«

»

Feb 07 2011

Nici timpul nu mai e ce-a fost… (I)

Doar o veritabilă legumă sau vreun sihastru ascuns de mic în pădure n-a auzit de Albert Einstein. E nenea ăla cu părul vîlvoi și cu pipă, care a devenit simbolul științei prin anii ‘30 ai secolului trecut. Și toți ați învățat la școală (e drept, destul de mulți au uitat deja) că marea contribuție a lui Einstein la știință și cultură e chestia asta cu relativitatea: nici măcar timpul și spațiul nu sînt ceea ce par a fi.

Dar trucurile și șmecheriile din spatele Teoriei Relativității sînt un fel de terra incognita pentru mai toți. Și cum chiar Albert spunea că nu poți înțelege cu adevărat o idee decît dacă o poți explica bunicii, Tata Uraniu s-a hotărît să testeze, cu ajutorul vostru, într-un miniserial, dacă a înțeles care-i tot șpilul cu relativitatea.

Orice poveste despre Einstein ar trebui să înceapă cu „Once upon a space-time…“ (scuze, glumițe de astrofizician!). Deci, odată (sec. XIX), undeva (Europa), oamenii de știință au dat peste niște probleme serioase. Descoperiseră undele electromagnetice (lumina) și toată experiența lor le spunea că și astea au nevoie de un mediu în care să călătorească, așa cum sunetul are nevoie de aer să se propage. Așa au inventat savanții eterul, care ar fi fost un fel de sistem de referință absolut, nemișcat. Deh, nu învățăm niciodată nimic, doar Galilei le spusese cu niște secole în urmă că așa ceva nu există! Ei, lumina s-ar fi deplasat prin eterul ăsta minune: deși era suficient de elastic pentru a propaga unde, era și „transparent“ pentru materie, că doar n-o împiedica.

Problema a devenit serioasă cînd băieții au constatat că oricum ar măsura viteza luminii (c), le dădea mereu aceeași valoare. Ei știau, tot de la Galilei, că vitezele se compun, în funcție de perspectiva noastră: dacă T.U., în avionul care-l va duce în vacanță, aruncă o carte cu viteza v1 în capul unui nenea care sforăie trei rînduri mai în față, iar avionul zboară cu viteza V, voi veți vedea, de la sol, că respectiva carte zboară cu viteza v2= V+v1. Normal! Deci, dacă lumina se propagă prin eter, iar Terra se mișcă și ea prin el, firesc era să se obțină diverse valori pentru c, în funcție de direcția din care vine lumina.

(Paranteză culturală: viteza luminii a fost prima dată notată cu „c“ în 1856, de către Weber și Kohlrausch, dar la ei avea sensul de „c=constant“. Abia după lucrările lui Einstein – și fără vina lui – au început ăștia să îi spună luminii „c“ de la celeritas, adică viteză în latină. Apropo, și cuvîntul celebritate vine tot de-acolo.)

Ei bine, la masa discuțiilor despre eter și lumină a venit Einstein, care a spus „Eine Minute, bitte!“ și din două principii a rezolvat problema: primul spunea că eterul nu există, iar al doilea că viteza luminii este o constantă universală, indiferent cum o măsori. Care va să zică, c era o mărime absolută.

Vedeți acum ce relativ e totul? Teoria care impune tocmai asta (că toate sînt relative) pleacă de la o cantitate absolută. Poftim de mai înțelege ceva! Măcar pînă mîine, cînd vom continua călătoria noastră în spațiu-timp și în mintea lui Einstein.

Dar pînă atunci, o caricatură în execuția autorului (chit că poanta e veche) și un banc cu Bulă, la fel de vechi. Pus, la școală, să numească trei oameni de știință, Bulă turuie imediat: Einstein, Zweistein, Dreistein…

31 comments

7 pings

Skip to comment form

  1. chat noir

    pana si chestia cu vechimea la poante/ bancuri e relativa.

  2. ilaura

    deci eu nu cred teoria asta a relativitatii. in mare parte pentru ca nu cred ca o inteleg, ceea ce inseamna ca nu poate fi valida :lol: ,… apoi intutia mea imi spune ca e mumbo jumbo. se pune?

    1. Clement

      Teoria relativitatii e valida sigur. Altfel sistemele GPS n-ar functiona corect daca nu s-ar tine seama de corectia relativista a timpului in functie de gravitatie.

