Ostatnia aktualizacja artykułu: 16.3.2001

 

MIEJSCE NA TWOJĄ REKLAMĘ !


TEORIA WZGLĘDNOŚCI

Wśród największych fizyków w dziejach ludzkości, znaleźli by się zapewne: Gaileusz, Newton oraz Einstein. Teorię Newtona znamy doskonale ze szkoły, Gaileusza nieco mniej, ale zapewne każdy słyszał o jego odkryciach. Niema chyba człowieka który nie słyszał by o Einsteinie, są natomiast setki ludzi którzy nie mają zielonego pojęcia co on dokonał, a wszystko przez to że nie przeczytali tego artykułu :-)

Ludzie od dawna interesowali się teorią światła. Niegdyś myślano, że światło porusza się z nieskończenie dużą prędkością, oraz, że wysyłane jest z naszych oczu. Uważano tak ponieważ gdy spojrzało się w niebo, gwiazdy pojawiały się natychmiast, nie było trzeba czekać aż światło pokona drogę od naszych oczu do ciała niebieskiego i z powrotem. Dopiero (a może już) w 1676 r. młody duński astronom Ole Roemer udowodnił, że światło porusza się ze skończoną prędkością. Zauważył, że podczas obserwacji zaćmień księżyców Jowisza, zaćmienia te nie zachodzą regularnie. Zachodzą 16 minut później gdy Ziemia jest po drugiej stronie słońca względem Jowisza, niż gdy Ziemia jest po tej samej stronie Słońca co Jowisz. Doszedł do wniosku, że gdy Ziemia jest po drugiej stronie Słońca, promienie świetlne potrzebują 16 min. więcej czasu aby dolecieć do Ziemi, niż gdy Ziemia jest po tej samej stronie Słońca (a więc i bliżej) co Jowisz. Pierwszego obliczenia prędkości światła dokonał holenderski fizyk Christian Huyghenson, i wynik jaki otrzymał wynosił 200 000 km/s . Pomylił sie więc o 100 000 km/s (prędkość światła w próżni wynosi ok. 300 000 km/s), lecz i tak prędkość 200 000 km/s wydawała się ludziom tak niewyobrażalna, że niektórzy nie chcieli uwierzyć.

Kiedy ludzie doszli do wniosku, że światło jest falą, pojawiła się duża wątpliwość - fala musi się w czymś rozchodzić! Było to dla ludzi oczywiste, że tak jak dźwięk rozchodzi się w powietrzu, tak fala świetlna potrzebuje jakiegoś ośrodka, w którym będzie mogła się poruszać. Ośrodek ten nazwano "ETEREM". Ludzie uważali, że eter wypełnia całą przestrzeń. Skoro teoria eteru była już gotowa, wypadało by jeszcze ten eter odkryć. Przestrzeń wypełniona jest przez eter, a Ziemia porusza się w przestrzeni, więc Ziemia musi poruszać się w eterze.

W takim razie, podczas ruchu Ziemi w eterze, powinniśmy dostrzegać jakieś zmiany prędkości światła. Zmierzono więc prędkość wiązki światła zgodnie z kierunkiem ruchu Ziemi, i "pod prąd" ruchu Ziemi w eterze. Po wykonaniu doświadczenia, prędkość światła była jednakowa w obu kierunkach. Doświadczenie powtarzano dziesiątki razy, zwiększając czułość urządzeń, lecz nie udało się wykryć ruchu Ziemi w eterze. Powstały liczne teorie wyjaśniające wyniki doświadczeń, lecz żadna nie była pewna. Ludzie nie potrafili rozwiązać tego problemu, i wtedy pojawił się Einstein...

SZCZEGÓLNA TEORIA WZGLĘDNOŚCI:

Do stworzenia szczególnej teorii względności, natchnęła Einsteina pewna myśl, która przyszła mu po raz pierwszy do głowy w wieku 16 lat. Otóż co zobaczył by, człowiek gdyby w statku lecącym z prędkością światła, przejrzał się w lustrze? Odpowiedź na to pytanie znalazł po 10 latach obliczeń i doświadczeń myślowych.

