„Idődilatáció” változatai közötti eltérés

→‎Hogyan képzeljük el az idődilatációt?: Az első mondat tévesen sugallhatta, hogy a 100 km/h a fénysebesség + Hiányzó névelő
[ellenőrzött változat][ellenőrzött változat]
(→‎Hogyan képzeljük el az idődilatációt?: Az első mondat tévesen sugallhatta, hogy a 100 km/h a fénysebesség + Hiányzó névelő)
==Hogyan képzeljük el az idődilatációt?==
 
Azt, hogy a fénysebesség független a fényforrás sebességétől, képzeljük el úgy, mint egy sportkocsit (foton), melyami a megfigyelő helyzetétől függetlenül – a fénysebesség leegyszerűsítéseként – 100 km/h-val (fénysebességgel) halad. Ez egyáltalán nem természetes, hiszhiszen ha a gyorsforgalmi út mellett mennek a sínek, és a 99 km/h-val haladó vonat ablakán kinéz egy utas, akkor azt várnánk, hogy önmagához képest csak 1 km/h-val érezze gyorsabbnak a kocsit. Az utas azonban, mindegy, hogy a vonat egy állomáson egy helyben áll, vagy éppen halad, úgy érzékeli, hogy a kocsi nála éppen 100 km/h-val halad gyorsabban. Mindeközben a külső megfigyelők, tehát a stopposok is, megerősítik, hogy a kocsi mindig és változatlanul 100 km/h-val ment. Miként lehet ezt az ellentmondást feloldani?
 
Amikor a kocsi elhalad a vonat mellett, a vonat ablakán kinéző utas azt látja, hogy a vonat mellett pikk-pakk elsuhan a kocsi. Egy külső szemlélő (stoppos) viszont úgy érzékeli, hogy a kocsi nagyon lassan cammog el a vonat mellett, hisz közöttük a sebességkülönbség minimális. Márpedig egy és ugyanazon eseményt figyelik meg. Ez csak úgy képzelhető el, ha az idő nem egyformán telik a vonatban és a vonaton kívül. Amíg az előzés a vonat szempontjából pár másodperc, addig kintről akár pár perc is lehet. Ha a vonat 2 km/h-val halad, akkor elhanyagolható lesz a különbség a vonat és a külső megfigyelő ideje között. Ha azonban a vonat 99,99 km/h-val halad, akkor a vonat idejében mért pár másodperc szinte végtelen ideig tart a külső megfigyelő számára. Azaz minél inkább megközelíti a vonat a kocsi sebességét (azaz a fénysebességet), annál jobban torzul az idő; míg ha a vonat elérné a kocsi sebességét, akkor a vonaton belül az idő végtelenül lelassulna, vagyis megállna.
Van azonban egy utolsó csavar, mely feje tetejére állíthatja már eddig is picit zűrössé vált elképzelésünket a térről és időről. Nevezetesen, eddig abból a megnyugtató axiómából indultunk ki, hogy 100 km/h-nál (azaz fénysebességnél) gyorsabban semmi semmihez képest nem mozoghat. Nem is lehet semmit ennél nagyobb sebességre gyorsítani, mert ahhoz végtelenül sok energiára lenne szükség. Viszont egy papíron minden további nélkül ki lehet számolni, hogy mekkora gravitációs tér eredményezne akkora gyorsulást, amellyel záros határidőn belül elérnénk a 100 km/h-t (avagy a fénysebességet).
 
Vonatos példánknál maradva, nem képzelhető el olyan vonat, amely gyorsabban megy, mint 100 km/h, de elképzelhető egy olyan nagy tömegű vonat, amely olyan gravitációs teret hoz létre, mely megfeleltethető egy olyan gyorsulásnak, amellyel a vonat 500 méter alatt 100 km/h-ra gyorsulna. Ha a kocsi (foton) egy ilyen vonat mellett haladna el, amikor a vonat éppen gurul ki az állomásról, akkor a stopposok azt látnák, hogy a kocsi eleinte szépen előzi a vonatot, de aztán, ahogy a vonat gyorsul, az előzés folyamata egyre lassul, és 500 méterrel odébb nemhogy a kocsi előzné a vonatot, de már a vonat előzné a kocsit. A dologban az a hátborzongató, hogy, amint azt már az elején leszögeztük, a kocsi (foton) a megfigyelő mozgásától függetlenül 100 km/h-val halad, azaz a vonatbeli szemlélő továbbra is azt látná, hogy a kocsi (foton) szépen elsuhan a vonat mellett pár másodperc alatt. Márpedig egy és ugyanazon eseményt figyelik meg. Most akkor a kocsi előzi a vonatot, vagy a vonat a kocsit?!
Könnyű belátni, hogy ez a megfigyelés csak úgy magyarázható, ha a két megfigyelő számára ellenkező irányba telik az idő.