    2. catalin

      Asa si Băse cu criza economica: “Ce-i aia criza economica? Mumbo-jumbo, hăhăhă!! Mai toarnă bă un pahar, dă-o dracului de criză, hăhahă!”

  3. Doru

    Hi, hi, hi! Achiesez, chat… :mrgreen:
    T.U.: nush’ daca ai mai tratat pe undeva subiectul (Murphy cu siguranta ar zice ca da, l-ai tratat), da’ io am o nebuloasa d-aia in ce priveste tot ceva legat de viteza. Ma refer la durata unui zbor de la est la vest, versus durata zborului invers (viteza medie de deplasare e aceeasi). Normal, pe aceeasi distanta. Acum, cu mintea mea colcaind de discipline umaniste si nu exacte (si nici alea prea bine fundamentate), ma gandesc totusi ca durata mai mica a zborului de la vest la est e un mit, pentru ca sistemul de referinta e acelasi, si anume Terra. Practic avionul nu e catapultat si lasat de capul lui, in aer (spre deosebire de aviatia autohtona, da’ asta-i alta mancare de peste). In fine, e un intreg amalgam acum in neuronul meu, mai ales ca e si luni.
    Acum, eu cred ca totusi, daca ar fi valabil principiul cu durata mai scurta – durata mai lunga functie de sensul de deplasare, ca sa ajungi la destinatie plecand din est spre vest ar trebui ca avionul ala sa aiba o viteza mai mare decat cea de rotatie a pamantului, si asta in raport cu S.R. pamantul, nu cu un punct oarecare din spatiul cosmic…
    Moaaamaaa, ce prostii debitai io p-acilishea. Anyway, cred ca ai inteles matale cum vine dilema mea.

    1. catalin

      Nu-i un mit, e realitate: cind mergi spre est (cu avionul) dureaza mai putin. Sint niste vinturi in partea superioara a atmosferei care, din cauza rotatiei Pamintului, sint deviate catre est. Parca a scris si domnu’ Uraniu despre ele, dar nu gasesc.

      @TU: n-ar fi bine sa mai sortezi posturile pe caprarii? Ca-i cam nasol de gasit ceva din urma.

      1. Tata Uraniu

        Dorule, vezi mai jos un link către un post mai vechi care tratează taman chestia asta. De fapt, durata e mai mică dacă mergi de la vest la est, și din cu totul alte motive decît cele pomenite de tine. Mai precis, cele pomenite de Cătălin, adică vînturile de vest.
        Cătăline, ele-s destul de sortate. Da’ dacă vrei să găsești ceva, caută după cuvinte cheie, e cel mai ușor. De exemplu, nici io n-am știut unde să găsesc postul de care zici, da’ am căutat avion și vînt.

  4. Doru

    Pardon, mitul spune ca durata zborului de la este la vest e mai mica decat vitzavercea. Si asta pentru ca destinatia “ar veni in intampinarea avionului”. Vazui ca facui o oroare. :mrgreen: So, in mesajul anterior cre’ ca trebuie inlocuit estul cu vestul.

    1. chat noir

      lasa, nu-ti mai bate capul pentru un simplu mesaj, altii au inlocuit estul cu vestul la propriu si nu au mai dat erata. :)

  5. Doru

    Yeap… si Bucurestiul cu Budapesta… da’ asta parca era de bine. :D
    Sau nu? :roll:

  6. Doru

    T.U., da’ ce-mi baga blogu’ asta a lui matale in bot? Ca ma facu si movuliu. Sper ca-i o tigara, nu o suzeta… ca nici nu indraznesc sa ma gandesc c-ar avea alte substraturi, chestii… :mrgreen:

    1. Tata Uraniu

      Adică cum adică? Unde-l bagă?

  7. catalin

    Dac-as fi rau as intreba cum a ajuns Einstein la E=mc^2. Da nu-s rau.

    http://terrytao.wordpress.com/2007/12/28/einsteins-derivation-of-emc2/

    (n-am citit-o, e in plan cindva).