Einstein podał dwa postulaty mające zastosowanie we wszystkich układach odniesienia:

Prawa fizyki są niezmienne we wszystkich inercyjnych układach odniesienia. Prędkość światła w próżni jest taka sama we wszystkich inercyjnych układach odniesienia, niezależnie od prędkości źródła, lub detektora światła. Co to oznacza? Pierwszy paragraf oznacza, iż wszędzie prawa fizyki są takie same, oraz, że istnieje zasada względności. Drugi paragraf mówi o stałości i niezmienności prędkości światła, oraz o niemożliwości wyznaczenia ruchu bezwlględnego.

Oto jego następny zbiór twierdzeń:

Stacjonarny obserwator spoglądający na poruszający się układ będzie widział, że zdarzenia zachodzące w tym układzie w tym samym miejscu w różnych chwilach, zachodzą w różnych miejscach w układzie stacjonarnym. Stacjonarny obserwator spoglądający na poruszający się układ będzie widział, że zdarzenia zachodzące w tym układzie w tej samej chwili w różnych miejscach, zachodzą w różnych chwilach w układzie stacjonarnym. Stacjonarny obserwator spoglądający na poruszający się układ będzie widział, że zdarzenia zachodzące w tym układzie w tej samej chwili w tym samym miejscu zachodzą w tej samej chwili w tym samym miejscu w układzie stacjonarnym Teraz muszę przetłumaczyć to na "język polski":-) A więc tak:

Jeżeli stacjonarny obserwator, czyli np. Ty usiądziesz sobie z krzesełkiem przy autostradzie i będziesz obserwować jadące samochody, i w jakimś pędzącym samochodzie gdy ten przejeżdżał akurat obok znaku drogowego dziecko siedzące na tylnym siedzeniu upuściło zabawkę, a gdy samochód przejechał 30 m. Dziecko schyliło się i zabawkę podniosło to Ty obserwujesz że: obok znaku drogowego zabawka spadła, a chwile później po 30 m. została podniesiona. Natomiast matka dziecka widzi, że zabawka spadła z tylnego siedzenia, i po chwili dziecko podniosło zabawkę - matka zaobserwuje, że wszystko działo się w tym samym miejscu w różnych chwilach, natomiast Ty, że w różnych chwilach, w różnych miejscach - jest więc to pojęcie względne Ten paragraf jest trudniejszy do zrozumienia, bo praktycznie jest niemożliwy do zaobserwowania. Jeżeli w tym samym samochodzie o którym mowa była powyżej, zamiast dziecka i mamy, byli: policjant i złodziej, oraz gdyby policjant i złodziej celowali do siebie pistoletami, i gdyby nagle obaj jednocześnie strzelili Ty obserwujesz że: Strzały nastąpiły jeden po drugim - nie jednocześnie, natomiast kierowca widzi, że strzały nastąpiły jednocześnie! Ma to związek z dylaktacją czasu, ale o tym później... Ten przypadek jest najprostszy: tak jak w pierwszym przypadku dziecko upuszcza zabawkę gdy samochód jest koło znaku drogowego. Matka widzi, że w tej samej chwili, w tym samym miejscu zabawka wypada dziecku z rąk na podłogę samochodu, natomiast Ty widzisz, że w tej samej chwili w tym samym miejscu zabawka wypada dziecku z rąk koło znaku drogowego. Z tego wszystkiego wynika, że:

*zegary znajdujące się w ruchu chodzą wolniej (prędkość spowalnia czas)

Oznacza to, że ciało znajdujące się w ruchu doznaje spowolnienia czasu. Znany jest tzw. "Paradoks Bliźniąt" - gdyby jeden z dwóch braci bliźniaków, udał się w 20 letnią podróż kosmiczną z prędkością bliską prędkości światła, po powrocie okazało by się, że brat który znajdował się na Ziemi jest znacznie starszy od tego który podróżował. W ten sposób dało by się zbudować wehikuł czasu, które przenosiło by nas w przyszłość (tylko że nie dało by się wrócić:-( ) Wsiadamy do rakiety, która podróżuje z prędkością bliską świetlnej, i po np. 5 latach(lub sekundach) na statku, na Ziemi upłynęło 5 000 lat.

