Az időről
Az idő és – Kant szerint, és azóta tudható módon, valamint – a tér (bármit jelentsen is) személeti forma. (Tételét Kelemen János kaposvári előadása és Lieber Erzsébet egyik képe nyomán folytathatónak vélem).
Mert ha nem Kantból indulunk ki, kerülőúton ugyanoda jutunk. Elsőül olyan emberi tapasztalatainkból konstruált valami(ként adódik az idő), amit egyre pontosabban tudunk mérni, és amiről rengeteg hülyeséget összeírtak (és nemcsak ismeretterjesztő műsorokban össze)beszélnek.
Einstein két lépésben forradalmasította az erről az időnek nevezett (és nem szemléleti formának, hanem addig objektívnek gondolt) valamiről való felfogásunkat.
Az első lépés(e) a speciális relativitáselmélet (volt).
Abból indult ki, amit azóta sem cáfolt senki, hogy két, egymáshoz képest egyenletes sebességgel mozgó rendszerről nem dönthető el, hogy melyik áll, és melyik mozog, hanem egymáshoz képest mozognak (és nincs a világmindenségben olyan kitüntetett pont, amihez képest megállapítható lenne, hogy abszolút értelemben melyik áll és melyik mozog).
Észrevette azt is, hogy ha valaki egy mondjuk 60 km/órával haladó vonaton a menetiránnyal megegyező irányba sétál, akkor kb. 66 km/órával halad, ha ellenkező irányba mászkerál, akkor kb. 54 km/órával.
Azt is kispekulálta azonban, hogy amilyen mértékben megközelítjük a fénysebességet, olyan mértékben nem igaz a sebességek előző bekezdésben leírt lineáris összegződése.
Ha egy közel fénysebességgel robogó – képzeletbeli – vonaton egy a vagon mennyezetére helyezett tükörre fénysugarat bocsátunk, és az visszaverődik, akkor a vonatfülkében levőfénykibocsátó és a tükör között levő távolságot is 300.000 km/secl teszi meg a fény. És azt az utat is, amit egy a töltés mellett álló képzeletbeli megfigyelő lát azáltal, hogy maga a tükör is (a fénysebességhez közeli vonatmozgás esetén) jelentős utat tesz meg (egy parabola ív mentén). (Ahhoz hasonlóan, hogy ha valaki kidob egy nehéz tárgyat egy vonatablakon, akkor azt látja hogy az egy egyenes vonal mentén leesik. A töltés mellett álló megfigyelő azonban azt, hogy a vonatablakból kiejtett tárgy, miközben leesik, halad a vonattal, és egy parabola ívet ír le).
Hogy mindkét útvonalon 300.000 km/órával halad a fény, és főként tökmindegy, hogy a menetiránnyal azonos, vagy ellenkező irányba rettenetesen nagy pontossággal a Michelson-Morley kísérletben ellenőrizték, ahol Nap körül keringő földgolyó töltötte be a vonat szerepét.
Tehát Einstein óta tudjuk, hogy az (út)hossz is (tehát a tér is) és az ennek megtételéhez szükséges idő is változó, és a fénysebesség (minden, egymáshoz képest egyenletes sebességgel halad rendszerben) állandó.
Azt, hogy különböző úthosszakhoz (azaz terekhez) milyen saját idő tartozik, az úgynevezett Lorenz transzformáció írja le.
Ezt ismét nagyon nagy pontossággal ellenőrizték azóta és úgy, hogy azt tapasztalták és nagy pontossággal mérték, hogy egy-egy a Föld légkörébe érkező instabil elemi részecske sokkal hosszabb utat tesz meg, mint amennyit a bomlása miatt megtehetne: még mindig van és halad olyankor, amikor már rég fel kellett volna bomlania, szét kellett volna esnie. Pontosan akkora utat tesz meg, amekkorát megtehet, ha nem a földön mérhető idő érvényes rá, hanem az a saját idő, ami a földről mérhető sebessége mellett saját idejeként adódik a Lorenz transzformáció alapján.
Összegezve Einstent az eddigiek alapján: nincs abszolút idő, minden egymáshoz képest egyenletes sebességgel mozgó rendszernek saját, más rendszerektől eltérő (tempóban telő) ideje van.
Ebből további érdekességek adódnak (amelyek a Lorenz transzformáció alapján pontosan kiszámolhatóak).
Ha a képzeletbeli, közel fénysebességgel haladó vonaton elromlik az automatikus ajtózár, és csak robogás közben csukódnak az ajtók, akkor a vonaton utazók azt tapasztalják, hogy az ajtók egyszerre csukódnak be.
Nem így pálya mellett álló képzeletbeli megfigyelő, akiről azt képzeljük, hogy az ajtócsukást szabályozó impulzus elindulásakor a (nagyon hosszú) vonat közepén áll. A vonat elején levő ajtók (ha arra halad a vonat) távolodnak tőle, tehát a vonat elején levő ajtókat később látja becsukódni, mert az a fénysugár hosszabb utat tesz meg, mint a vonat végén levő ajtókról érkező (fénysugár, hiszen azok meg a megfigyelési pontjához közelednek).
Mivel nincs abszolút megfigyelési pont a világmindenségben (amihez képest eldönthető, hogy „valójában” mi történik), az egyidejűségnek annyi. Ami az egyik rendszerből nézvést egyidejűnek mutatkozik, az más, ehhez a ponthoz képest egyenletes sebességgel mozgó más pontokból (és rendszerekből) nézvést nem egyidejű.
Mivel azonban a fénysebesség minden rendszerben állandó és (közelítőleg) 300.000 km/sec, erre egyetlen magyarázat lehetséges, a fénysebességhez közelítve illetve távolodva nyúlik, illetve tömörödik, rövidül a tér (és a térben levő tárgyak és testek) Ezt a rövidülést/nyúlást a Lorenz transzformáció nagyon pontosan leírja.
Adódik továbbá az is, hogy talán (de ebben nem vagyok biztos) megváltoznak a fizikai törvények, mert ha a vonat egyenletesen fénysebesség közeli sebességgel halad el a képzeletbeli megfigyelő előtt, meglehetősen paradox módon az ajtózáró impulzus hamarabb éri el a vonat végét, mint a vonat (mozdonyhoz közelebb levő) elejét (feltéve, hogy az impulzust a vonat elejéről gondoljuk indítani.
Ezt még át kell gondolnom, de túl azon, hogy persze, a fény útjával magyarázható a jelenség, ahogyan Einstein is, és fentebb én is ezt teszem, de attól még az látszik, amit a gondolatkísérletben látunk. A fizikai törvények rendje pedig a látszathoz képest csak akkor áll helyre, ha a rendszert abszolút kitüntetett rendszernek tekintjük, és miért lenne kitüntetettebb rendszer egy a földtől (nagy sebességgel) távolodó űrhajó, mint maga Föld, vagy éppen a Nap, ami körül a Föld kering, vagy a galaxis középpontja, amihez képest a Tejútrendszer végzi mozgását a Nappal együtt, és így tovább…
Mindazonáltal – számomra – úgy fest, hogy minden olyan esetben, amikor nem abból indulunk ki, hogy mindennek mértéke az ember, egy paradox és nemcsak nehezen, de a csak részlegesen leírható világhoz jutunk.)