Matematické Fórum

Zdravíčko.

"Vzhledem k Einsteinovu chápání, kterému můj selský rozum nedosahuje ani po nehet od palce u nohy, je mi jasné, že jsem buď něco špatně pochopil, nebo mi byly předloženy scestné informace. Velmi toužím nechat si to vysvětlit."

Řekl bych, že pes je zakopán v tom druhém. Svůj rozbor myšlenkového experimentu uvedeného výše jsi udělal v podstatě v pořádku a z uvedeného je jasné, že by Einstein nic ze svých teorií nemohl odvodit. On to taky ani neudělal ;-)

Faktem je, že vycházel z něčeho zcela odlišného. Tento experiment s hromosvody jsem ještě nikdy neviděl, i když relativita je do velké míry součást mého studia. Nidky mě nepřestane překvapovat, co vše lidé navymýšlí, aby vyvrátili teorii, která 100 let nebyla překonána ničím lepším.

Tak předně. Einstein vychází z toho, že světlo se vůči všem pozorovatelům v inerciálním systému (nezrychlují a nepůsobí na ně žádná gravitace, respektive je povolen volný pád v homogením gravitačním poli) pohybuje stejně rychle a přímočaře. Druhý (spíše formální) postulát je o tom, že formulace všech fyzikálních zákonů v různých laboratořích (které jsou všechny inerciálnímy systémy) jsou zcela totožné. Z tohoto plyne vše, co Einstien ve své speciální teorii relativity odvodil. V obecné teorii relativity jen zobecnil předpoklady na lokální inerciální systém (to je, když jsme v obecném gravitačním poli a zrychlujeme tak, aby setrvačné síly vyrovnaly gravitační - této akci se říká volný pád). O tom jak plynou všechny důsledky STR (o dilataci času, o relativitě současnosti apod.) z těchto postulátů je popsáno v mnoha knihách. Je možno se přesvědčit, že matematicky je zde vše v pořádku. Malou perličkou může být, že Einstein toho vlastně dokázal velmi málo. On jen ve většině svých myšlenek řekl, jak si myslí že to je. Důkaz těchto myšlenek z velké části provedli matematici několik let po něm (například Einsteinův gravitační zákon dokázal matematik Hilbert). Možná proto mu ze začátku moc vědců nevěřilo a trvalo spoustu let, než byly jeho teorie uznány. Ale byly.

Jestli tedy nesouhlasíme s Einsteinem, nezbývá nic jiného než nesouhalsit s těmi postuláty. Uvedený experiment na ně nijak nenaráží, nevyvrací je, nic k nim zkrátka neříká. Někeré důsledky STR se nám zdají "divné". Ostatně ta STR taky vychází z těch dvou postulátů, které jsou taky dost na první pohled "divné". Hlavně ten první. Něco nám utíká určitou rychlostí (300tis km/s). Naběhneme tomu naproti a ať už se to snažíme dostihnout jakkoliv rychle, pořád se to od nás bude vzdalovat tou samo rychlostí. Půjdeme od toho pryč a stále se to od nás bude vzdalovat stejně rychle. To je dost proti intuici, ne? Nicméně je to tak. Máme zkušenosti s pohybem do 1km/s. Tam můžeme intuici použít. Ať už se nám to zdá na hlavu jakkoliv, všechny platné experimenty to potvrzují.

Dnes bohužel (spíš bohudíky) nelze žádným myšlenkovým experimentem vyvrátit správnost STR nebo OTR. Jediná možnost je naměřit něco, co je zcela s teorií v rozporu. Pak si můžeme říci, že něco není v pořádku. Nikomu se to ale zatím nepodařilo. Koneckonců ve fyzice se nadá o žádné jednou uznané teorii říci, že by byla nějak nesmyslná. I Newtonova teorie má svůj podstatný smysl, i když je STR přesnější. Je ptořeba vědět, v jakých situacích daná teorie platí. Newtonova platí pro pomalé pohyby a nízkou gravitaci. Einsteinova tam, kde můžeme říci, že se světlo pohybuje rovnoměrně přímočaře.