*prędkości nie ulegają sumowaniu

Jak prędkość światła może być maksymalną i nie przekraczalną barierą prędkości? Prosty przykład: "Podróżuje pociągiem z 3/4prędkości światła względem Ziemi, strzelam z pistoletu, zgodnie z kierunkiem ruchu pociągu, pociskiem który leci z prędkością 3/4 prędkości światła względem pociągu." Prędkość pociągu (A) i prędkość kuli (B), więc suma prędkości pocisku względem Ziemi wynosi A+B czyli "3/4 + 3/4 = 1.5" prędkości światła, czyli pocisk przekroczył prędkość światła !!! Wszystko by było wporządku, gdyby nie to, że prędkości nie ulegają sumowaniu. Wzór na dodawanie prędkości

jest taki " (A+B)/(1+AB/c*c) " {c - prędkość światła w próżni} po podstawieniu wyjdzie, że prędkość kuli nie osiągnęła nawet prędkości światła .

*poruszające się ciała ważą więcej

Ciała znajdujące się w ruchu stają się cięższe! Wraz z prędkością rośnie masa ciała. Gdy ciało chce osiągnąć prędkość światła, nie może tego zrobić, ponieważ waży już tyle, że potrzeba by nieskończenie wiele energii aby je przyspieszyć (przy prędkości światła waży już nieskończenie dużo).

*poruszające się ciała doznają skrucenia długości

Pociąg poruszający się z 1/2 prędkości światła, wydawał by się krótszy! Pojawiają się tutaj pewne paradoksy... Prosty przykład: "Jest pociąg o dł. 100 m. i garaż dla pociągów o dł. 150 m. Pociąg porusza się z taką prędkością, że jest on o połowę krótszy. Obserwator stojący na Ziemi, widzi że pociąg ma 50 m. a garaż 150 m. więc bez problemu wmieści się do garażu. Natomiast maszynista widzi, że garaż jest o połowę krótszy i ma 75 m. a pociąg 100 m. " Pytanie: Pociąg zmieści się do garażu czy nie?' Jak ktoś znalazł odpowiedź niech napisze na maila :-) Zresztą pytanie to nie ma żadnego znaczenia...

*grawitacja spowalnia czas

Tak, grawitacja spowalnia czas!!! Na Ziemi jest to zjawisko nie widoczne, da się je zmierzyć za pomocą zegarów atomowych znajdujących się na różnych wysokościach... Wyobraźmy sobie jednak cywilizację zamieszkującą gwiazdę neutronową. (Gwiazda neutronowa powstaje w końcowym stadium życia gwiazdy. Gdy duża gwiazda traci stabilność wskutek wyczerpania zapasów paliwa niezbędnego do przeprowadzania reakcji termojądrowych, i zapadnie się do wielkości ok. 10 km. wówczas mamy do czynienia z gwiazdą neutronową. Gęstość takiej gwiazdy jest b. duża. Łyżeczka jej materii ważyła by na Ziemi kilkaset milionów ton !!! Na takiej gwieździe jest więc b. duże przyciąganie grawitacyjne.) Gwiazda neutronowa ma dostatecznie duże pole grawitacyje aby zauważyć spowolnienie czasu przez działanie tej siły. Patrząc np. z Ziemi na mieszkańców takiej gwiazdy, wydawało by się nam, że oni robią wszystko strasznie powoli. Oni myśleli by że wszystko robią normalnie szybko (bo tak jest). Mieli by problem w wieżowcach. Gdyby wdrapali się na szczyt wieżowca, tam grawitacja była by nieco słabsza, więc musieli by zależnie od wysokości ciągle nakręcać zegarki na inną godzinę.