  8. Cristi

    @Doru: e doar mit. Pamantul este un sistem inchis si zborul dureaza la fel in ambele directii. Ca exemplu era o musca care daca ar zbura intr-o corabie de la prova spre pupa ajunge in acelasi timp ca si zborul in sens invers. Transformati corabia in Terra si musca in avion si totul se clarifica.
    Nu ma pronunt in privinta acelor vanturi din partea superioara a atmosferei pentru ca nu stiu de ele dar oricum nu despre ele era discutia.

    1. Tata Uraniu

      Cristi, nu e un mit. În primul rînd, l-am trăit pe mitul ăsta mai mulți, și în al doilea rînd există explicații clare pentru fenomen. Ia d-aici: http://www.sciencefriction.ro/2010/11/12/avion-cu-motor-de-ce-zbori-tu-mai-usor-spre-est/. În al treilea rînd, musca care zboară între pupa și prora unei corăbii nu va face același timp în ambele direcții decît dacă respectiva corabie stă pe loc. Altfel, va face mai mult spre pupa decît spre prora. Spre deosebire de un om care aleargă într-un tren, care într-adevăr face la fel în ambele părți. Dar doar fiindcă stă în contact cu trenul.

  9. Doru

    Hai, buna dimineata si buna sa va fie inima!
    T.U.: la faza cu “bagat in bot” ma refeream la maimutoiul ala mov ce imi apare ca avatar :lol:
    Sooo… vanturile de vest ziceti voi? Nush’, nene, ca nu-s de pe acolo si, in plus, am mai zis-o, nici nu prea le am cu astea, altfel mi s-ar fi parut de-a dreptul infantila intrebarea mea. T.U., gasit linkul respectiv, multam fain. Ma documentez acum, sa nu mai fiu prins cu pantalonii in vine data viitoare, cand ma scot singur, ca prostu’, la tabla :mrgreen:
    PS1: ma gandeam la faza asta in timpul unui zbor din Extremul Orient catre Europa, durata calatoriei fiind diferita, dar exact in sensul infirmarii mitului si a confirmarii celor spuse de voi, cu vanturile alea. Diferenta era destul de mare si nu putea fi neglijabila, raportat la durata totala de deplasare. Viteza si inaltimea de croaziera au fost aceleasi si la dus, si la intors, vreo 850 km/h si vreo 11.000 de metri. De la est la vest a durat 12 ore. De la vest la est a durat… cu vreo 50 de minute mai putin (desi, daca s-ar lua cineva dupa mit, asta ar fi imposibil).
    PS2: Cre’ c-as fi bun de epigon de-al lui Murphy, vad ca am avut dreptate ieri…

    1. siii

      da’ de ce doar de la est la vest si invers? ca se poate si de la nord la sud si viceversa sau chiar mai complicat (ne-sv, nv-se…) 8O

  10. Cristi

    Sper sa nu te superi dar nu sunt de acord. Am spus ca facem abstractie de vanturile care practic maresc viteza avionului si fata de un punct din afara Terrei, care maresc acceleratia avionului. Discutam strict de “invartirea” pamantului in sensul invers al deplasarii. Asa cu vant din pupa si corabia merge mai repede si e clar ca nu i se aplica teoria.
    Musca din exemplul meu era in cabina vaporului nu afara.

    P.S. vanturile din exemplul dvs. functioneaza si la Ecuator? :-) In zona calmelor ecuatoriale?

    1. Tata Uraniu

      Nu mă supăr că nu ești de acord, dar de fapt ești. Exceptînd vînturile, în cele două situații se face același timp. Dar “mitul” duratei mai scurte cînd se zboară spre est (din America spre Europa) nu e mit, și se întîmplă din cauza vînturilor din atmosfera înaltă. În emisfera sudică situația e similară. La ecuator, mai puțin.
      Dacă musca-i în cabină, va face același timp. Dar paralela cu avioanele ar fi cu musca pe punte, nu în sistemul izolat al cabinei.

