MUTTA OIKEAA AIKAA EI OLE OLEMASSA! PAIKALLAAN OLEVA KELLO KÄY NORMAALISTI: RAKETISSA OLEVA KELLO ON PAIKALLAAN RAKETIN SUHTEEN JA SITEN ASTRONAUTIN SYDÄN LYÖ 60 KERTAA MINUUTISSA … … MUTTA KELLOT, JOIDEN SUHTEEN RAKETTI ON LIIKKEESSÄ, MITTAAVAT AIKAA TOISELLA TAVOIN AIKADILATAATIO ON AITO FYSIKAALINEN JA FYSIOLOGINEN ILMIÖ: KOSKEE MYÖS IHMISTÄ järjen vastaista, koska arkisesti kuvittelemme, että on olemassa absoluuttinen aika MUTTA OIKEAA AIKAA EI OLE OLEMASSA!
Huom! Liike on suhteellista – ei voi sanoa että raketti on se, joka liikkuu ’oikeasti’ ’Liikkuva kello jätättää’ = Maassa olevan tarkkailijan mielestä raketin kello jätättää, raketissa olevan tarkkailijan mielestä Maan kello jätättää … … ja molemmat ovat oikeassa! Vasta kun kelloja verrataan levossa toisiinsa, voidaan päättää, kuka on nuorempi
AJAN MÄÄRITELMÄÄ ON RUKATTU ... VALON VÄRI RIIPPUU LIIKETILASTA kohti: sinisiirtymä pois: punasiirtymä värähtelyjä aikayksikössä
… ja raketista katsoen … AIKA-AVARUUS aika ei-euklidinen ”monisto” (~ avaruus) tapahtuma 2 maailmanviiva tapahtuma 1 paikka … ja raketista katsoen …
ENTÄ SYY-SEURAUSSUHDE? AIKA EI ABSOLUUTTISTA ... ENTÄ SYY-SEURAUSSUHDE? Sarajevon laukaukset Berliinin muuri murtuu 75 vuotta Sarajevon laukaukset Berliinin muuri murtuu esim. 125 vuotta
vaaditaan: SYY-SEURAUS-SUHDE EI MUUTU VALON NOPEUS SUURIN MAH- DOLLINEN SIGNAALINOPEUS takyoni: hypoteettinen valoa nopeampi hiukkanen ei ole havaittu
E = mc2 E E valon nopeus sama liiketilasta riippumatta mc2 Newton mc2 nopeus v = c mikään massiivinen kappale ei voi saavuttaa valon nopeutta (HUOM: massa on koko ajan vakio) E lisää nopeutta = lisää liike-energiaa
Onko tämä vain modernia skolastiikkaa? EI lennätetään tarkkoja atomikelloja aikadilataatio alkeishiukkaset eivät pysy hiukkaskiihdyttimissä ilman suhteelli- suusteoriaa - hiukkastörmäykset, radioaktiivinen hajoaminen, ydinpommi jne kvanttielektrodynamiikka sisältää suppeamman suhteellisuus- teorian ja kuvaa atomien ominaisuudet äärimmäisen tarkasti satoja ellei tuhansia ilmiöitä
hajoaminen X AB Alkutilan energia = lopputilan energia (energia säilyy)
miten kellot käyvät kiihtyvässä liikkeessä? tasainen liike suppeampi suhteellisuusteoria kellojen käynti riippuu liiketilasta miten kellot käyvät kiihtyvässä liikkeessä? kiihtyvyys voima Einstein 1907-1916 yleinen suhteellisuusteoria
yleinen suhteellisuusteoria Einstein 1916 gravitaatio = aika-avaruuden käyristyminen MASSA ENERGIA KELLOJEN KÄYNTI
R - ½g R = 8 GNT /3 aika-avaruus = massa-energia Einsteinin yhtälöt R - ½g R = 8 GNT /3 aika-avaruus = massa-energia
SEKÄ MASSA ETTÄ ENERGIA ’NÄKEE’ GRAVITAATION E = mc2 : massa on energiaa valonsäde taipuu painovoimakentässä Auringonpimennys 1919
gravitaatiolinssi kaukainen galaksi Einsteinin rengas
Merkuriuksen perihelin siirtymä: 43”/vuosisata
MUSTA AUKKO massa vetää myös valoa puoleensa … ja jos valo putoaa, putoaa kaikki muukin MUSTA AUKKO valo putoaa …
= Schwarzschildin säde Massa M Einsteinin yhtälöihin ratkaise aika-avaruuden ominaisuudet Mustaa aukkoa voi kiertää sen tapahtumahorisontin ulkopuolella tapahtumahorisontti = Schwarzschildin säde singulariteetti kaikki sisäpuoliset radat vievät singulariteettiin mukana putoavan kellon mukaan mitattuna äärellisessä ajassa demo: www.fourmilab.ch/gravitation/orbits/
TÄHDEN ELÄMÄ painovoima vetää säteilypaine työntää ydinpolttoaine loppuu säteilypaine katoaa romahdus mitä enemmän massaa, sitä kovempi puristus suuri massa, romahdus vie Schwarzschildin sädettä pienempään tilaan romahdus singulariteetiksi
MUSTA AUKKO tapahtumahorisontin kaukainen ylittämiseen käytetty aika näyttää äärettö- mältä kaukainen havaitsija MUSTA AUKKO mustaan aukkoon pudotaan äärellisessä ajassa tapahtumahorisontti painovoimakenttä vaikuttaa kellojen käyntiin
tapahtumahorisontissa ei tapahdu mitään ihmeellistä … Schwartzschildin säde verrannollinen aukon massaan … mutta lähellä singulariteettia vuorovesivoimat kasvavat hyvin voimakkaiksi