ale o tym później... W dalszej części artykułu opiszę dlaczego tak się dzieje. Napisałem to żeby Was zachęcić do dalszego czytania, chyba każdy jest ciekawy dlaczego przy dużych prędkościach dzieją się takie "dziwne rzeczy" :-)))

Prędkość spowalnia czas! Jeżeli przyjmiemy, że prędkość światła jest taka sama dla każdego punktu odniesienia, wówczas być tak musi. Doświadczenie myślowe: Jeżeli umieścimy dwa równoległe zwierciadła w odległości 150 000 km. od siebie, to światło chcąc pokonać drogę pomiędzy jednym zwierciadłem a drugim, a następnie odbić się od tego zwierciadła i powrócić potrzebuje 1 s. (poruszając się 300 000 km/s). Taką sytuacje pokazuje rysunek 'a'. Sprawy zaczynają się z lekka komplikować, gdy taki układ znajduje się w ruchu. Gdy układ ten porusza się 1/2 prędkości światła, wówczas światło potrzebuje więcej czasu aby pokonać drogę od jednego zwierciadła do drugiego. Dzieje się tak ponieważ, gdy układ taki się porusza z 1/2 prędkości światła, a jak wiadomo światło porusza się z taką samą prędkością, niezależnie od układu odniesienia, to światło musi pokonać większą drogę niż pomiędzy dwoma zwierciadłami gdy te znajdują się w spoczynku. Światło nie tylko porusza się pomiędzy dwoma zwierciadłami, ale również wraz z całym układem porusza się w przestrzeni, więc pokonuje większą drogę, więc potrzebuje więcej czasu, aby drogę tą pokonać. Jeżeli potrzebuje więcej czasu a światło musi ciągle poruszać się z tą samą prędkością, to mamy do czynienia z dylaktacją czasu czyli spowolnieniem czasu. Dla obserwatora znajdującego się w takim układzie wszystko jest w porządku, ponieważ układ ten nie porusza się względem niego. Światło więc pokonuje względem niego tylko odległość pomiędzy dwoma zwierciadłami. Obserwator ten myśli (i ma rację) że czas płynie normalnie. Pokazuje to rysunek b). Szczególna teoria względności, obaliła teorię o bezwzględnym czasie. Nie ma bezwzględnego czasu, dla każdego czas płynie inaczej! Nie można też powiedzieć, który z obserwatorów porusza się naprawdę. Musimy wybrać punkt odniesienia. Dla obserwatora znajdującego się w ruchu, to my znajdujemy się w ruchu. Nie można też zadać pytania, gdzie czas płynie "normalnie". Czas nie jest wartością bezwzględną. CZAS jest WZGLĘDNY. Dla każdego obserwatora czas płynie inaczej.

Słynne doświadczenia:

- Umieszczenie zegarów atomowych na pokładzie samolotu lecącego dookoła świata. Zauważono wówczas, że zegary które znajdowały się na pokładzie samolotu, były nieco "młodsze". Pokazywały inny czas niż zegary znajdujące się na Ziemi. Co prawda o milionowe czy nawet miliardowe części sekundy, ale były młodsze...

- Umieszczenie zegarów atomowych w okolicach biegunów i równika. Wiadomo, że Ziemia kręci się dookoła własnej osi, a osią obrotu ziemi są bieguny. Więc prędkość punktu znajdującego się na biegunie jest zerowa, natomiast prędkość punktu znajdującego się na równiku wynosi ok. 1670 km/h. Więc zegary znajdujące się na równiku nieco chodzą wolniej.

