Svetlost. To je najbrža stvar u svemiru, ali ipak možemo izmeriti njenu brzinu. Ako usporimo animaciju, možemo da analiziramo kretanje svetlosti koristeći prostorvremenski dijagram, koji koristi kinograf sa poljima za animaciju i okreće ih na stranu. U ovoj lekciji, dodaćemo jednu eksperimentalnu činjenicu: kad god neko izmeri koliko brzo se kreće svetlost, dobija isti rezultat: 299.792.458 metara svake sekunde, što znači da kada nacrtamo svetlost na našem prostorvremenskom dijagramu, njena svetska linija uvek mora da se pojavi pod istim uglom. Ali prethodno smo videli da se brzina, odnosno uglovi svetske linije, menja kad gledamo stvari iz perspektive drugih ljudi. Da bismo istražili ovu kontradikciju, pogledajmo šta se dešava ako ja počnem da se krećem, dok ja i dalje stojim sa uperenim laserom ka Tomu. Prvo treba da konstruišemo prostorvremenski dijagram. Da, to znači da uzmemo sva različita polja koja prikazuju različite vremenske trenutke i složimo ih. S ove strane, vidimo svetsku liniju svetlosti lasera pod svojim utvrđenim ispravnim uglom, kao i pre. Zasad je dobro. Ali ovaj prostorvremenski dijagram predstavlja Endruovu perspektivu. Kako to izgleda meni? U poslednjoj lekciji pokazali smo kako se Tomova perspektiva malo pomera po poljima, dok njegova svetska linija ne postane potpuno vertikalna. Ali pogledajte pažljivo svetsku liniju svetlosti. Preuređenje polja znači da je sada suviše nagnuta. Ja bih izmerio veću brzinu svetlosti nego Endru. Ali svaki eksperiment koji smo uradili, a veoma smo se trudili, kaže da svako uvek meri istu brzinu svetlosti. Da počnemo ispočetka. Početkom 20. veka, pametni momak po imenu Albert Ajnštajn smislio je kako da vidi stvari na pravi način iz Tomove perspektive, a da i dalje dobija isti rezultat brzine svetlosti. Prvo treba da spojimo odvojena polja u jedan kompaktni blok. Ovim dobijamo naše prostorvreme, pretvarajući prostor i vreme u ravni, homogeni materijal. I evo u čemu je trik. Istegnete vaš blok prostorvremena duž svetske linije svetlosti, a onda ga sabijete za istu vrednost, ali pod pravim uglom u odnosu na svetsku liniju svetlosti i... abrakadabra! Tomova svetska linija je postala vertikalna, tako da to predstavlja svet sa njegove tačke posmatranja, ali najvažnije je da svetska linija svetlosti uopšte nije promenila ugao i tako će se svetlost koju meri Tom kretati ispravnom brzinom. Ovaj sjajni trik je poznat kao Lorencova transformacija. Da, ali osim trika... Podelite prostorvreme na nova polja i imaćete fizički ispravnu animaciju. Ja sam nepokretan u kolima, sve se kreće pored mene, a brzina svetlosti je ta ista utvrđena vrednost koju znamo da svi mere. S druge strane, nešto čudno se desilo. Razmak između stubova na ogradi nije više 1 metar, i moja mama će biti zabrinuta što izgledam malo mršavo. Ali to nije u redu. Zašto ja ne izgledam mršavo? Mislio sam da fizika treba da bude ista za svakog. Da... ne... jeste. Izgledaš. Sve to istezanje i sabijanje prostorvremena je pomešalo ono što smo navikli da posmatramo odvojeno kao prostor i vreme. Ovaj efekat sabijanja je poznat kao Lorencova kontrakcija. Okej, ali i dalje nisam mršav. Ne. Da, jesi. Sada kad znamo više o prostorvremenu, trebalo bi da ponovo nacrtamo kako je ta scena izgledala meni. Tebi, ja izgledam sabijen Lorencovom kontrakcijom. Aha, ali tebi, ja izgledam sabijeno. Da. Pa, barem je pravedno. Kad govorimo o pravdi, kao što se prostor meša s vremenom, vreme se takođe meša s prostorom u efektu poznatom kao vremenska dilatacija. Pri običnim brzinama, kao što je brzina Tomovog auta, ovi efekti su mnogo manji nego što smo ih prikazali. Ali, pažljivi eksperimenti, na primer posmatranje ponašanja sićušnih čestica koje jure u Velikom hadronskom kolajderu, potvrdili su da su efekti stvarni. I sada, kada je potvrđeno da je prostorvreme deo realnosti, možemo da budemo i malo ambiciozniji. Šta ako počnemo da se igramo sa samim materijalom prostorvremena? Saznaćemo sve o tome u sledećoj animaciji.