Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

O čase a jeho paradoxech Martin Hofman a Jana Papoušková.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "O čase a jeho paradoxech Martin Hofman a Jana Papoušková."— Transkript prezentace:

1 O čase a jeho paradoxech Martin Hofman a Jana Papoušková

2 Počátek času? Velký třesk - počátek „našeho“ časoprostoru ale času? vznik částic – sekundy po Velkém třesku vznik částic – sekundy po Velkém třesku Rozpínání vesmíru (Dopplerův jev) – co se dělo s časem? Rozpínání vesmíru (Dopplerův jev) – co se dělo s časem? Who knows?

3 Některé citáty „O čase nikdy nesmíme přemýšlet tak, jako kdyby existoval předem, ať už by to bylo v jakémkoliv smyslu, je to totiž vytvořená veličina.“ „O čase nikdy nesmíme přemýšlet tak, jako kdyby existoval předem, ať už by to bylo v jakémkoliv smyslu, je to totiž vytvořená veličina.“ Sir Hermann Bondi „Na čase je opravdu důležité to, že plyne.“ „Na čase je opravdu důležité to, že plyne.“ Arthur Eddington „Čas, to je jedna zatracená věc následující po jiné.“ „Čas, to je jedna zatracená věc následující po jiné.“Anonym

4 Trochu z historie Řecká filosofie – počátek vědy Řecká filosofie – počátek vědy Galileo Galilei – první pohybové zákony Galileo Galilei – první pohybové zákony Christiaan Huygens – první kyvadlové hodiny, teorie vlnové charakteristiky světla Christiaan Huygens – první kyvadlové hodiny, teorie vlnové charakteristiky světla Isaac Newton – zformulování zákonů pohybu a síly Isaac Newton – zformulování zákonů pohybu a síly Galileovy transformace – plynutí času je konstantní pro všechny inerciální soustavy

5 Fyzika je úplná ale … Jak to, že Galileovy transformace přestávají platit pro hmotné body pohybující se rychlostí blízkou světlu? Platí vztah skládání rychlostí s rychlostí světla čili Platí vztah skládání rychlostí s rychlostí světla čili w = v + c ?

6 * 1879 Albert Einstein † 1955 průlom v náhledu na fyziku obecně průlom v náhledu na fyziku obecně Michelsonův pokus --- > konec éteru Michelsonův pokus --- > konec éteru

7 Teorie relativity Albert Einstein později nazvaná Speciální teorie relativity později nazvaná Speciální teorie relativity zabývá se speciálními případy – bez zrychlení zabývá se speciálními případy – bez zrychlení založena na dvou axiomech: založena na dvou axiomech: 1.světlo se šíří konečnou rychlostí 1.světlo se šíří konečnou rychlostí 2.ve všech INS platí stejné fyzikální zákony 2.ve všech INS platí stejné fyzikální zákony

8 Důsledky STR Jak se paprsek dokáže pohybovat stejnou rychlostí vzhledem „ke všemu?“ Jak se paprsek dokáže pohybovat stejnou rychlostí vzhledem „ke všemu?“ vždyť ve všech INS platí stejné fyzikální zákony vždyť ve všech INS platí stejné fyzikální zákony řešení: pro každého pozorovatele plyne „jiný čas“ řešení: pro každého pozorovatele plyne „jiný čas“ každý má svůj běh času a ten je neměnný každý má svůj běh času a ten je neměnný mění se pouze to co vidí kolem sebe mění se pouze to co vidí kolem sebe prostor a čas spolu souvisejí → Prostoročas prostor a čas spolu souvisejí → Prostoročas

9 Lorentzovy transformace pro bod m musí mít kulová vlnoplocha stejnou rychlost jako pro inerciální soustavu ze které vyšla Něco není v pořádku => v galileových rovnicích musí kalkulovat při velkých rychlostech konstanta řešící problém

10 N a t a h u j í c í s e č a s při v blížící se k c se čas ve vzhledem k nám pohybující se soustavě natahuje neboli dilatuje při v blížící se k c se čas ve vzhledem k nám pohybující se soustavě natahuje neboli dilatuje Příklady objektů pozorované díky dilataci času : miony - vzhledem k zemi existují až tisíckrát déle než je jejich doba rozpadu Částice v urychlovačích – příklad LHC – urychluje částice až na % rychlosti světla => čas částic ubíhá 750krát pomaleji než čas okolního prostředí Zpožďování atomových hodin na různých místech na Zemi Lorentzův faktor

11 Obecná teorie relativity Založena 1915 Založena 1915 rozšiřuje STR i na neinerciální soustavy, popisuje gravitaci rozšiřuje STR i na neinerciální soustavy, popisuje gravitaci gravitaci vysvětlíme jako zakřivení prostoročasu gravitaci vysvětlíme jako zakřivení prostoročasu

12 Gravitace ovlivňuje čas čím se blíže zemskému povrchu, tím je zakřivení prostoročasu výraznější →dráhy delší→ „tok času pomalejší“ tok času je v různých výškách různý proběhl test z pomocí vysoce přesných hodin - - hodiny byly umístěny v přízemí a na vrcholu jedné vodárenská věže - - hodiny položené dole šli pomaleji (v souladu s OTR) - - nestejný chod hodin má velký význam při zavádění vysoce přesných navigačních zařízení, využívajících kosmických hodin