(po editaci)

Ještě bych doplnil, který experiment je podle mého takový celkem stěžejní je myšlenkový experiment světelných hodin



(obrázek jsem vykradl ze stránek http://www.ktf.upol.cz/joch/kinematika/dilatace.html)

Pro krátkou ilustraci by měl obrázek stačit. Použil jsem obrázek z jiných stránek takže ne vše z něj bude potřeba, ale věřím že své účely splní. Vycházejme z toho, že se světlo pohybuje rovnoměrně přímočaře vůči všem IS (inerciálním systémům). Pro pozorovatele v klidu urazí světlo dráhu ke stínítku rovnou (používám stejné značení jako na obrázku), kde je čas, který změří pozorovatel u hodin, za jakou dobu dorazí paprsek světla k onomu stínítku. Totéž měří pozorovatel, který se pohybuje kolmo k hodinám rychlostí v. Ten naměří dráhu , kde je zas jeho čas, za který doletí paprsek do stínítka. Vzhledem ke konstantnímu c a rozdílné dráze, kterou světl ourazilo, museli zkrátka oba pozorovatelé změřit jiný čas, než světlo dorazilo ke stínítku. Počítejme s tím, že za dobu trvání experimentu pro pohybujícího a pro toho v hodinách se hodiny vůči pozorovateli venku pohnuly o vzdálenost . Pak z pomocí jednoduché pythagorovy věty dostaneme



a drobnou úpravou



Toto je velmi důležitý výsledek! Z podobného experimentu se odvozuje i nějaká dilatace času. Výše uvedený vztah má ale v STR mnohem stěžejnější význam. Zde je důležité, že na levé straně rovnice nejsou žádné veličiny, které se vztahují k pozorovateli mimo hodiny. Pokud by tedy hodiny pozoroval ještě někdo jiný, pohybující se jinou rychlostí, tak naměří odlišné hodnoty a ale na hodnotě tohoto




výrazu se prostě všichni musí vždy shodnout. A to je v relativitě velice podstatné. Na tomto invariantu je pak postavena skoro celá STR. Můžeme jej chvíli zkoumat a zjistit pár zajímavých zákonitostí




Z posledního výrazu vidíme, že když se kolem nás něco řítí nějakou rychlostí, tak jestli se to rychle pohybuje protorem (je vysoké ), pak tomu pomalu tiká čas. A naopak tomu, co se moc rychle nepohybuje, tiká čas stejně rychle jako nám. Případná rychlost vůči nám v prostoru tedy snižuje rychlsot jeho "toku času". Mohli bychom takto pokračovat a odvodit zbytek STR.

Pokusím se znovu nějak reagovat. Snad to vysvětlím dobře.

U té konstantnosti rychlosti světla. Ono nejde ani tak o to, že to je zrovna světlo, co se takto hýbe. Mohlo by to být klidně něco jiného. Podstatné je, že existuje vůbec něco, co když se pohybuje jistou rychlostí (c = 300 tis km/s), tak se to pohybuje stále stejně rychle ať už tomu jdeme naproti nebo ne. Dá se ukázat, že díky tomuto principu, se ani nic jiného nemůže pohybovat rychleji. Když mi něco ubíhá rychlostí 300 tis km/s a já to nikdy nemůžu dohonit ať už zrychlím jakkoloiv, znamená to, že se nikdy nebudu pohybovat rychleji (toto je celkem povrchní vysvětlení, ale nesnažím se sem moc zatahovat zbytečně matematiku). Tedy nic se nemůže pohybovat rychleji než světlo. Jsou možná nějaké hypotézy o tom, že něco přece může. Naráží to ale na jistý fakt, že by se takto ta částice musela pohybovat už jaksi odjakživa. Nemůže dosáhnout vyšších rychlostí prostě z klidu.