      1. Quasy

        Eu zic ca amandoi aveti dreptate. Cum asa?
        Ma gandesc ca nu ati luat in calcul cateva lucruri (adica poate ca le-ati luat, insa fiecare in felul lui):
        1) musca pleaca de pe punte? sau pleaca de pe loc (din aer)? Daca musca pleaca de pe punte, viteza ei se compune cu viteza barcii. In cazul asta analogia cu avionul tine (lasand la o parte vanturile fasolesti). Adica fie ca merge de la prora la pupa sau invers, tot atat o sa ii ia sa faca distanta asta. Insa daca musca se afla in aer la momentul t (micutz)=0, atunci vaporul se v-a deplasa pe sub ea, si intr-adevar, viteza de “traversare” a corabiei va fi diferita in functie de directia in care zboara.
        2). nu ati facut nici o mentiune sa sistemul de referinta. iar teoria asta a relativitatii, tocmai despre asta e: relativitatea fenomenelor raportate la diferite sisteme de referinta. Ca sa fiu mai explicit: exemplul de mai sus cu avionul. Zboara avionul la fel de repede de la est la vest ca si de la vest la est? Depinde (e relativ, cum ar spune A. E.) in functie de sistemul de referinta la care te raportezi. Daca te raportezi la pamant, el zboara la fel de repede in ambele directii (neluand in calcul jet-stream-ul si alte vanturi). Daca te raportezi la un punct din afara pamantului, atunci spre est zboara mai repede decat spre vest. Si atunci de ce nu ajunge mai repede spre est (pt ca era explicatia de mai sus: destinatia “vine” spre el)? Simplu: pt ca viteza lui se compune cu viteza pamantului. DAR: pt un observator extern, intr-adevar asa se vede: destinatia vine in intampinarea lui – nu ajunge insa mai repede la destinatie pt ca si el, la randu-i, e impins la decolare “inapoi” cu aceeasi viteza cu care destinatia vine spre el. El nu porneste din aer, dintr-un punct din afara pamantului, ci decoleaza de pe pamant. In momentul in care decoleaza, viteza lui se compune cu viteza pamantului, iar destinatia (tot un punct de pe pamant) este in sistemul de coordonate fix al pamantului… (sper ca m-am facut inteles).
        INSA: toata povestea asta cu avionul are si o parte mai interesanta: avioanele decoleaza si aterizeaza pe pamant (adica nu schimba sistemul de referinta). Satelitii insa nu se raporteaza la sistemul de referinta “fix” al pamantului. Si asta e motivul pt care lansarile se fac spre est (aproape toate lansarile de sateliti; exceptie sunt cei care sunt destinati orbitelor speciale (gen celor polare)): se incearca sa se compuna viteza de orbitare a satelitului din doua componente: viteza data de motoarele lansatorului + viteza data de rotatia pamantului (iar a doua e gratis… ca inca nu s-a impozitat). Iar motivul pt care mai toate rampele de lansare sunt in punctul cel mai aproape de ecuator e ca acolo e viteza tangentiala cea mai mare (cel mai aproape punct de ecuator pe care l-a avut fiecare tara la dispozitie – europenii sunt fericiti cu Guyana Franceza ca e “as good as it gets”).

        Sporuri si orbitari usoare!
        Astept cu sufletul la gura si cu sticla de bere la buze partea a II-a la articol.
        Iar ca lectura facultativa, pt explicarea teoriei relativitatii ca la babe, va recomand “O mai scurta istorie a timpului” a lui Hawking. Celelalte carti ale lui sunt destul de “imbarligate” (cel putin pt mine – pt ca nu incepe de la 0) insa asta explica teoria relativitatii, asa cum educatoarea de la grupa mica le explica copiilor de ce stau casele afara si unde se duce mancarimea cand o scarpini…
        http://www.humanitas.ro/humanitas/o-mai-scurta-istorie-a-timpului

  11. Cristi

    Am uitat de ceva. Cica daca mergi cu avionu’ esti mai tanar decat fratioru’ geaman care nu are bani de supersonic si merge cu Pejosu’ :mrgreen: .

  12. Doru

    Cristi: parca tot Einstein a zis ceva de genul ca daca te deplasezi cu viteza luminii plus 1 (unde 1 ala habar n-am ce inseamna, in orice caz, nu cred ca se refera la de doua ori viteza luminii), la destinatie ajungi cu ceva minute in… viitorul punctului respectiv. Cam abstracta faza asta pentru neuronul meu care se zbate acum sa asimileze cofeina de dimineata…

  13. loopoo

    Nea’ Uraniu, pentru noi
    Esti Michio Kaku doi!

    1. Tata Uraniu

      :lol:
      haha, mai am muuult pînă la greul ăsta. da’ mă bucur că vă place.

  14. chat noir

    cine a facut testul cu avionul si in ce conditii?

