Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registra č ní č íslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Š ablona III/2VY_32_INOVACE_664

Vzd ě lávací oblast:Fyzikální vzd ě lávání Tematická oblast:Speciální teorie relativity P ř edm ě t:Fyzika Výsti ž ný popis zp ů sobu vyu ž ití, p ř ípadn ě metodické pokyny: Objasnění relativnosti současnosti na příkladech Klí č ová slova:Relativnost současnosti Druh u č ebního materiálu:prezentace Jméno autora:Mgr. Monika Klapková T ř ída/ro č ník:IV. Datum vytvo ř ení:

Speciální teorie relativity Důsledky STR kinematické Relativnost současnosti

Relativnost současnosti Představme si, že ve vesmíru vybuchnou dvě supernovy A a B, jejichž světlo dorazí na zem současně (pro pozorovatele na Zemi). Supernova A, která je dál od Země než supernova B však vybuchla dříve. Pozorovateli na Zemi se obě události jeví jako současné, i když je zřejmé, že událost A nastala dříve než událost B. Z toho důvodu vyplývá potřeba definice současnosti dvou událostí: Dvě nesoumístné události v bodech A a B jsou současné, jestliže světelné paprsky vyslané z těchto bodů v okamžiku vzniku obou událostí dorazí do bodu P stejně vzdáleného od bodů A a B současně. Z uvedeného vyplývá, že současnost dvou nesoumístných událostí je relativní, v některé inerciální vztažné soustavě tyto události mohou být současné, v jiné ne. Absolutní současnost dvou událostí v relativistické kinematice neplatí.

Relativnost současnosti Příklad 1: V obdélníkové místnosti stojí ve třech rozích experimentátoři A, B a C a v čase t všichni tři zapálí svíčku, ve čtvrtém rohu stojí pozorovatel P. Je zapálení svíček pro pozorovatele současnou událostí?

Řešení příkladu 1: Z hlediska relativistické kinematiky tyto události nejsou současné, neboť světlo nedorazilo k pozorovatelům ve stejnou dobu. Ale prakticky se pozorovateli jeví současné, protože není schopen zaregistrovat časové prodlevy. V běžném životě relativnost současnosti nepozorujeme, protože rychlost světla je vzhledem k vzdálenostem na Zemi tak velká, že světlo by obletělo za 1 sekundu zeměkouli přibližně sedmkrát.

Relativnost současnosti Příklad 2: Mějme dva pozorovatele, jeden stojí uprostřed vagónu jedoucího vlaku, druhý stojí venku. Pozorovatel ve vlaku rozsvítí zároveň dva zdroje světla, jeden ve směru jízdy a druhý proti směru jízdy. Světlo vyslané z obou zdrojů dopadne na stěny vagónu, dopady světla označíme jako události U1 (dopad na zadní stěnu) a U2(dopad na přední stěnu). Jsou tyto události pro oba pozorovatele současné?

Řešení příkladu 2: Pro pozorovatele ve vlaku jsou tyto události současné, světlo musí urazit oběma směry stejnou vzdálenost, pro pozorovatele venku však současné nejsou, světlo se sice pohybuje v obou směrech stejnou rychlostí, ale v jednom směru se k němu stěna přibližuje a v druhém vzdaluje, tedy událost U1 nastane dříve než událost U2.

Literatura a zdroje: Bartuška K.: Kapitoly ze speciální teorie relativity, SPN, Praha, 1991 Bartuška K.: Sbírka řešených úloh z fyziky pro střední školy IV, Prometheus, Praha, 2000 Soukup V., Veselý J.: Maturitní otázky fyzika, Fragment,