Všechny částice spolu komunikují pomocí základních interakcí. To, že někde něco je nebo to, že se někde něco pohlo, se pozná tak, že se změnilo iterakční působení té oné částice, kde proběhla změna. Když do něčeho bouchnu kladivem, tak ten buchanec je vlastně způsobený silou vyvolanou interakcí částic (čístice jsou spolu vázany do pevných látek vazbovými silami, které mají svůj původ v základních interakčních silách). No a informace o změnách těchto interakcí se také šíří nanejvýš rychlostí světla. Kdybych vzal nějakou dlouhou tyč a držel ji na jednom konci. A teď s ní cuknu ve směru kolmém k tyči velmi prudce, tak moje ruka se přesune v určitý čas, ale druhý konec tyče se pohne až o trochu později. Tu informaci o přesunu si ty částice v tyči opstupně předávají. A to i ve smysslu "ideálně tuhé" tyče. Tedy že ty vazbové síly jsou nekonečně veliké. Ale jejich změny (směry půsopbení) se šíří omezenou rychlostí. Teď je dobré zamyslet se nad tím, co to je stárnutí. Okolní svět podléhá nějakému vývoji. Radiokativní částice se rozpadají, oscilátry kmitají, lidé stárnou apod. Stárnutí je zachyceno změnou stavu okolních věcí. Všechny tyto procesy jsou způsobeny tím, že spolu dané částice nějak interagují podle interakčních sil a způsobují tak vždy jistý jev (kmitání, rozpad atomů). Pokud bychom zpomalili všechny interakce třeba dvakrát, pak všechny pozorované děje se dvakrát zpomalí. Dokonce i taková věc jako lidské vnímání nebo práce lidského mozku. Zkrátka vše, neboť interakcemi (a ničím jiným) lidé pozorují svět. Když se vůči nám něco pohybuje tedy, tak se nám zdá, že jsou tam všechny procesy pomalejší. Dokonce i procesy v samotném pozorovateli s hodinami letícím (činnost jeho mozku). On sám vzhledem k tomu že je spomalen stejně jako věci kolem něj, tak to zas (ty věci, co jsou vůči němu v klidu) vnímá normálně. Zůstává jen trochu paradoxem, že on nás pak nevidí rychleji, ale opět pomaleji. Je to paradox dvojčat, ale má své vysvětlení.

Je tedy jedno jestli jsou hodiny světelné, mechanické, nebo digitální. Zpomalí se při velkém pohybu stejně. A je i jedno jestli světlené hodiny se pohybují kolmo ke svému paprsku nebo tečně. Dopadne to stejně. To zpomalení času tení není dáno tím, že by se světlo chovalo nějak divně. Je jedno jestli je to světlo nebo něco jiného. Znovu připomínám, že ta podivnost relativity je v tom, že se "něco" (jedno co) pohybuje stejně rychle ať už tomu jdu naproti nebo tomu utíkám (a tuto vlastnost má vše, co se pohybuje rychlostí 300 tis km/s, což je v přírodě shodou náhod akorát zrovna světlo a informace o změnách interakčních sil).

(po editaci)

Abych ještě tedy pokdu možno více přímočaře odpověděl na otázku. Podle experimentu světelné hodiny naměří jiný čas pro pohybujícího pozorovatele. A ano, dá se říci, že to je stupiditou těch hodin (něco jako s tím pískem). To, co jsem se snažil teď ve svém příspěvku vysvětlit je fakt, že se takto zpomalí každé měření času, jaké si navymýšlíme (tedy i prosté lidské vnímání). A když se vše takto zpomalí od mozku, přes radioaktivní rozpady až po přesípací hodiny, tak tomu sice můžeme říkat, že se všechny tyto mechanismy prostě jen "pokazily". V podstatě to je totéž, jakobychom jen řekli, že tam je pomalejší čas (vzhledem k tomu, jak plynutí času lidé vnímají). Tak tomu říkáme, že plyne čas pomaleji. Dopad je tentýž a v relativitě volíme tu jednodušší formulaci.

4. rozměr coby gravitace prohýbající prostor se skutečně uvažuje. Nutno ale dodat, že se vlastně jedná už o pátý rozměr. Je to takové, že zde zavedete jeden rozměr navíc, ale zároveň zde definujete nějakou plochu nějakou rovnicí (známý je takový ten trychtýř v případě černý díry). Takže váš prostor má pak stejně díky této vazbě o rozměr méně (zpátky 4 rozměry), akorát k jeho popisu se využilo 5 parametrů, kde ten pátý lze vyjádřit pomocí ostatních, takže zbylé jsou pořád 4. Tohle bylo jen k tomu, že se gravitace někdy uvažuje jako další rozměr (ono to někdy zavést nejde, tímto zakřivěním lze modelovat, že je někde prostor zcvrklý, ale už se nedá modelovat, že je někde natáhlý - to je případ zakřivení rozpínajícího vesmíru celého jako takového ve velkém měřítku). Tomuto procesu se tuším říká něco jako vnoření prostoročasu do prostoru vyšší dimenze.

