig több az idő múlása mint ténylegesen. Tudom, hogy árnyék az lehet rövidebb is, de ez csak egy szemléltetés volt, időben nem lehet rövidebb.