Speciální relativita

Jak to funguje

Světelné hodiny měří čas odrazy světla mezi dvěma zrcadly. V soustavě, ve které se hodiny pohybují, urazí světlo mezi zrcadly delší šikmou dráhu. Rychlost světla c je ale pro všechny pozorovatele stejná, a proto jeden tik trvá déle. Kolikrát déle, udává Lorentzův faktor γ: při rychlosti 0,8c je γ = 1,667, takže tik, který v klidu trvá 1 s, trvá 1,667 s.

γ = 1 / √(1 − v²/c²)Δt = γ · Δτ

Vyzkoušejte si

1. Začněte volbou „V klidu · v = 0“. Obě hodiny tikají stejně a γ = 1.
2. Zvolte „Rychlý průlet · v = 0,8c“ a stiskněte „Jeden tik“. Pohybujícím se hodinám trvá jeden tik 1,667 s: světlo urazí delší šikmou dráhu, ale stále rychlostí c.
3. Zvolte „Téměř světlo · v = 0,999c“. Faktor γ vzroste asi na 22,4, takže jeden tik pohybujících se hodin trvá přes 22 sekund.
4. Přepněte vztažnou soustavu na „Z rakety“. Teď se pohybuje Země a pomaleji tikají pozemské hodiny. Dilatace času je vzájemná.

Co model zjednodušuje

Model popisuje jen rovnoměrný pohyb bez zrychlení a gravitace, a proto neřeší paradox dvojčat s obratem rakety. Časy vzdálených hodin jsou souřadnicové hodnoty, ne obraz v dalekohledu. Tělesa nejsou kreslena v měřítku a kontrakce délky rakety se nezobrazuje.

Související experimenty

• Černá díra
• Gravitační čočka
• Gravitace a oběžné dráhy