Cât de repede te miști în acest moment? - Tucker Hiatt

Vezi întreaga lecție: http://ed.ted.com/lessons/how-fast-are-you-moving-right-now-tucker-hiatt

„Cât de repede te miști?” pare o întrebare ușoară, dar e de fapt foarte complicată, și poate cel mai bun răspuns e tot o întrebare: „În raport cu ce?”. Chiar și atunci când stai nemișcat, Pământul se mișcă în raport cu Soarele, iar Soarele în raport cu Calea Lactee, care se mișcă în raport cu... ai prins ideea. Tucker Hiatt explică conceptele de viteză absolută și relativă.

Lecție de Tucker Hiatt, animația de Zedem Media.

Cât de repede te miști în acest moment?

Pare o întrebare ușoară.

Primul răspuns tentant e:

nu mă mișc.

După un timp,

realizezi că poate mișcarea
Pământului e importantă.

Astfel, poate un alt răspuns tentant e:

„30 de km/secundă în jurul Soarelui.”

Dar apoi îți aduci aminte că Soarele

se rotește în jurul centrului Căii Lactee,

iar Calea Lactee se mișcă
în cadrul Grupului Local de galaxii,

iar Grupul Local
în cadrul Roiului Fecioarei,

iar Roiul Fecioarei se mișcă...

„Cât de repede te miști?”

nu e o întrebare ușoară.

Când Centrul de Control al Misiunii
le transmite astronauților viteza,

se raportează mereu la o stare de repaus.

La începutul călătoriei,

vitezele sunt în raport
cu rampa de lansare.

Dar mai târziu, când rampa

e doar un alt punct
de pe suprafața Pământului,

viteza e măsurată în raport

cu un punct ideal în repaus
din centrul Pământului.

În drumul lor spre Lună,

astronauții misiunii Apollo
au avut dificultăți

în a afla cât de repede se deplasau.

Viteza în raport cu Pământul era una,

iar viteza în raport cu Luna era alta.

Asta deoarece Pământul și Luna

se mișcă unul față de altul.

Desigur!

Viteza e o variabilă relativă.

Atunci când căpitanul Kirk
îl întreabă pe locotenentul Sulu

dacă nava Enterprise
a atins de 7 ori viteza luminii,

Sulu ar fi trebuit să răspundă:

„În raport cu ce, căpitane?”

Un astfel de răspuns

ar fi putut pune ofițerii
de pe Starfleet în mari probleme,

dar e singurul răspuns bun

la întrebarea:
„Cât de repede te deplasezi?”

Aceasta e relativitatea de bază.

Nu relativitate complicată einsteniană,

ci relativitate galileană veche
și încă corectă.

Galileo a fost prima persoană

care și-a dat seama că nu există

o viteză absolută.

Vitezele sunt relative.

Asta înseamnă că vitezele au înțeles

doar când sunt raportate
la un punct de referință.

Poate acel punct
e tot acel obiect în repaus.

Dar apoi trebuie să ne întrebăm din nou:

„În repaus în raport cu ce?”

Pentru că și conceptul de repaus

și-a pierdut orice înțeles absolut.

Viteza e relativă,
la fel și starea de repaus.

Viteza Pământului
e 30 km/secundă în raport cu Soarele.

Viteza navei Enterprise
era de 7 ori viteza luminii

în raport cu centrul Căii Lactee.

Viteza ta e zero față de scaunul tău.

Dar în funcție de locul în care ești,

e de sute de km/oră
în raport cu centrul Pământului.

Dar dacă mergem mai departe și întrebăm:

„Dar cât de repede se mișcă
de fapt Pământul?”

ne imaginăm naveta Pământ

navigând în oceanul spațiului

în timp ce orbitează Soarele.

Dar spațiul nu e un ocean.

Nu are substanță, precum are apa.

Spațiul nu e ceva;

spațiul e nimic.

Spațiul e lipsa materiei.

Te poți deplasa
între două puncte din spațiu,

să spunem Pământ și Marte,

dar nu te poți deplasa prin spațiu.

Nu există nimic prin care să te deplasezi.

E ca și cum ai spune
cât cântărește o gaură.

O gaură cântărește exact nimic,

deoarece o gaură e nimic.

E o absență, la fel și spațiul.

Să te miști în raport cu nimic
nu are niciun înțeles.

Conceptele de viteză și de repaus

au doar un înțeles relativ.

Sunt în mod absolut fără sens.

Au un înțeles doar când sunt raportate

la un punct de referință
arbitrar și artificial.

Dacă într-o zi
ești în naveta ta spațială,

și vezi pe fereastră, să spunem,

o stație spațială ce se deplasează
cu o viteză constantă,

nu ai de unde să știi
cine se mișcă de fapt.

Niciunul dintre voi nu se mișcă,

deoarece nu există
un sens absolut al vitezei constante.

Viteza constantă în linie dreaptă

are doar un înțeles relativ,

e un fel de realitate relativă.

Înseamnă că toate mișcările sunt relative?

Nu. Unele au doar înțeles relativ,

dar altele au înțeles absolut,

sunt absolut reale.

De exemplu, viteza constantă e relativă,

dar schimbarea vitezei e absolută.

Să numești ceva absolut în mod științific,

înseamnă că nu sunt folosite
valori arbitrare în măsurarea sa.

E fără îndoială măsurabil.

Când naveta ta își aprinde motoarele,

modificarea vitezei tale e fără echivoc.

O simți în stomac,

iar senzorii navetei o pot măsura.

Pe fereastră,

stația spațială poate părea
că își schimbă viteza,

dar cei de pe stație nu simt asta,

și niciun senzor nu poate măsura asta.

Tu îți schimbi de fapt viteza,

iar ei nu o fac.

E ceva absolut real în schimbarea vitezei.

Același lucru se aplică
și mișcării de rotație.

Dacă naveta ta se rotește,
poți simți asta,

iar senzorii navetei o pot măsura.

Stația spațială de afară
poate părea că se rotește,

dar tu ești cel căruia îi este rău,

nu cei din stația spațială.

Tu te rotești de fapt,

iar ei nu se rotesc.

E ceva absolut real
în mișcarea de rotație.

Deci, unele mișcări sunt relative,
iar altele nu sunt.

Nu există ceva absolut
în vitezele constante,

dar schimbările vitezei sunt foarte reale,

la fel și mișcarea de rotație.

Trebuie să fim mai atenți

în analiza experiențelor noastre zilnice

pentru a înțelege ce e cu adevărat real.

Din moment ce putem
fi păcăliți de percepții

de bază ca viteza,

poate că fiecare percepție
merită o analiză mai profundă.

Asta l-a inspirat pe Einstein

să facă incredibilele descoperiri

despre viteza luminii
și călătoria în timp.

Să știi cum să identifici
ce e cu adevărat real

e dificil și e foarte important.

Dacă un polițist te oprește vreodată
pentru depășirea vitezei legale

și întreabă:
„Știți cu ce viteză mergeați?”

și voi răspundeți inteligent,
deși neinspirat:

„În raport cu ce?”

Și apoi, în timp ce stai pe bancheta
din spate a mașinii de poliție

și o simți accelerând spre închisoare,

poți adăuga:

„Dar unele lucruri sunt absolute!”