ΤΑΞΙΔΙ ΜΕ ΤΗΝ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ

Με αφορμή μια συζήτηση στο Α1 (τη σπίθα την άναψε ο Θεολόγος κ .Βολ?)

<<Αν κάποιος ταξιδέψει με την ταχύτητα του φωτός μέσα σε ένα διαστημόπλοιο για έναν άλλο γαλαξία και γυρίσει μετά από 60 χρόνια θα φαίνεται σαν να μεγάλωσε μόνο 20 χρόνια>>

Για να το εξηγήσουμε πρέπει να πούμε κάποια στοιχεία από τη Ειδική Θεωρεία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν.

Όταν μετράμε την κίνηση ενός σώματος θεωρούμε ένα σύστημα αναφοράς ακίνητο και κάνουμε τις μετρήσεις μας. Για έναν ακίνητο παρατηρητή π.χ μέσα σε ένα τρένο δύο γεγονότα μπορεί να συμβαίνουν ταυτόχρονα όταν το τρένο κινείται. Ένας παρατηρητής στο έδαφος που βλέπει το τρένο να κινείται βλέπει τα δύο γεγονότα να συμβαίνουν με  χρονική διαφορά ( ο χώρος και ο χρόνος δεν είναι απόλυτα μεγέθη ,υπάρχει ο χρονοχώρος).Αν η ταχύτητα του τρένου είναι μικρή σε σχέση με την ταχύτητα του φωτός η χρονική διαφορά δεν γίνεται αντιληπτή. Αν όμως το τρένο κινηθεί με σταθερή ταχύτητα που πλησιάζει την ταχύτητα του φωτός τότε ο χρόνος για τον επιβάτη του τρένου είναι πολύ μικρότερος από τον χρόνο που αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής του εδάφους. Το ίδιο συμβαίνει και για το μήκος του τρένου.

Όλες οι διαδικασίες ?φυσικές ?χημικές-βιολογικές συντελούνται πιο αργά για τον παρατηρητή του τρένου αν αυτός τις μετρήσει με ρολόγια που έχει ο παρατηρητής του εδάφους. Ο επιβάτης όμως του τρένου δεν νιώθει καμία αλλαγή.

ΠΡΟΒΛΗΜΑ: Η θεωρία όμως του Αϊνστάιν λέει ότι μπορούμε να θεωρήσουμε ακίνητο τον επιβάτη του τρένου και να θεωρήσουμε ότι ο παρατηρητής του εδάφους είναι σε κίνηση με την ταχύτητα του φωτός σε σχέση με αυτόν του τρένου.Οι μετρήσεις θα έπρεπε να είναι ίδιες.

Τι έπρεπε τότε να συμβεί; Γιατί δεν συμβαίνει;

Μπορείτε να μας δώσετε μια απάντηση;

ΛΑΖΑΡΗΣ Ι -ΦΥΣΙΚΟΣ