Ten čas v té relativitě pořád co by souřadnice existuje. Měření jeho toku je vnímáno relativně, tím ale není nijak odlišný od prostoru. Protože ten je vnímán relativně také. Stejně jako k dilataci času, dochází ke kontrakcím délek. V tomto ohledu jsou si čas a prostor (téměř) ekvivalentní a čas můžeme chápat jako rozměr světa ortogonální ke zbylým prostorovým. Stejně "podivně" jak vnímáme čas (z nějakého pozorování reálných procesů) vnímáme i prostor. A taky se stejně podivně v různých extréních případech (vysoká rychlost, vysoká gravitace) podle toho chová. Ono je to všechno model. To jestli je čas a prostor zdeformovaný "doopravdy", je spíše filozofická otázka. Relativita pracuje tak, že si řekne něco jako "dejme tomu, že prostor s časem tvoří jednotnou geometrii, kterou můžeme zakřivit". Nehledě na to, jestli to tak je nebo není, z této myšlenky se pak odvozuje to, jak člověk vnímá svět a sedí to na experimenty. Vždycky jde o to, jak to člověk vnímá. To je pro nás realita.

(po editaci)

Ještě bych dodal. Relativita zpracovává gravitaci nějak takto. Newton řekl, že gravitace je dána nějakou gravitační silou. To způsobuje zakřivení trajektorií častic v blízkosti těžkého objektu. To ale nesedělo přesně. Einstein vymyslel jiný model. Vyslovil, že všechny částice se pohybují rovnoměrně a přímočaře. Projevy gravitace reprezenotoval tím způsobem, že zadefinoval prostoročas jako čtyřrozměrnou geometrii a zadefinoval v ní pojem vzdálenosti dvou údálostí tak, že tato gravitace může být obecně zakřivená. V neeuklidovské riemannově geometrii (tak to Einstein pospal) nemusí být nekratší spojnice dvou bodů úsečka. Říkáme tedy v tomto modelu, že se vše pohybuje po nejkratších spojnícich, ale nejsou to "rovné čáry". Takto modeluje Einstein zakřivování trajektorií těles k těžším objektům způsobené gravitací. Vypadá to, že to je na hlavu, ale funguje to lépe (s ohledem na základ relativity o konstatní rychlosti světla) než jakýkoliv jiný model a v podstatě je to ten nejintuitivnější způsob, jak si projev gravitace u těžkých objektů a rychlích částit představit. Ono i částice světla se gravitací zakřiví. My ale, když pozorujeme vesmír, tak jej pozorujeme světlem. Když od nás přiletí světlo, my si myslíme že přiletělo rovně, i když bylo zakřiveno třeba gravitací. Chceme-li ukázat na hvězdu, museli bychom podle představy, že se světlo nepohybuje po rovné dráze, ukázat jinde než ji vidíme. Když přijmeme relativitu a zakřivení geometrie se vším všudy, tak pokud chceme ukázat na hvězdu, ukážeme tam kde ji vidíme. Je to naprosto intuitivní. A přesně tam také je. Stejně jako se zakřiví světlo a každá informace o její poloze, můžeme vnímat že se zakříví i to naše ukázání :-). Uvažovat zakřivení prostoru má tedy docela dobrý smysl vzhledem k tomu, že kdybychom nezakřivili prostor, zakřivilo by se v něm úplně všechno ostatní. Vybíráme si ten jednodušší popis. Ve světe, kde se nám všechno pokřivilo, už pojem rovné čáry přestává mít jakýsi smysl.

Pokud se něco vůči mě pohybuje rychlostí světla, tak tomu přestane jít čas. Světlo tedy vlastně nestárne. Dá se říci, že v momentě kdy světlu tikne vteřina, okolní svět zestárne nekonečně mnoho. Takže ano, dá se říci, že pozorujeme světlo, má pro nás zastavený čas. Stejně jako všechno pohybující se touto rychlostí. O tom co se děje, když se pohybuje rychleji než světlo, tak těžko říci. Chceme-li se na odpověd ptát relativity, musíme přijmout postulát o konstantní rychlosti světla. Tedy kdybychom se teoreticky pohybovali rychleji než světlo, ono se vůči nám stejně bude vzdalovat rychlostí světla. Toto nemůže být popřeno. Jediná možná realizace je taková, že by mi musel tikat čas vůči okolí pozpátku vzhledem k tomu, že světlo ode mě utíká, ale pro pozorovatele venku se ke mě přibližuje. Uvažovat ale, jak realizovat v teorii nadsvětelné rychlosti a to v teorii, která tyto rychlosi vlastně popírá je trochu zcestné. Věřte, že opravdu nemá naprosto žádný význam uvažovat, že něco co dokáže měřit čas, se pohybuje nadsvětelnou rychlostí. Asi jsem zcela nevysvětlil, proč je to taková hloupost. Bohužel nedokážu odkázat na patřičnou litaraturu. Při snaze googlit to jsem nenarazil na moc dobré články. Nadsvětelné rychlosti jsou v STR paradox :-). Respektive tehdy, kdy se tak pohybuje něco, co dokáže měřit čas.

