Tragom zvezda

Kako razumeti Ajnštajna

Kada je Ajnštajn stvarao svoju Specijalnu teoriju relativiteta nije imao nikakav drugi alat sem mozga. Misaoni eksperiment je sve što je mogao da uradi u toj situaciji. Jedan od najlepših misaonih eksperimenata je bio onaj sa odrazom u ogledalu. Naime, razmišljajući o prirodi svetlosti, zapitao se šta bi se desilo kada bi putovao brzinom svetlosti i nosio sa sobom ogledalo. Da li bi video svoj odraz u ogledalu ?

Svetlost

Sa ovozemaljske tačke gledišta sasvim nam je prirodno da očekujemo da ne bi. Iz svakodnevnog iskustva na autoputu kada vozimo vidimo da auto ispred nas koji ide recimo brzinom od 150 km/h nam ne odmiče ako i mi vozimo istom tom brzinom. Ako to iskustvo preslikamo na svetlost izgleda da ako bi i mi putovali tom brzinom 300 000 km/s da bi nam i svetlost izgledala statičnom. Mogli bi je uhvatiti. Dakle, razumski gledano svetlost bi mirovala. Međutim, još pre Ajnštajna je Maksvel izveo svoje čuvene jednačine elektromagnetnih talasa iz kojih je izveo i brzinu prostiranja tih talasa, a koja se poklapala sa brzinom svetlosti. Na kraju je zaključio da je svetlost elektromagnetni talas. U tim jednačinama međutim ništa nije nagoveštavalo da svetlost pod bilo kojim okolnostima može biti statična. Imajući u vidu neprikosnovenost Maksvelovih jednačina Ajnštajn je obrnuo ugao gledanja. Umesto da sumnja u Maksvelove jednačine, počeo je da sumnja u zdravorazumsko rasuđivanje. Uvideo je da se kretanje brzinama koje su bliske svetlosnoj ne može podvesti pod naš sistem rasuđivanja koji je zasnovan na iskustvima iz sveta malih brzina. Shvatio je da se u tom slučaju dešavaju neke čudne stvari. Shvatio je ono što je promaklo i Njutnu i Mahu i Lajbnicu i svima ostalima, shvatio je strukturu naše stvarnosti.

Mi jasno razdvajamo prostor i vreme, smatramo ih odvojenim pojavama. Međutim, Kosmos nije takav. Kosmos je veličanstven i nimalo jednostavan. Ajnštajn je shvatio da se prostor i vreme ne mogu razdvojiti, da su oni samo delovi jednog nadentiteta: prostor-vremena. Dodatno je shvatio da samo kretanjem kroz taj entitet i to veoma brzim kretanjem možemo uvideti njihovu povezanost. Shvatio je da bi video svoj lik u ogledalu. Kada je postao svestan te činjenice otvorila su se sva pitanja ovoga sveta ponovo. Ništa više nije bilo kao pre. Taj zaključak je vodio do nepojmljivih zaključaka koji su izrelativizovali i vreme i prostor. Pošto je prema Maksvelovim jednačinama brzina svetlosti nepromenjiva jer joj nije potreban medij za prenošenje, Ajnštajn je postavio ključnu tezu- ništa ne može da putuje brzinom većom od svetlosne. Svetlost je kraljica brzine našeg Univerzuma.