Prędkości nie ulegają sumowaniu! Prędkości nie mogą ulegać sumowaniu, ponieważ przeczyło by to maksymalnej granicy prędkości - prędkości światła. Zjawisko to jest praktycznie niedostrzegalne przy niewielkich prędkościach. Jednak przy prędkościach większych niż połowa prędkości światła, zjawisko to jest dostrzegalne, a nawet ma duże znaczenie i nie możemy go pominąć. Gdybym chciał przejść w pociągu jadącym z prędkością światła z jednego wagonu do drugiego, nie mogę tego zrobić ponieważ czas stoi w miejscu, a nie mogę w zerowym czasie wykonać żadnego ruchu! Nie pokonam więc prędkości światła. Jeżeli w pociągu pędzącym z 3/4 prędkości światła, wystrzelę pocisk z pistoletu z prędkością 3/4 prędkości światła, zgodnie z ruchem pociągu pocisk nie przekroczy prędkości światła, ponieważ na pokładzie pociągu doszło do zjawiska dylaktacji czasu, i czas płynie wolniej. Wzór na prędkość to V=S/t (gdzie V- prędkość, S- droga, t- czas). Jeżeli czas będzie płynął wolniej, dojdzie do zmniejszenia się wartości 't' więc zmaleje cała prędkość - pocisk nie przekroczy prędkości światła. Prędkości nie ulegaja więc sumowaniu.

Poruszające się ciała warzą więcej! Kolejny paradoks. Ciało które znajduje się w ruchu, warzy więcej! Jest to powód tego, że żadne ciało posiadające masę nie może poruszać się z prędkością światła. Dzieje się tak dlatego, że gdy ciało staje się cięższe, potrzeba więcej energii aby przyspieszyć to ciało. W końcu ciało warzy nieskończenie dużo, i potrzeba nieskończenie dużo energii aby ciało to przyspieszyć, nie może ono zatem osiągnąć prędkości światła. Wiemy już, że ciało znajdujące się w ruchu warzy więcej, ale dlaczego tak jest?! Aby znaleźć odpowiedź na to pytanie potrzeba następnego doświadczenia myślowego. Musze teraz wymyślić jakieś doświadczenie myślowe... O, mam! Oto ono: Przenieśmy się znów na pokład pociągu poruszającego się z dość znaczną prędkością, na tyle znaczną, że da znać o sobie dylaktacja czasu. Wiemy już, że na pokładzie takiego pociągu zmaleje nieco prędkość. Gdy maleje prędkość, maleje również pęd, ponieważ pęd to iloczyn masy i prędkości ciała (p=m*v). Gdy zmaleje jedna wielkość - prędkość musi również zmaleć pęd. Gdy zmaleje pęd, nie zostanie spełniona zasada zachowania pędu, a zasada zachowania pędu musi być spełniona. Jeżeli nie może wzrosnąć prędkość to musi wzrosnąć inna wielkość - masa ciała, wówczas zostanie zachowana zasada zachowania pędu. Więc należy wyciągnąć wniosek, że wraz z prędkością rośnie masa ciała. Zaraz, chwileczkę, to nie było doświadczenie myślowe, tylko wyjaśnienie zjawiska... Nie przychodzi mi nic do głowy... Zresztą każdy już (chyba) wie dlaczego musi wzrosnąć masa ciała... Wynika z tego, że masa jest wartością względną. Dwa ciała lecące obok siebie z prędkościami bliskimi światła, wzglądem siebie będą miały masy inne, niż względem innego, stacjonarnego obserwatora. Masa jest więc pojęciem względnym!

