Samaaegsuse relatiivsus
Kaks sündmust, mis on samaaegsed ühes inertsiaalses taustsüsteemis, ei ole üldiselt samaaegsed, kui neid vaadata teisest, esimese suhtes liikuvast taustsüsteemist — see on otsene tagajärg valguse lõplikule ja konstantsele kiirusele —, samaaegsus ei ole absoluutne, vaatlejast sõltumatu fakt, vaid sõltub vaatleja liikumisolekust.
Practise this conceptIgapäevases kogemuses tundub "samal ajal" olevat ilmselge, universaalne fakt: kas kaks sündmust toimuvad samaaegselt või mitte, ja kõik peaksid selles kokku leppima. Erirelatiivsusteooria näitab, et see intuitsioon on vale, kui kahte postulaati — füüsikaseadused on samad igas inertsiaalses taustsüsteemis ja valguse kiirus vaakumis on sama iga inertsiaalse vaatleja jaoks — tõsiselt võtta.
Klassikaline näide hõlmab kahte ruumis eraldatud sündmust, näiteks välku, mis tabab liikuva rongi mõlemat otsa. Vaatleja, kes seisab täpselt kahe löögikoha vahepeal, rongi suhtes paigal, näeb valgust mõlemalt löögilt saabuvat samal hetkel ja järeldab, et löögid olid samaaegsed. Platvormil olev vaatleja, kes jälgib samu kahte lööki, kuid liigub rongi suhtes, on löögikohtade vahepeal ainult platvormi enda paigalseisvas taustsüsteemis; kuna valgus liigub ka selle vaatleja jaoks sama kindla kiirusega ja kuna rongi vaatleja asukoht liigub valguse levimisaja jooksul, leiab platvormi vaatleja üldiselt, et valgus ühelt löögilt jõuab kohale enne valgust teiselt, ja järeldab, et löögid ei olnud samaaegsed. Mõlemad vaatlejad rakendavad sama füüsikat õigesti ja kasutavad sama konstantset valguse kiirust; nad lihtsalt ei ole ühel meelel ruumiliselt eraldatud sündmuste ajastuse suhtes ning kumbki ei ole teisest "õigem".
See ei ole tajuline illusioon ega valguse levimisaja arvestamata jätmise artefakt — mõlemad vaatlejad on juba parandanud valguse levimisviivituse, kasutades oma taustsüsteemi konstantset valguse kiirust, ja nad ikkagi ei ole ühel meelel. Ruumiliselt eraldatud sündmuste samaaegsus on taustsüsteemist sõltuv mõiste, mitte absoluutne, ja see samaaegsuse relatiivsus on kontseptuaalne juur, millest saab tuletada selliseid mõjusid nagu aja dilatatsioon ja pikkuse kontraktsioon Lorentzi teisenduste kaudu. Efekt eksisteerib igal suhtelisel kiirusel, mitte ainult valguse kiiruse lähedal — seda on igapäevastel kiirustel lihtsalt liiga raske märgata, see kasvab dramaatiliseks ja otseselt mõõdetavaks alles siis, kui suhtelised kiirused lähenevad valguse kiirusele.
Key ideas
Requires: Erirelatiivsusteooria postulaadid, Aja dilatatsioon
Common misconceptions
- Kui kaks sündmust on ühe vaatleja jaoks samaaegsed, peavad need olema samaaegsed ka iga teise vaatleja jaoks.
- Samaaegsuse relatiivsus on lihtsalt illusioon, mille põhjustab aeg, mis kulub valgusel vaatlejani jõudmiseks, mitte tõeline lahkarvamus selle üle, millal sündmused toimusid.
- Vaatlejate vahelised samaaegsuse lahkarvamused ilmnevad ainult valguse kiirusele lähedastel kiirustel, mitte kunagi igapäevastel kiirustel.
Resources
Kuulub nende TÜ ainete hulka
See mõiste on kaardistatud järgmis(t)e Tartu Ülikooli õppekava aine(te) osaliseks kattmiseks.
- ErirelatiivsusteooriaLOFY.04.003