Prostor-vreme u najboljoj mogućoj vizuelnoj interpretaciji

Taj zaključak je dodatno zakomplikovao stvar, tj. produbljivao je jaz između zdravorazumskog shvatanja stvarnosti i istinske stvarnosti. Ograničena ali vrhovna brzina svetlosti je nametala da pojmovi koje je čovek smatrao nepromenjivim i večnim odjednom postanu i rastegljivi i promenjivi. Vreme i prostor su samo nepromenjivi i konstantni za posmatrača na Zemlji ako se on ne kreće. Svako kretanje uzrokuje odgovarajuću diletaciju vremena. Ona je na malim brzinama toliko mala da ne postoje senzori koji bi je mogli uočiti. Međutim, na velikim brzinama je ona uočljiva, ali ne za onoga ko se kreće tim brzinama već za posmatrača sa strane. Satovi onoga ko se kreće i onoga ko miruje ne pokazuju isti protok vremena. Zašto ? Najjednostavniji odgovor je sledeći. Ako mirujemo, svo naše kretanje je u stvari kretanje kroz vreme, ali ako se počnemo kretati onda deo našeg kretanja se odvija kroz prostor a deo kroz vreme. Zbir ta dva kretanja je uvek konstantan. Što više prelazimo u prostoru, manje prelazimo u vremenu i obrnuto, što više prolazimo u vremenu manje prolazimo u prostoru. Kako to shvatiti na nama prihvatljivim primerima ? Uzmimo recimo da se krećemo u automobilu kome je maksimalna brzina 100 km/h prema severu. Idući tom brzinom mi za svakih sat vremena prolazimo 100 km u pravcu severa. Ovaj status kretanja, dakle kretanje konstantnom brzinom u jednom smeru možemo da shvatimo kao mirovanje u teoriji relativiteta. Strelica koja pokazuje na sever je vremenska osa i mi se krećemo samo po njoj. Nema kretanja prema ostalim stranama sveta. E sada, zamislimo da se u nekom trenutku počnemo kretati severozapadno, istom, nepromenjenom brzinom. Ova situacija je sada pandan situaciji kretanja u specijalnoj relativnosti. Krećući se u tom pravcu jasno je da će se naše kretanje prema severu usporiti, tj sporije ćemo se približavati severu, a počeće naše približavanje zapadu. Pošto smo sever proglasili vremenom a ostale strane sveta prostorom postaje jasno da „sever usporava“, sporije mu se približavamo, a pošto se počinjemo približavati zapada jasno je da se počinje odvijati kretanje u prostoru. Zbir ta dva kretanja opet daje onu nepromenjivu brzinu s kojom smo i krenuli na put. Od ovoga primera ne postoji jasniji opis šta se stvarno dešava pri kretanju velikim brzinama u prostor-vremenu.

Ali svako uprošćavanje definitivno i otkida malo od stvarnosti. Zamka leži u sledećem. Za onoga ko se kreće brzinom bliskoj svetlosnoj vreme teče normalno, on ne oseća nikakvo usporenje vremena. Tek kada uporedi vreme sa nekim ko se ne kreće tom brzinom razlika postaje evidentna. Zato se i kaže da onaj ko recimo otputuje brzinom svetlosti pa se vrati, dolazi u budućnost. Ne, ne dolazi on ni u kakvu budućnost. On se kreće u sopstvenoj sadašnjosti ali oni koji se nisu kretali su ili ostarili ili umrli. On se svojim povratkom vraća u sadašnjost onih koji su ostali. Njih verovatno ne bi bilo ali stvarno, logički i filozofski ne postoji putovanje u budućnost. Svako ostaje u svojoj sadašnjosti. Niko ne putuje u svoju budućnost bez obzira koliko brzo se kretao. Može da putuje u drugi vremenski period onih koji se kreću znatno sporije ili miruju. Ništa više od toga. A, i kud bi više ! Zašto je ovo bitno ? Pa, ako izuzmemo neposredne komercijalne koristi koje nam omogućavaju razne vrste satelita koji kruže oko Zemlje, koji nam omogućavaju prenos raznih informacija a koji se moraju podešavati usled vremenske diletacije koja se javlja na njima zbog njihove brzine kretanja, važnost razumevanja je pre svega intelektualno-filozofske prirode. Mi smo u ovom trenutku razvoja naše civilizacije zarobljeni u ograničenom prostor-vremenskom kontinuumu, a imajući u vidu i druge posledice specijalne teorije relativiteta, kao što su diletacija dužine i mase, jasno je da konvencionalnim sistemom razmišljanja iz tog kontinuuma nikada ne možemo ni izići.

Možda to u ovom momentu i nije toliko bitno, ionako ni svoje parče univerzuma nismo ispitali, ali uveren sam da će jednog dana izlazak izvan te čaure prostor-vremena biti neophodan korak za opstanak naše vrste. A čak i ako ne bude neophodan za opstanak, biće neophodan za dalji razvoj jedne radoznale vrste. Ovo je bitno i iz još jednog razloga. Pokazuje kako konvencionalno mišljenje, verovanje našim evolutivno izgrađenim osećajima i logici uopšte ne mora da govori o stvarnosti ni ovoga sveta a kamoli Kosmosa. Naša čula, iskustva i logika je izgrađena pod specifičnim okolnostima, evolucija je birala puteve koji su bili najbolji za opstanak u jednom svetu kakav postoji na Zemlji. Međutim, dala nam je mozak, a mozak se najbolje razvija kada ga opterećujemo i dajemo mu teške zadatke. Iz misaonih eksperimenata se uvek može izroditi nešto. Oni nisu kao mašta koja nekritički pusti mozgu na volju. Oni imaju cilj, a upošljavaju naš ceo intelekt koji u tom radu i dolasku do cilja može da nas iznenadi potpuno neočekivanim stvarima.

RSS
Follow by Email
Facebook
Twitter