Ono tajemné cestování časem se v relativitě objevuje. Není ale spojováno ani tak s nadsvětelnými rychlostmi, jako spíš s různými nahými singularitami (specifické případy černých děr). V současné době je ale vyslovena doměnka (Doměnka vesmírné censury od S. Hawkinga), která říká, že ve vesmíru nemůže žádným způsobem nahá singularita vzniknout. Existují teorie, že by tu nahé singularity mohli existovat tak nějak odjakživa. Jen pro představu co to je nahá singularita? Černé díry mají ev svém nitru časoprostorovu singularitu, blízko které je možné vůči pozorovateli vzdálenému od černé díry cestovat v čase zpátky. Toto je skutečně pravda pro většinu černých děr. Všechny tyto oblasti jsou ale schovány pod horizontem událostí, který má tu vlastnost, že pod něj sice můžeme spadnout, nikdy se ale nedostaneme ven. Takže můžeme cestovat v čase zpátky, to ale jen ve chvíli, kdy jsme pod horizontem událostí a totálně izolováni od světa, kterému takto čas pozpátku tiká. Nehledě na to, že je to opět spíš domněnka (z pochopitelných důvodů nebylo experimentálně ověřeno). Ale není důvod tomu nevěřit, když teorie relativity ve všem, co předpověděla, tak se posléze po experimentech ukázalo že měla pravdu. No a černé díry s těmito singularitami, ale bez horizontu, tomu se říká nahá singularita. Jak jsem již psal. Nepředpokládá se, že by něco takového mohlo existovat. To by se ve vesmíru děly zajímavě věci.

Ono cestování časem i při naší představě času (jakože ho vnímáme na stárnutí a tak) není ještě z principu nepřijatelná. Prostě by kolem nás věci mládly. Je ale kolem toho spousta paradoxů a v současné době se lidé domnívají, že neexistuje způsob, jak cestování v čase zrealizovat a ověřit si, že se tak událo.

Někde jsem slyšel, že s najkými částicemi provedli nějaký podivný experiment (tachyony?). V částicové fyzice jsem ale opravdu velmi slabý a vím o ní velmi málo. Tahle fyzika je pro mě doslova zvěřinec :-)

↑ luger.205:

"Vycházíte z teze, že světlo se vůči pozorovateli pohybuje stále stejnou rychlostí bez ohledu na rychlost pohybu pozorovatele. Jak je to možné?"

Ano vycházím. Mám pocit, že jsem na to narazil v průměru více než jednou za každý příspěvek k tomuto tématu :-). To je základní postulát STR. Netvrdím, že není podivný. Ona taky celá STR je podivná, ale prostě to tak vychází a je :-).

Ten důkaz cestování časem (počítám že teď oba myslíme do minulosti) jsem vedl tak, že vůči jednomu pozorovateli se světlo přibližuje a někdo jiný změří, že se od něj vzdaluje. To jsou zcela jiné skutečnosti. Protože fyzikální realita je jen jedna, jediným východiskem je, že jim tiká čas s opačnou orientací. Jak již bylo řečeno, myšlenka hodin pohybujících se nadsvětelně není v STR možná.

"Je třeba se zastavit a zjistit, kolik je hodin :)"

Ano, je třeba zjistit kolik je hodin. Ale ne. Není třeba se zastavovat. Principiélně se mohu podívat na hodinky někoho, kdo kolem mě zrovna proletěl. Mohl mi zavolat ten čas vysílačkou, cokoliv. Mohu do toho i započítat korekce, že mi ten čas byl sdělen se vzdáleného místa tím, že si doočítám jak dlouho ke mě ta informace letěla. Toto vše je v pořádku a z relativistickými efekty nijak nesouvisí.

