Simultaneitatea relativista
Aa
„Dumnezeu nu joaca zaruri”
A. Einstein.
Noțiunea de simultaneitate este aparent o noțiune intrinsecă, simpla, ce nu necesită o explicație sau o demonstrație riguroasă. Insă după o scurtă reflexie asupra acestui concept vom constata că lucrurile nu sunt chiar atât de simple cum par la prima vedere. În mod normal prin simultan se înțelege „ în același timp „, cu alte cuvinte, dacă două evenimente au loc simultan, atunci ele se petrec „ în același timp „. Nu greu se poate observa că această definiție dată simultaneității este strâns legată de cea de timp absolut din mecanica clasică. Conform acesteia, dacă două evenimente se petrec simultan într-un SRI, atunci ele se vor produce simultan în toate SRI-urile, în virtutea ideii existenței unui timp absolut ce se scurge la fel indiferent de referențialul ales.
În cele ce urmează se va prezenta noțiunea de simultaneitate în perspectiva clasică iar apoi sub prisma relativistă. Mai întâi să presupunem că în două puncte A și B au loc simultan, în accepțiunea dată mai sus noțiunii, două evenimente. Un observator ce se află în acest SRI, va putea astfel deduce simultaneitatea acestor două evenimente în următorul mod. Se va așeza în mijlocul dreptei ce unește cele două puncte ( să zicem pct-ul C ), iar dacă lumina ce se propagă de la evenimentele A și B va ajunge în același timp la mijlocul segmentului AB, atunci se poate spune în mod precis că acestea au avut simultan.
Însa așa cum s-a demonstrat în capitolul precedent, noțiunea de timp își pierde caracterul absolut, fiind înlocuită cu cea de timp relativ, fiecare SRI având propriul său timp. Astfel și noțiunea de simultaneitate va trebui supusă relativizării, pierzându-și și ea, deci, caracterul absolut dat de mecanica newtoniană.
Să luăm din nou exemplu de mai sus, numai că de aceasta dată din punctul C ( o sursa de lumină ) se vor emite doua raze de lumină, una spre A și cealaltă spre B.
Aceste două raze vor ajunge în același timp în punctele spre care au fost țintite, cu alte cuvinte în acest SRI, razele de lumină vor trece simultan prin punctele A și B, după intervalul de timp
t = l/2c ( unde l este distanța dintre C și A sau B, iar c viteza luminii ). Să presupunem că un observator (O) aflat într-un alt SRI ce se deplasează cu viteza v fată de primul, cum se arata în figura de mai jos, observă acesta mic experiment.
Din punctul acestuia de vedere, lumina va ajunge mai întâi în punctul A și apoi în B, deoarece atât acest punct cât și raza de lumină vin unul în întâmpinarea altuia, în timp ce punctul B „ fuge „ de raza ce se îndreaptă spre el. Intervalul de timp dintre emisia luminii din punctul C și trecerea acesteia prin A este tA = l
/2(c+v), lungimea segmentului modificându-se din cauza contracției spațiale. Ajungerea razei în B va avea loc după tB = l
/2(c-v). După cum se poate observa cele două fenomene care inițial se petreceau simultan într-un SRI, vor fi decalate de intervalul temporar
, într-un alt SRI ce se mișcă fată de primul cu viteza v ( valabilitatea acestei afirmații va exista atâta timp cât punctele A și B nu vor coincide ). Valoarea acestuia este
/2(c-v) –
/2(c+v) care după aducere la același numitor și simplificare va deveni
lv/c2
.
Acum se poate observa ușor cum conceptul de simultan, nu numai că-și pierde caracterul de absolut, ci devine un non-sens în Teoria Relativității.
SFÂRȘIT