Tip:
Highlight text to annotate it
X
כמה מהר אתם נעים כרגע?
זה נראה כמו שאלה קלה.
התשובה המפתה הראשונה היא,
"אני לא זז."
אבל לאחר חשיבה נוספת,
אתם מבינים שאולי התנועה של כדור הארץ נחשבת.
אז, תשובה מפתה שניה היא,
"30.5 קילומטר בשניה מסביב לשמש."
אבל אז אתם נזכרים שלמדתם שהשמש
נעה סביב מרכז שביל החלב,
ושביל החלב נע בתוך קבוצת הגלקסיות המקומית,
והקבוצה המקומית נעה בתוך צביר בתולה,
וצביר בתולה נע בתוך....
"כמה מהר אתם נעים?"
זו לא שאלה פשוטה.
כשבקרת המשימה אומרת לאסטרונאוטים
כמה מהר הם נעים,
תמיד יש הנחה לגבי התקן למנוחה.
בתחילת המסע,
מהירויות ניתנות יחסית לכן השיגור.
אבל לאחר מכן, כשכן השיגור
הוא רק עוד נקודה שרירותית
על פני כדור הארץ המסתובבים,
מהירויות ניתנות יחסית
לנקודה האידיאלית הלא מסתובבת במרכז כדור הארץ.
בדרך לירח,
לאסטרונאוטים של אפולו היה קשה
לענות על השאלה,
"כמה מהר אתם נעים?"
מהירות התרחקות מכדור הארץ היתה דבר אחד,
ומהירות התקרבות לירח היתה דבר אחר.
זה בגלל שכדור הארץ והירח
נעים יחסית אחד לשני.
אה, כמובן!
מהירות היא מידה יחסית.
כשקפטן קירק מבקש מסגן סולו
אם האנטרפרייז הגיעה למהירות עיוות 7,
סולו צריך לענות,
"יחסית למה, קפטן?"
כזו תשובה חצופה
אולי יכולה להכניס קציני צי הכוכבים לצרות,
אבל היא התשובה הטובה היחידה
לשאלה, "כמה מהר אתם נעים?"
זו יחסיות בסיסית מדברת.
לא יחסות מפוארת של אינשטיין,
אלא יחסות טובה וותיקה
(ועדיין נכונה) של גלילאו.
נראה שגלילאו היה האדם הראשון
להבין שאין כזה דבר
מהירות אבסולוטית.
מהירויות הן יחסיות.
זה אומר שלמהירויות יש משמעות
רק כשהן מתיחסות למסגרת יחוס.
בהנחה שמסגרת היחוס עצמה היא במנוחה
אבל אז אנחנו צריכים לשאול שוב,
"במנוחה יחסית למה?"
מפני שאפילו הרעיון של מנוחה
איבד כל רמז למשמעות אבסולוטית.
מהירות היא יחסית ומנוחה היא יחסית.
מהירות כדור הארץ היא 30.2 קילומטר לשניה יחסית לשמש.
מהירות האנטרפרייז היא עיוות 7
יחסית למרכז שביל החלב.
המהירות שלכם היא אפס יחסית לכורסא שלכם.
אבל בהתאם למקום בו אתם יושבים,
זה מאות קילומטרים לשעה יחסית למרכז כדור הארץ.
כשאנחנו מרימים גבה ושואלים,
"אבל כמה מהר כדור הארץ באמת זז?"
אנחנו מדמיינים את ספינת החלל כדור הארץ
שטה באוקיינוס החלל
כשהוא מקיף את השמש.
אבל החלל הוא לא אוקיינוס.
אין בו חומר כמו שיש במים.
החלל הוא לא משהו;
החלל הוא כלום.
החלל הוא שום דבר.
אתם יכולים לנוע בין שתי נקודות בחלל,
נגיד בין כדור הארץ למאדים,
אבל אתם לא יכולים לנוע דרך החלל.