Jen bych připomenul, že zatím asi všechny opravdu úsměvné snahy rozvrátit teorii relativity ať už absurdnější nebo jen lehké spekulaci, začínaly skoro vždy slovy "v práci využívám základních logických principů..." a nebo "používám zdravý rozum..." a podobně. Což se samozřejmě neupírá, když se to dělá dobře.

Vysvětlení "že to tak prostě je" je ve většině případů málo uspokojivé, souhlasím. Matematici by nás hnali! Na spoustu otázek z fyziky se dá odpovědět jinak, platností nějakého fyzikálního zákona, známým pozorováním z přírody. Dřív nebo později, když půjdeme do základů jakékoliv teorie, tak odpověď na tu nejzákladnější otázku stejně bude "protože to tak prostě je". Hold příroda je nějaká i my se ji snažíme zkoumat. Příklad. Důvod proč míč dohodíme nejdál, když jej hodíme pod úhlem 45 stupňů je, protože se snažíme vykompenzovat hod co nejvíce nahoru, díky kterému let trvá co nejdéle s hodem horizontálně, díky kterému zas letí větší rycholostí od nás. Na tuto otázku se dá odpovědět logicky. Proč ale v úloze platí Newtnovi zákony? Na to se opravdu nedá odpovědět jinak, než že skutečnost z měření okolních věcí nás poučila, že to tak prostě je.

Na to proč platí základní fyzikální rovnice se těžko dá odpovědět nějakou logikou. Ve fyzice je vše postavené na intuici. Když G. Galilei házel z věže různé předměty a zjistil, že dopadají prakticky stejně i když srovával pračku a meloun (nejspíš házel i něco jiného), tak vyslovil poučku, že všechny předměty, pokud neuvažujeme aerodynamický odpor, padají v gravitačním poli stejně rychle. Tohle je čistě intuitivní tvrzení. Když něco změřím pro kilové závaží a pak znovu pro dvoukilové závaží a tříkilové atd, tak to prostě není důkaz toho, že pro kilo a půl to bude platit taky. A tímto argumentem by matematik mohl celou fyziku poslat k šípku :-).

Teď jsem chvíli mluvil od tématu (ale ne úplně). Chtěl jsem narazit na to, že fyzika nemůže být pěkně logická jako matematika. Nemůžeme vycházet jen z logiky. Na začátku musíme vždy použít intuici (tj. odkaz na nějakou zkušenost). A příroda se pro nás chová hold poměrně složitě (stovky let se sanžíme vysvětlit různé jevy a o mnohých stále ještě nemáme ani potucha).

Naše intuice z běžného pozorování na Zemi věcí kolem nás je taková, že když auto jede rychlostí 40 km/h a já se proti němu začnu sprintovat rychlostí 20 km/h, tak mi bude připadat, že jede dvakrát pomaleji. Rychosti se takto odečtou podle Galileova principu skládání rychlostí. Člověk si na tento princip na tolik zvyknul ze svého okolí, že už jej začal považoat za zcela samozřejmou a logickou věc. Pak tu máme relativitu, kdy vědci se zabývali pohybem světla a částic, které urychlili na velmi vysoké rychlosti a zjistili, že tam tento Galileův princip prostě neplatí. V tomto případě musíme využít Einstinův princip skládání rychlostí pomocí Lorenzovy transformace. Vypadá to, že je to zcela v rozporu s tou logikou, na kterou byl člověk zvyklý (zjistil, že se to tak chová u auta ať už jede jakoukoliv rychlostí, tak to přece mus platit i pro rychlejší a rychlejší objekty). Ta Lorenzova obecnější transformace však je schopna vysvětlit to, co celý život pozorujeme. Z jejich rovnic vychází, že pokud se předměty pohybují rychostí menší než procento rychlosti světla (což je pravda v našem prostém pozorování skoro vždy), tak se výsledek Galileovi a Lorenzovi transformace bude lišit zcela nepostřehnutelně. Celý život jsme svědky toho, že rychlosti se skládají Lorenzovou transformací, ale protože jsme si to ověřili jen na malém vzorku, tak si toho nikdo donedávna nevšiml a žili jsme v takové malé lži, kterou jsme již stihli povýšit na jasnou a logicku pravdu.