    1. Quasy

      Aurel Vlaicu pe timp de furtuna… :mrgreen:

      Acum serios, nu cred ca trebuie sa faca “cineva” testul asta… e de ajuns sa te uiti la orarul zborurilor aeriene daca te intereseaza subiectul (si da, si mie mi s-a intamplat sa ajung spre est mai repede decat spre vest de cateva ori; mi s-a intamplat sa plec si cu intarziere cu avionul, iar pilotul sa anunte ca din cauza vantului favorabil putem sa recuperam intarzierea pe drum…)

      1. chat noir

        si io care ma asteptam sa zici ca lucky lindy… :)
        orarul de zbor, hmm. raportare relativa, sa nu zic eronata.
        timpul de survol dinainte de aterizare difera, chiar daca este vorba de un zbor care are aceeasi ruta. bucla efectuata pana la intrarea pe culoarul de aterizare se realizeaza in functie de pista libera, consumul combustibilului, conditii de vizibilitate, directia vantului, etc.
        de asta intrebasem daca si in ce conditii s-a realizat testul.

  15. DNicB

    balinisteanu ar fi mandru :)

    1. Tata Uraniu

      :))

  16. Tata Uraniu

    Fraților, discutăm degeaba. Cristi spune că aia cu duratele diferite e un mit, eu spun că nu e mit, da’ nu e nici în sensul ăla, că-ți fuge pămîntul de sub tine deci ajungi mai iute în vest. Deci s-o spunem clar și să mergem la următorul episod din Einstein: dacă n-ar exista vînturile, zborul ar lua timpi egali în ambele părți. Dar există, deci durează diferit. Respectiv, mai puțin spre est. În ambele emisfere.

  17. Doru

    Chat, amu iti vazui si io intrebarea. Eu am verificat, mai bine zis am constatat, dupa cum am scris si mai sus. Pe distanta lunga, so nu poate fi vorba de o eroare sau intamplare intamplatoare :mrgreen:

  1. Tweets that mention Nici timpul nu mai e ce-a fost… (I) | Science Friction -- Topsy.com

    […] This post was mentioned on Twitter by Denisa [Lala] Bârgău, Nic Sarbu. Nic Sarbu said: Scurtă istorie a spațiu-timpului: Nici timpul nu mai e ce-a fost… (I) | Science Friction http://t.co/Pv7KFIe […]

  2. Nici timpul nu mai e ce-a fost… (II) | Science Friction

    […] « Nici timpul nu mai e ce-a fost… (I) […]

  3. Nici Universul nu mai e ce-a fost… | Science Friction

    […] atunci, de faptul că cerurile sînt statice.) Ba, mai mult, l-a făcut pe însuși supergreul Einstein să declare că introducerea unei constante în faimoasele sale ecuații (doar pentru a ține […]

  4. Cine-i născut în februarie? Hertz, desigur! | Science Friction

    […] Sir Isaac Newton… Eh, mai sînt și excepții: Edwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger, Albert Einstein, da’ altfel se rescpectă regula. Bine, nu-i deloc adevărată, de fapt, da’ îmi […]

  5. Breaking news: cum i-a spart Einstein pe neutrini | Science Friction

    […] în fizică, oarecum ca atunci cînd Michelson și Morley ieșeau pe piață cu rezultatul lor, cum că viteza luminii e aceeași oriunde ai privi. Dîndu-i astfel ocazia lui Einstein să dea cu fizica epocii de […]

  6. Glumițe între fizicieni (I) | Science Friction

    […] înțeleg“. Tatăl ei, hai că-l știți, Albert Einstein (despre care v-am mai povestit aici și aici) care a făcut-o (pe ea, pe relativitate) în 1905. Să-l las, totuși, chiar pe Bertie să vă […]

  7. PI buni, sî ni bucurăm! | Science Friction

    […] ce zi e azi? Bine, e sîmbătă, și? Păi, mai e și ziua de naștere a lui Albert Einstein. S-a născut pe 14 martie (1879), sau 3-14, cum spun anglosaxonii. Așa, și? Păi, ia uitați-vă: […]

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

:D :-) :( :o 8O :? 8) :lol: :x :P :oops: :cry: :evil: :twisted: :roll: :wink: :!: :?: :idea: :arrow: :| :mrgreen: