Čas je relativní: tohle znamená

Čas je relativní: rozpíná se nebo stlačuje v závislosti na pohybu nebo poloze pozorovatele a není univerzálním tokem.

Čas je relativní – není absolutní

Skutečnost, že čas je „relativní“, znamená, že není absolutní nebo stejný pro všechny pozorovatele. Jedná se o základní princip speciální teorie relativity Alberta Einsteina. Tato teorie tvrdí, že čas „plyne“ různou rychlostí v závislosti na rychlosti pozorovatele nebo na síle gravitačního pole.

• Dilatace času v důsledku vysoké rychlosti: Pokud se objekt pohybuje velmi rychle – téměř rychlostí světla – plyne pro tento objekt čas pomaleji ve srovnání s pozorovatelem v klidu. Známým myšlenkovým experimentem, který to vysvětluje, je paradox dvojčat.

• Jedno dvojče se vydává na cestu téměř rychlostí světla, druhé zůstává na jednom místě. Když se cestující dvojče vrátí, je mladší, protože pro něj uplynulo méně času. Tato teorie byla potvrzena při experimentech s atomovými hodinami v satelitech a rychlých letadlech.

• Dilatace času vlivem gravitace: Obecná teorie relativity tento princip rozšiřuje a tvrdí, že čas je ovlivňován také gravitací. V silném gravitačním poli plyne čas pomaleji než ve slabém gravitačním poli. Například v blízkosti povrchu hmotného objektu, jako je planeta nebo černá díra, plyne čas pomaleji než daleko od něj.

• Pozorovatel na Zemi vnímá čas o něco pomaleji než pozorovatel na vzdálené družici. To bylo potvrzeno i experimentálně: Atomové hodiny na zemském povrchu a ve velké výšce běží trochu jinou rychlostí.

Prostoročas jako čtyřrozměrné kontinuum

Podle Einsteina nejsou prostor a čas oddělené, ale tvoří jednotu, tzv. prostoročas.

• Děje v časoprostoru proto mohou být vnímány odlišně v závislosti na tom, jak se pozorovatel pohybuje nebo kde se nachází v gravitačním poli. Tato čtyřrozměrná struktura znamená, že neexistuje žádný absolutní okamžik „teď“, který by platil pro všechny.

• Co je „simultánní“ pro jednoho pozorovatele, nemusí být nutně simultánní pro jiného. Čas a prostor jsou tedy relativní z hlediska pozorovatele a pohybu v prostoru.

• GPS satelity jsou dobrým příkladem praktického významu relativity času. Protože se jednak pohybují rychle (speciální teorie relativity), jednak jsou daleko od zemského povrchu (obecná teorie relativity), vteřiny pro ně plynou trochu jinak než pro nás na Zemi. Bez zohlednění těchto vlivů by navigace GPS ztrácela každý den několik kilometrů na přesnosti.