Nici timpul nu mai e ce-a fost… (II)

Ați văzut luni cele două principii esențiale ale Teoriei Relativității Restrînse: nu există nici un sistem de referință „special“, la care să se raporteze toate celelalte, iar viteza luminii în vid e constantă, orice-am face noi.

Acum, așa cum spuneam data trecută, de primul principiu se prinsese pînă și bărbosul ăla italian care a devenit celebru pentru c-a mormăit curajos, în șoaptă, „Și totuși, se mișcă!“. Problemele au venit de la al doilea principiu. Constanța vitezei luminii, dincolo de faptul că era complet neintuitivă,mai ducea și la chestii ciudate: singurul mod de a nu ajunge la paradoxuri supărătoare era ca timpul să curgă diferit în sisteme care merg cu viteze diferite. A mai urmat un singur pas (în spațiu-timp, sorry, da’ e greu să te abții!) pînă la așa-zisele transformări Lorentz, care stabileau că spațiul și timpul dintr-un sistem de referință inerțial depind, amîndouă, și de spațiul, și de timpul celuilalt sistem. (Deși sună pompos, puteți să vă faceți și voi un „sistem de referință inerțial“: luați trei rigle, așezați-le în „triedru tridreptunghic“ – nu vă îngrijorați, asta e orice care arată ca un colț de cameră – și puneți un ceas în colțul ăla, căruia îi spunem „origine“, că așa sînt fizicienii, nu se pot exprima și ei în cuvinte normale, ca restul. Puneți tot divaisul ăsta să meargă cu viteză constantă și gata! Tocmai v-ați tras un sistem de referință inerțial! Tot ce vă oprește să faceți mai multe este numărul ceasurilor și riglelor pe care le aveți la dispoziție.)

Deși Tata Uraniu este extrem de tentat să înceapă cu ecuațiile, se abține cu stoicism, pentru că 1) n-ar vrea să vă piardă așa rapid și be) vrea să vă facă doar din vorbe, deoarece așa i-a spus lui un mare fizician mai demult, să explice totul fără formule. Transformările astea talmeș-balmeș, amestecînd spațiile și timpurile, au șase consecințe care dau tuturor lumea peste cap:

Dilatarea timpului – timpul se lungește dacă te afli de partea greșită a ușii de laWC… ăăă, asta, intervalul dintre două evenimente oarecare are lungimi diferite, în funcție de viteza sistemului din care-l măsori. Dacă sînteți cuminți, vă spune Tata mai tîrziu în detaliu ce e cu gemenii ăia care ba pleacă în spațiu, ba stau pe Pămînt, da’ se trezesc că unu-i mai bătrîn decît celălalt.

Relativitatea simultaneității – de fapt, un efect al chestiei de mai sus: dacă două chestii se întîmplă simultan din perspectiva lui T.U., nu-i musai să vedeți și voi la fel lucrurile, depinde cît de repede fugiți de el.

Contracția lungimilor – dimensiunile unui obiect diferă în funcție de sistemul din care-l măsori.O să vedeți mai acușica cum puteți băga o scară mai lungă într-un garaj mic, în care să încapă toată!

În afară de dilatarea timpului, absența simultaneității absolute și contracția lungimilor, mai sînt trei agerimi curioase în povestea asta a relativității.

Adunarea vitezelor – mai țineți minte cînd Tata Uraniu arunca o carte cu viteza v₁ în capul unui nene care sforăia în avion, iar voi, de la sol, măsurați viteza cărții drept v₂= V+ v₁, unde V era viteza avionului? Nuuu? Hai,măi, că n-a fost decît alaltăieri!

Plătiți atenție, ce naiba, chiar dacă T.U. v-a păcălit nițel: în Teoria Relativității, vitezele nu se adună așa cum am învățat cu toții din experiență. Adică dacă, de exemplu, avionul ăla e ultimul răcnet în materie de rachete aproape luminice și zboară cu jumătate din viteza luminii, iar T.U. are puteri supermanești și aruncă și el cărțile cu aceeași viteză, nu se cheamă că respectiva carte zboară și ea cu viteza luminii. (0,5 c și cu 0,5 c ar face taman 1 c, nu? Ei bine, nu! Conform regulilor relativității, cartea ar zbura doar cu 0,8 c.)

Creșterea inerției – Dacă viteza unui obiect se apropie de cea a luminii, devine din ce în ce mai greu să-l accelerați și mai tare, pentru că, din perspectiva voastră, masa obiectului pare a crește, și odată cu ea și inerția. Nu știați că masa e o măsură a inerției? Da’ voi nu vă uitați deloc la parlamentari? Oricum, exemplul e chiar foarte potrivit: odată propulsați atît de repede la putere, deja a devenit foaaarte greu să-i împingi suficient de tare încît să plece cît mai rapid, cît mai departe, pentru cît mai mult timp. Dar divagăm. Ultima dintre consecințele primare ale transformărilor spațiu-timpului este și cea mai celebră:

Echivalența masei cu energia. Scuze, da’ acum chiar e cazul de o ecuație: E = mc². Traducere: nimic nu se pierde, nimic nu se cîștigă, totul se transformă. Din masă în energie și vițăvercea. Schwartzenegger și Edi de la noi de la intrare, care exersează în mod regulat, știu cel mai bine asta: energia obținută din mîncare (Ce? Nu tot masă se cheamă?) se transformă în masă musculară. Și invers, înapoi la politică: dacă un candidat este foarte energic, asta se transformă în mase de votanți care-l susțin.

Toate efectele astea contraintuitive de mai sus nu vă anulează toată experiența de o viață. Poate că T.U. a uitat să precizeze, sau poate a lăsat chestia asta pentru sfîrșit, așa, de suspans: și dilatarea timpului, și contracția lungimilor, și compunerea mai ciudată a vitezelor se remarcă doar cînd avem de-a face cu viteze comparabile cu cea a luminii. Cum ar fi acum, cînd în viteză foarte mare vom continua data viitoare. Cu paradoxul gemenilor și alte țăcăneli de-ale savanților. Hai, că o să avem și desene!