fil przyr5

56 • PIĘKNO WSZECHŚWIATA wolniej. Potem jednak rewiduje swój pogląd: „Ponieważ Ewa oddala się ode mnie, sygnał, który Jej wysyłam za pomocą telefonu komórkowego, musi pokonywać coraz większe odległości. Może dodatkowy czas, jaki Jest na to potrzebny, nadrabia spowolnienie jej zegara". Uświadomienie sobie istnienia tych dwóch konkurujących ze sobą procesów - spowolnienia zegarka Ewy i czasu przemieszczania się sygnału nadanego przez telefon komórkowy - zachęca Adama do obliczenia rezultatu działania tych procesów. Okazuje się, że czas podróży sygnału nadrabia spowolnienie zegara Ewy, i to z nawiązką. Adam dochodzi do zaskakującego wniosku, że Ewa odbierze wysłane przez niego sygnały po tym, Jak jej zegar wskaże daną godzinę. Mając świadomość, że Ewa zna się na fizyce, Adam wie, że ona również weźmie pod uwagę czas przemieszczania się sygnału, gdy będzie wyciągała wnioski o działaniu jego zegara z informacji przesłanych za pomocą telefonu komórkowego. Z kolejnych obliczeń wynika, że nawet biorąc pod uwagę czas podróżowania sygnałów, przeprowadzona przez Ewę analiza doprowadzi Ją do wniosku, iż zegar Adama chodzi wolniej niż jej własny.

W identyczny sposób rozumowałaby Ewa, co godzinę wysyłając sygnały do Adama. Na początku podejrzenie, że zegar Adama chodzi wolniej, doprowadziłoby Ją do wniosku, iż Adam otrzyma jej cogodzinne sygnały, zanim sam do niej wyśle wiadomość. Ale kiedy Ewa wzięłaby pod uwagę, że sygnały goniące oddalającego się Adama muszą pokonywać coraz większe odległości, uświadomiłaby sobie, iż Adam tak naprawdę otrzyma je już po wysłaniu własnych. Ewa również zdałaby sobie sprawę z tego. że nawet Jeśli Adam uwzględni czas przenoszenia sygnałów, Jej komunikaty doprowadzą go do wniosku, iż jej zegarek chodzi wolniej.

Dopóki ani Adam, ani Ewa nie zmieniają prędkości, ich punkty widzenia pozostają równoważne. Chociaż wydaje się to paradoksalne, w ten sposób oboje uświadamiają sobie, że każde z nich Jest zgodne co do tego, iż zegar drugiego chodzi wolniej.

Wpływ ruchu na przestrzeń

Z przeprowadzonych rozważań wynika, że zegary poruszające się względem obserwatorów chodzą wolniej niż ich własne - a więc ruch oddziałuje na bieg czasu. Niewiele więcej trzeba, aby przekonać się, że ruch w znacznym stopniu wpływa również na przestrzeń. Wróćmy do Chudego i Rudego testujących swój samochód. Jak wspomnieliśmy, Jeszcze w salonie samochodowym Chudy starannie wyznaczył długość auta za pomocą taśmy mierniczej. Meto-

i

ROZDZIAŁ 2

l i

PRZESTRZEŃ, CZAS    j

I OBSERWATOR    I

W czerwcu 1905 roku dwudziestosześcioletni Albert Einstein wysiał do „Annalen der Physik” specjalistyczny artykuł, w którym udało mu się rozwiązać paradoks dotyczący światła, problem, który gnębił go już od Jakichś dziesięciu lat. Przewracając ostatnią stronę rękopisu Einsteina, redaktor czasopisma, Max Planck, uświadomił sobie, że Einstein zburzył powszechnie przyjęty porządek. Bez hałasu i fanfar urzędnik patentowy z Berna w Szwajcarii zupełnie odmienił tradycyjne pojęcia przestrzeni i czasu, zastępując je koncepcją całkowicie sprzeczną z codziennym doświadczeniem.

A. oto paradoks, który gnębił Einsteina przez dziesięć lat. W połowie XIX wieku, po starannym zapoznaniu się z wynikami doświadczeń przeprowadzonych przez angielskiego fizyka Michaela Faradaya, szkocki fizyk James Clerk Maxwell z powodzeniem połączył elektryczność 1 magnetyzm w teorię pola elektromagnetycznego. Jeśli kiedykolwiek znajdowałeś się na szczycie wzgórza tuż przed silną burzą lub stałeś w pobliżu generatora van de Graaffa, wiesz intuicyjnie, czym Jest pole elektromagnetyczne. Jeśli nie, wyobraź sobie, że przypomina ono obszar wypełniony liniami sił elektrycznych i magnetycznych. Gdy na przykład rozrzucimy opiłki żelaza w pobliżu magnesu, utworzony przez nie wzór będzie odzwierciedleniem niewidocznych linii siły magnetycznej.. Kiedy zdejmujemy wełniany sweter w szczególnie suchy dzień i słyszymy trzaski, a może nawet czujemy Jedno czy dwa kopnięcia, zauważamy obecność linii sił elektrycznych, które zostały wytworzone na skutek wymiecenia ładunków elektrycznych przez włókna swetra. Teoria Maxwella nie tylko zjednoczyła te i wszystkie inne zjawiska

i