Pokud bych se mermomocí chtěl opírat o logické argumenty, tak jich nebude mnoho. Jedním takovým může být antropický princip (doufám že mám správně název). Věci se v přírodě zkrátka museli chovat tak, aby vznikl člověk na planetě Zemi (tedy, že na otázku odpovíme tím, že vycházíme ze skutečnosti, že jsme si vůbec tu otázku dokázali položit). Tento logický princip těžko může někdo popřít. Nebo princip kauzality (příčina vždy předchází následku a následek nemůže svým impulzem ovlivnit povahu své příčiny, nebo tak nějak to je). Princip jednoznačnosti, kde fyzikální skutečnost je pouze jedna. Různí pozorovatelé sice mohou mít různě zkreslené pozorování, ale po znalosti zákonitostí tohoto pozorování a provedení příslušných korekcí, se všichni musí shodnout na tom, co se stalo (na paprsek světla budou různí pozorovatelé nahlížet různě, pokud ale pro jednoho pozorovatele vlítne do nějakého senzoru, tak se tak stane určitě pro všechny, nemůže pro jiného střelit kus vedle). A teď už jsem prakticky skončil. Možná jich je víc, ale o moc ne. Všechny jiné skutečnosti vycházející z pozorování jsou prostě jen naše intuitivní domněnky, které vůbec nemusí platit ve zbytku vesmíru a často ani neplatí.

"Nicméně toto východisko se trochu střetává se skutečností, že po zastavení zjistíme, že žas plynul normálně a časem jsme necestovali"

-> Tohle bohužel není pravda. Ze základních logických principů to hold nevychází. Vesmír se díky tomu nezhroutí, kdyby se tohle v přírodě nedodrželo (tedy pokud jsme necestovali v čase opzpátku, čímž bychom porušili kauzalitu -- to ale ani podle teorie relativity není možné).

Zkuste nenahlížet na čas jako na nějakou věc, která tady za námi tak nějak absolutně vládne. Je to jen veličina, kterou popisujeme pohybující se svět klem nás. Bez pohybu ztrácí čas význam. Alespoň do té doby, dokud se ptáme co to je čas z fyzikálního hlediska. Filozofové na to možná budou mít jiný názor.

Omlouvám se, že jsem teď se rozepsal způsobem, který se čím dál méně týká relativity. Ale nenapadl mě lepší způsob, jak na vaše rozpaky odpovědět. Možná to jenom neumím. Nikdy jsem nestudoval nějaké filozofické základy fyziky, ani jsem nikdy nechodil na přednášku, kde by mi tloukli do hlavy jak má správná teorie vypadat. Studuji prostě fyziku a její teorie. A domnívám se, že jediný způsob, jak se s nimi smířit je ten, že člověk prostě ví, co přesně říkají a co neříkají (což v podstatě znamená si o tom přečíst a nastudovat vše). Pak mu začne být jasné, že stará teorie sedí na to co vidí kolem sebe, ale bohužel už nesedí na experimenty prováděné ve vesmíru. A zároveň že nová teorie sedí na to co vidí kolem sebe, dokonce i na to ve vesmíru. Pak je pro něj mnohem jednodušší tuto skutečnost přijmout. Takže má odpověď na otázku chování světla a vnímání času v tomto ohledu asi stále zůstává stejná. Protože to tak hold vychází. Umět si to dobře představit a přijmout to nějak intuitivně vyžaduje si tu teorii pečlivě přečíst.

Aby člověk pochopil fyzikální zákon, musí se na chvíli zbavit intuice ze starého světa.
Aby člověk vytvoři fyzikální zákon, musí ji zase použít.

Dovedete si představit radost člověka s mimořádným IQ, když nabulíkuje lidem teorii, kterou nelze vyvrátit? Znáte ten vyplazený jazyk? Zakotvení elektromagnetických vln v materiálním světě je určitě složité. Je nám předkládána myšlenka, že je žádné. Neměli bychom se zabývat návrhem aparatury, kterou bychom tento oříšek rozlouskli?

Axiom TR, že princip skládání rychlostí neplatí, není dokázaný. Ten princip platí, jen musíme přesně definovat, co je složkami skládání rychlostí.