אין מה לנוע דרכו.
זה כמו לנסות להגיד כמה שוקל חור.
חור שוקל בדיוק כלום
מפני שחור הוא כלום.
הוא ריקנות, וכך גם החלל.
לנוע יחסית לכלום זה חסר משמעות.
לרעיון של מהירות ומנוחה
יש רק משמעות יחסית.
הם לחלוטין חסרי משמעות.
יש להם משמעות
רק יחסית לנקודה אקראית שנבחרה,
מסגרות מלאכותיות של יחוס.
אם, יום אחד, אתם נחגרים לחללית שלכם,
ואתם רואים מחלון הצד, נגיד,
תחנת חלל עוברת במהירות קבועה,
אין דרך לדעת מי מכם באמת נע.
אף אחד מכם לא באמת נע
מפני שאין מציאות משמעותית לגבי מהירות קבועה.
למהירות קבועה בקו ישר
יש רק משמעות יחסית,
סוג של מציאות יחסית.
האם זה אומר שכל תנועה היא יחסית?
לא! לחלק מהתנועות יש רק משמעות יחסית,
אבל לחלק מהמהירויות יש משמעות אבסולוטית,
הן מציאותיות לחלוטין.
לדוגמה, מהירות קבועה היא יחסית,
אבל שינוי במהירות הוא אבסולוטי.
לקרוא למשהו אבסולוטי במדע
אומר שסטנדרטים שרירותיים לא בשימוש
במדידה.
זה ניתן למדידה חד משמעית.
כשהחללית שלכם מניעה את המנועים שלה,
שינוי המהירות שלכם לא נתון לערעור.
אתם מרגישים אותו בבטן שלכם,
והחיישנים של החללית שלכם יכולים למדוד אותה.
מחוץ לחלון,
תחנת החלל שעוברת
אולי נראית כאילו היא משנה מהירות,
אבל האנשים בתוך התחנה לא ירגישו את זה.
ואין חיישנים שיכולים למדוד את זה.
אתם באמת משנים מהירות,
והם באמת לא.
יש משהו אמיתי לגמרי
בשינויי מהירות.
אותו דבר תקף לסיבוב.
אם החללית שלכם מסתובבת,
אתם יכולים להרגיש את זה,
והחיישנים של החללית יכולים למדוד את זה.
תחנת החלל בחוץ
נראית אולי כאילו היא מסתובבת איתכם,
אבל זה אתם שמרגישים בחילה,
לא האנשים בתחנת החלל.
אתם באמת מסתובבים,
והם באמת לא.
יש משהו אמיתי אבסולוטית בסיבוב.
אז, כמה תנועות הן יחסיות, וכמה לא.
אין מציאות עמוקה על מהירות קבועה,
אבל שינויים במהירות הם לגמרי אמיתיים,
וכך גם סיבובים.
אנחנו צריכים להתחשב
בניתוח שלנו של חוויות יום יומיות
כדי לזהות מה הוא באמת אמיתי.
מאחר ואנחנו יכולים להיות מוטעים על ידי תפיסה
בסיסית כמו מהירות,
אולי לכל תפישה מגיעה בחינה עמוקה.
זה מה שנתן השראה לאיינשטיין
לתובנות המדהימות שלו
ולגבי מהירות האור ומסע קדימה בזמן.
לדעת איך לזהות
מה אמיתי לגמרי
זו עבודה קשה וחשובה
אם שוטר אי פעם יעצור אתכם על מהירות מופרזת
וישאל, "אתם יודעים באיזה מהירות נסעתם?"
תשובה נכונה אבל אולי לא חכמה
תהיה, "יחסית למה?"
ואז, כשאתם יושבים בכיסא האחורי של מכונית המשטרה
ומרגישים אותה מאיצה לכיוון הכלא,
אתם יכולים להוסיף,
"אבל חלק מהדברים הם אבסולוטיים!"