13 Prostoročas Co si představit pod pojmem časoprostor? Co si představit pod pojmem časoprostor? V osm u kina V osm u kina K určení polohy tělesa potřebujeme 4 souřadnice(3 místní, 1 časová) K určení polohy tělesa potřebujeme 4 souřadnice(3 místní, 1 časová) Náš časoprostor je vlivem hmotností těles a energií zakřiven Náš časoprostor je vlivem hmotností těles a energií zakřiven tělesa se v čtyřrozměrném prostoročase pohybují po geodetikách tělesa se v čtyřrozměrném prostoročase pohybují po geodetikách Geodetiky=nejpřímější možně trajektorie=křivky v třírozměrném prostoru Geodetiky=nejpřímější možně trajektorie=křivky v třírozměrném prostoru

14 Gravitace a čas Při kritickém Schwarzschildově poloměru dochází k nekonečnému zborcení času

15 Případ Aničky a Bětky Bětka padá do černé díry a Anička ji z povzdálí pozoruje Bětka padá do černé díry a Anička ji z povzdálí pozoruje „Pokračujte, až dokud nepřijdete na konec, pak se zastavte.“ Lewis Carrol

16 Prostoročasové diagramy pomáhají objasnit principy relativity pomáhají objasnit principy relativity Relativnost současnosti - osa x označuje prostor - osa x označuje prostor - osa ct je časová……dráha prostoročasem pozorovatele č.1 - osa ct je časová……dráha prostoročasem pozorovatele č.1 - ct´ je dráha pozorovatele v rovnoměrném pohybu….č.2 - ct´ je dráha pozorovatele v rovnoměrném pohybu….č.2 - červené přímky=světelný kužel, sklon 45° - červené přímky=světelný kužel, sklon 45° - světelné paprsky musí být od obou pozorovatelů vždy stejně daleko - okamžik A: AX=AY, okamžik B: BX´=BY´ - prostor pozorovatel č.2 je skloněný vůči pozorovateli č.1 - pozorovatel č.1 vidí okamžik B současný se svým - pozorovatel č.2 vid současný okamžik chvíli před A → “Různí lidé se dívají do různých dějinných údobí“

17 Dilatace času - pro pozorovatele č.1 je současný okamžik A s B - pro pozorovatele č.1 je současný okamžik A s B - pro pozorovatele č.2 je B současný s C - pro pozorovatele č.2 je B současný s C - OA=délka dne na Zemi - OA=délka dne na Zemi - OA´=délka dne pro cestovatele - OA´=délka dne pro cestovatele Paradox dvojčat - nejvíce diskutovaný relativistický paradox - nejvíce diskutovaný relativistický paradox - jedno z dvojčat zůstane na Zemi a druhé se vydá na - jedno z dvojčat zůstane na Zemi a druhé se vydá na cestu ke vzdálenému cíli rychlostí blízké rychlosti světla cestu ke vzdálenému cíli rychlostí blízké rychlosti světla - otázka:Pokud se čas zpomaluje z pohledu obou - otázka:Pokud se čas zpomaluje z pohledu obou pozorovatelů zároveň,co se stane po návratu na Zem? pozorovatelů zároveň,co se stane po návratu na Zem? - okamžik O: začátek výpravy, A: obrat, D: návrat domů - okamžik O: začátek výpravy, A: obrat, D: návrat domů - od Země: prostor současných událostí rovnoběžný s AB - od Země: prostor současných událostí rovnoběžný s AB - k Zemi: prostor současných událostí rovnoběžný s AC - k Zemi: prostor současných událostí rovnoběžný s AC - v místě A provede cestovatel „skok“ a nastává „předstih“ - v místě A provede cestovatel „skok“ a nastává „předstih“ - po návratu bude dvojče „cestovatel“ mnohem mladší - po návratu bude dvojče „cestovatel“ mnohem mladší

18 Zpět v čase Tachyony – hypotetické částice pohybující se pouze nadsvětelnou rychlostí => „utíkají“ před svým světlem a míří do minulosti Tachyony – hypotetické částice pohybující se pouze nadsvětelnou rychlostí => „utíkají“ před svým světlem a míří do minulosti Thomas Gold – teorie obrácení šipky času se smršťujícím se vesmírem Thomas Gold – teorie obrácení šipky času se smršťujícím se vesmírem Další filozofické teorie o cyklických světech Další filozofické teorie o cyklických světech

19 Závěrem Víme, že stále víme málo Víme, že stále víme málo Každý má přesně odměřený čas a nijak ho nelze prodloužit Každý má přesně odměřený čas a nijak ho nelze prodloužit Jen ti kteří zamrznou na horizontu událostí mohou spatřit samotný konec, nebo počátek? Jen ti kteří zamrznou na horizontu událostí mohou spatřit samotný konec, nebo počátek? Citát na závěr: Citát na závěr: „Čas – to je prostě způsob, jakým příroda zajišťuje, aby se všechno neudálo najednou.“ John Wheeler

20 Literatura [1] Paul Davies, O čase, Motýl, překlad Zdeněk Urban, Czech Edition 1999 [1] Paul Davies, O čase, Motýl, překlad Zdeněk Urban, Czech Edition 1999 [2] Dušan Streit, Vesmír v oválu jaký s neurčitostí není, Kompas OK, a.s, Frýdek Mýstek, 2004 [2] Dušan Streit, Vesmír v oválu jaký s neurčitostí není, Kompas OK, a.s, Frýdek Mýstek, 2004 [3] Stephen Hawking a Leonard Mlodinow - Stručnější historie času, Argo 2006 [3] Stephen Hawking a Leonard Mlodinow - Stručnější historie času, Argo 2006 Obrázky z wikipedia.org Obrázky z wikipedia.org


Stáhnout ppt "O čase a jeho paradoxech Martin Hofman a Jana Papoušková."

Podobné prezentace


Reklamy Google