Poruszające się ciała doznają skrócenia długości - pociąg poruszający się z prędkością bliską świetlnej doznałby skrócenia długości. Jak cała ta teoria może wydawać się to z lekka dziwne, ale tak jest. Np. gdyby dwa statki kosmiczne były w stanie poruszać się z połową prędkości światła, i gdyby zostały połączone ze sobą napiętą liną to gdyby ruszyły razem z tymi samymi prędkościami, to dla stacjonarnego obserwatora lina pękłaby czy nie? Dla obserwatora znajdującego się na pokładzie jednego ze statków lina pękła by? Stacjonarny obserwator widząc układ poruszający się z 1/2 prędkości światła, widzi że lina staje się krótsza więc musi pęknąć. Jednak obserwator znajdujący się na układzie, widzi że lina ta wcale nie staje się krótsza i nie pęka. To co w końcu z tą liną - pęka czy nie??? Podobno pęka, ale już sam nie wiem :-) (trzeba sprawdzić:-)) Przy prędkości światła, skrócenie długości jest nieskończenie duże.

To co obserwujemy wcale nie musi tak wyglądać. To tak samo jak z linijką i źródłem światła. Jeżeli umieścimy linijkę np. w pokoju tak aby jeden koniec dotykał ściany a drugi podłogi, i źródło światła tak żeby cień linijki padał zarówno na ścianę jak i na podłogę i my możemy obserwować tylko cienie linijki, to zależnie od umieszczenia linijki długość cienia na ścianie i podłodze będzie różna. Nie ma sensu pytać jaka jest rzeczywista długość pociągu poruszającego się z 1/2 prędkości światła, tak samo jak nie ma sensu pytać o długość cienia linijki. Rzeczywistą długość linijki możemy wyznaczyć z Twierdzenia Pitagorasa, a rzeczywistą długość pociągu z równań Einsteina.

Grawitacja spowalnia czas. Światło chcąc uwolnić się od wpływu grawitacyjnego traci część swojej energii. Światło tracąc energię, zmniejsza po prostu swoją częstotliwość, obserwujemy wówczas Dopplerowskie przesunięcie ku czerwieni. Doppler odkrył, że jeżeli z jakiegoś ciała wysyłamy promieniowanie i ciało to znajduje się w ruchu, obserwujemy przesunięcie się ku czerwieni lub ku błękitowi. Traktując światło jako falę, wiemy, że fala ma jakąś częstotliwość. Częstotliwość fali, to nic innego, jak odległość "grzbietów" fali. Im grzbiety fali są gęściejsze, tym fala ma większą energię i widzimy wówczas, że jest bardziej niebieska. Jeżeli grzbiety fali są "daleko" od siebie, wówczas widzimy, że światło jest bardziej czerwone. To co widzimy jako kolory światła, jest niczym innym jak jego częstotliwością. Nasze oczy rejestrują częstotliwość światła, i my różne częstotliwości odbieramy jako różne kolory. Jeżeli jakieś ciało oddala się od nas i wysyła promieniowanie, wówczas obserwujemy przesunięcie się światła ku czerwieni, dlatego, że ciało wysyłając "grzbiet" fali co określoną jednostkę czasu, pomiędzy jednym wysłaniem "grzbietu" a drugim, zdąży oddalić się nieco od nas, i grzbiety fali będą nieco rzadsze - częstotliwość będzie nieco mniejsza i zaobserwujemy wówczas przesunięcie ku czerwieni. Natomiast jeżeli ciało będzie zbliżać się do nas, wówczas pomiędzy wysłaniem jednego "grzbietu" a drugiego, zdąży się do nas zbliżyć, i grzbiety fal będą gęściejsze, zaobserwujemy wówczas przesunięcie ku błękitowi, i fala będzie niosła większą energię.

Podczas ucieczki ciała z pola grawitacyjnego, ciało traci energię. Ponieważ dochodzi tam do dylaktacji czasu, i wydłuża się czas pomiędzy wysłaniem jednego grzbietu a drugiego, więc światło zostaje przesunięte ku czerwieni. W polu grawitacyjnym zachodzi więc zjawisko dylaktacji czasu - jeżeli wydłuża się czas pomiędzy wysłaniem jednego a drugiego grzbietu fali. Zjawisko to będzie opisane szerzej w Ogólnej Teorii Względności.

