המרחב: שם הדברים קורים.
זמן: שם הדברים מתרחשים.
אנחנו יכולים למדוד איפה דברים קורים
ומתי דברים מתרחשים,
אבל בפיזיקה המודרנית,
אנחנו מבינים שאיפה ומתי
הם למעשה חלק מאותה שאלה.
מפני שכשזה מגיע להבנה של היקום,
אנחנו צריכים להחליף את המרחב התלת מימדי ועוד זמן
לרעיון יחיד:
מרחב זמן ארבע מימדי.
אנחנו נחקור ונסביר את המרחב-זמן
בסדרה הזו של אנימציות.
אנימציות?
ברור.
ובכן, אנחנו לא ממש מאויירים נכון?
ברור שכן! תראו, אני יכול לעבור מפה לפה.
וואה! איך עברת מפה לשם?
כמה מהר נעת?
האם רצת? הלכת?
האם בכלל הלכת בקו ישר?
אה! כדי לענות על זה, אתם תצטרכו שקריקטורת הפיזיקה
תראה יותר כמו פיזיקה פיזיקה.
אתם תצטרכו יותר פנלים.
יותר פנלים, בבקשה!
אוקיי, בכל פנל, אנדרו נמצא במיקום מעט שונה.
אז אני יכול לראות כל תיעוד יחיד
בו אנדרו נמצא בזמן אחר.
זה נפלא. אבל זה יהיה הרבה יותר פשוט לראות
מה קורה אם היינו יכולים לחתוך
את כל מאות הפנלים ולערום אותם
כמו ספר דפדוף.
עכשיו, בואו נדפדף בספר
כך שנוכל לראות פנל אחד אחרי השני
ונעבור דרך 24 כל שניה.
תראו! אמרתי לכם שזו אנימציה.
עכשיו אתם יכולים לראות אותי הולך.
לצייר את כל הפנלים האלה ולשים אותם בספר דפדוף
זו רק דרך אחת להקליט את הדרך בה אני זז.
כך אנימציה או אפילו סרטים, עובדים.
כמו שזה מתברר, במהירות ההליכה שלי,
זה לוקח שתי שניות כדי לעבור כל עמוד גדר,
והם מרווחים במרווח של בערך ארבע מטר.
אז אנחנו יכולים לחשב את המהירות שלי --
באיזו מהירות אני נע בחלל --
זה שני מטר בשניה.
אבל לא יכולתי לחשב את זה מהפנלים
בלי לדפדף בינהם.
מקצה ספר הדפדוף,
אתם יכולים לראות את כל ההעתקים של עמודי הגדר
וכל העותקים של אנדרו
והוא במיקום מעט שונה בכל אחד.
עכשיו אנחנו יכולים לחזות כל מה שיקרה לאנדרו
כשאנחנו יכולים לדפדף ב 24 תמונות בשניה,
כולל מהירות התנועה,
רק על ידי הסתכלות.
לא צריך לדפדף בכולם.
הקצה של ספר הדפדוף הזה
ידוע כדיאגרמת מרחב-זמן
של המסע של אנדרו דרך, ניחשתם נכון,
המרחב והזמן.
אנחנו קוראים לקו שמייצג את המסע של אנדרו
קו העולם שלו.
אם ארוץ במקום ללכת,
אולי אני אהיה מסוגל לעבור עמוד גדר כל שניה.
הוא לא מאוד אתלטי.
בכל אופן, כשאנחנו מביטים בספר הדפדוף החדש הזה מהקצה,
אנחנו יכולים לעשות את אותה אנליזה כמו מקודם.
קו העולם לריצה של אנדרו
יותר נטוי
מאשר קו העולם של ההליכה של אנדרו.
אנחנו יכולים לראות שהוא נע פי שתיים יותר מהר
בלי לדפדף בפנלים.
אבל הנה החלק החכם.
בפיזיקה, זה תמיד טוב לראות דברים מנקודות מבט שונות.
אחרי הכל, החוקים של הפיזיקה
צריכים להיות זהים לכולם
או שאף אחד לא יציית להם.
אז בואו נחשוב מחדש על הקריקטורה שלנו
וניקח את המצלמה לעקוב אחרי אנדרו רץ
כשעמודי הגדר מתקרבים ועוברים מאחוריו.
עדיין רואים את זה כספר דפדוף של פנלים,
אנחנו לא צריכים לצייר שום דבר מחדש.
אנחנו פשוט מזיזים את כל הפריימים החתוכים מעט
עד שקו העולם המשופע של אנדרו
הופך לאנכי לגמרי.
כדי לראות למה, בואו נדפדף בו.
כן, עכשיו אני נייח, פשוט רץ על הנקודה,
במרכז הפנל.
בקצה ספר הדפדוף,
קו העולם שלי עלה ישר למעלה.
עמודי הגדר עוברים על פני.
זה עכשיו העולם שלהם שמוטה.
הארגון מחדש הזה של פנלים ידוע
כטרנספורמציה גלילאית,
והיא מאפשרת לנו לנתח פיזיקה מנקודת מבט של מישהו אחר.
במקרה הזה, שלי.
אחרי הכל, זה תמיד טוב לראות דברים מנקודת מבט אחרת,
בעיקר כשהצופים נעים
במהירויות שונות.
כל עוד המהירויות לא גבוהות מדי.
אם אתם קרן קוסמית שנעה במהירות האור,
ספר הדפדוף שלנו של נקודת המבט שלכם מתפרק.
כדי לעצור את זה מלקרות,
אנחנו נצטרך להדביק פנלים יחד.
במקום ערמה של פנלים נפרדים,
אנחנו נצטרך בלוק קשיח של מרחב-זמן,
שאליו נגיע באנימציה הבאה.