Praha505 - díky, ano, to chápu. Interakce se prodlužují, prodlouží se život, změní VNÍMÁNÍ času a my se tedy dožijeme vzdálenější budoucnosti v kratším čase (subjektivně) - teoreticky až do nekonečna. V tom případě ale pití skleničky červeného vína před spaním podle podobného principu může také poskytnout cestování do budoucnosti. Neprodlužuje sice interakce, ale prodlužuje životnost hodin.

Druhá nejasnost - k jaké vstažné soustavě je tento pohyb ve volném prostoru vstažen? Není to tak, že nejde o cestování v čase, ale o jeho odlišné působení na objekty ve vzájemném pohybu?

Třetí nejasnost - pokud je vzájemné rychlosti libovolně se pohybujícího objektu proti světlu lhostejná rychlost pohybu objektu (zmíněná konstantní rychlost světla nehledě na pohyb pozorovatele) - nebourá to náhodou tu ideu změny rychlosti běhu těch hodin pro pozorovatele zvenčí? Vždyť ve vstažné soustavě těch hodin to světlo létá stejně mezi zrcadly rychle, není liž pravda? Jak může být rychlost světla pozorovná ze dvou rozdílných vztažných soustav jiná?

A poslední věc - jak víme, že je rychlost světla nejvyšší dosažitelná? Vždyť ještě ani pořádně nevíme, jestli je to vlna, nebo částice...?

1) rozumím, jasně, je tam rozdíl :)

2) Fyzika tvrdí, že pohyb znamená cestu do budoucnosti. Představme si tedy, že se za tímto účelem pohybuji téměř rychlostí světla. Vůči které vztažné soustavě se tedy pohybuji? Pokud jsi ve zcela prázdném prostoru, bez vztažného bodu, pohyb neexistuje, existuje jen zrychlení, není liž pravda? Jak vím, zda letím rychlostí světla? Jak lze dokázat, že se okolní prostor nepohybuje, zatímco já stojím na místě?

3) Jistě, nicméně pozorovatel ve vlaku uvidí, jak paprsek světelných hodin v ruce člověka, který stojí na vlakáči, vykonává vůči inerciální soustavě vlaku tentýž šikmý pohyb. Co mu brání říci si "já stojím, okolní svět se pohybuje, takže dopředu časem cestuje celý svět, krom vlaku?"

4) Výše bylo řečeno, že světlo se proti pozorovateli pohybuje stále stejně rychle, nehledě na rychlost pohybu pozorovatele. Neznamená to snad, že i když si sednu na neutrino v CERNu, světlo stále bude o celé -c- rychlejší, než já?

2) nevím zda se mýlím nebo ne, ale jeden z postulátů zní, že jakýmkoli mechanickým pokusem nelze dokázat, zda se pohybuješ v inerciální vztažné soustavě nebo jsi v klidu.   pokud nemáš  žádný vztažný bod, tak pohyb asi fakt neexistuje - o tom jsem ještě nečetl, takže ti neporadím ( jen si to myslím )
a jak dokázat že se okolní prostor nepohybuje? leda že by jsi byl v jedné vztažné soustavě asi. jinak absolutní klid neexistuje, takže vždy najdeš vztažný systém, vůči kterému se pohybuješ.

3)  koukni na toto : http://fyzika.jreichl.com/main.article/ … ox-dvojcat . Jistě, pokud leíš raketou, tak si můžeš myslet, že vše okolo cestuje do budoucnosti a pozorovatel na Zemi si zase řekne že cestuješ ty v raketě. toto lze vyřešit tím, kdo poítil zrychlení - kdo picítí zrychlení, ten cestuje do budoucnosti... toto je napsané v tom článku

4) Zkuste si představit jedoucí autobus po silnici. Dále cestujícího, který vyšle paprsek ve směru jízdy ( třeba z baterky). Tento paprsek se pohybuje vzhledem k autobusu i vzhledem k silnici stejnou rychlostí, totiž zhruba 300 000 km/s, ať už autobus uhání jakkoli rychle. Něco takového je však na pohled nesmyslné. Jak to, že se rychlosti nesčítají? I kdyby totiž autobus letěl vzhledem k silnici skoro 300 000 km/s, pak paprsek mu stejně uletí rychlostí 300 000 km/s, čili na silnici by museli naměřit rychlost paprsku téměř 600 000 km/s. Což se neděje. Jediný způsob, jak zajistit, aby paprsek se dokázal pohybovat stejnou rychlostí vzhledem ke všemu je, že pro každého pozorovatele plyne jiný čas.