ZWIĄZEK MASY I ENERGII

Teraz słów parę o znanym równaniu Einsteina: E=mc*c (E- energia, c*c - prędkość światła podniesiona do kwadratu). Wzór ten dotyczy związku masy z energią. Einstein doszedł do wniosku, że materia jest formą energii i na odwrót. Materia może przechodzić w energię, z energii może też powstać materia. Światło jest więc formą masy, potrafi przenosić masę z jednego miejsca w drugie. Dzięki temu wzorowi udało się wyjaśnić skąd gwiazdy biorą tyle energii. Gwiazdy podczas reakcji termojądrowych zamieniają część swojej masy w czystą energię - gwiazda to taka wielka bomba wodorowa. Jak Einstein doszedł do wniosku, że masa jest formą energii, a energia formą masy? Światło posiada energię oraz pęd. Światło jest strumieniem fotonów. Wiadomo, że żadne ciało posiadające masę nie może zostać przyspieszone do prędkości światła. Jak więc możliwe jest przyspieszenie fotonu do prędkości światła? Foton nie posiada masy, ma zerową masę. Energia fotonu jest energią kinetyczną - jeżeli foton musi się na czymś zatrzymać to przestaje istnieć. Jeżeli fotony posiadają energię oraz zachowują się jak cząstki muszą posiadać również pęd.

Jeżeli przeniesiemy się na pokład statku kosmicznego, na którym będzie znajdowała się np. strzelnica, co zaobserwujemy, podczas wystrzału z broni? Jeżeli z jednego końca strzelnicy wystrzelimy kulę do tarczy znajdującej się na drugim końcu strzelnicy wówczas: wyrzucenie kuli z pistoletu spowoduje jego odrzut o zwrocie przeciwnym do zwrotu kierunku ruchu kuli. Odrzut zostanie przeniesiony na cały statek, więc statek zacznie się minimalnie przesuwać w ruchu przeciwnym do ruchu kuli. Ruch ten będzie trwał bardzo krótko, ponieważ kula w ułamku sekundy dotrze do tarczy równoważąc pęd statku z pędem kuli, więc statek się zatrzyma. Wówczas kula została przeniesiona na drugą część statku, więc rozkład masy na statku został nieznacznie zmieniony (ponieważ kula jest gdzie indziej), jednak ponieważ cały statek się przesunął, środek ciężkości pozostał w tym samym miejscu w przestrzeni. Co się stanie jeżeli zamiast kuli użyjemy fotonu? Rozpatrzmy ten przypadek: np. z pistoletu laserowego "wystrzelimy" wiązkę światła czyli fotonów. Fotony posiadają pęd, więc znowu statek dozna odrzutu w kierunku przeciwnym do ruchu fotonów, więc zacznie się przesuwać. Jeżeli fotony dotrą do drugiego końca statku, pęd zostanie zrównoważony więc statek znowu się zatrzyma. Ruch statku w tym wypadku trwał już bardzo krótko, ale jednak trwał. Statek został przesunięty w przestrzeni. Co by się stało, gdyby masa nie została przesunięta na drugą część statku? Zmienił by się środek ciężkości statku w przestrzeni. Jednak światło przenosi masę, dzięki czemu nie środek ciężkości statku w przestrzeni, nie zostanie zmieniony. Doszliśmy więc do wniosku, że światło przenosi masę. Możemy zaobserwować wzrost masy wraz ze wzrostem energii, np. podczas ogrzewania jakiegoś przedmiotu. Ciepły przedmiot ma większą energię, więc więcej waży, lecz ma to wpływ naprawdę minimalny - da się jednak go zmierzyć.

70% wiadomości zdobyłem po przeczytaniu książki pt."Zwierciadło Einsteina" wyd. Tajemnice Nauki, reszta to różne czasopisma, ksiązki itd.

Autor: Andrzej Idzior
WWW: http://republika.pl/aidzior