Fungovaly by reflektory při rychlosti světla?

Ahoj, tady Michael z Vsauce. Kdybyste řídili auto
jedoucí rychlostí světla a zapnuli za jízdy přední světla, co by se stalo? Mohla by se světla rozsvítit, nebo by zůstala vypnutá? Nebo by se světlo vytvořilo,
ale hromadilo by se uvnitř reflektorů jako přetékající umyvadlo.

Nebo by světlo vyletělo
dvojnásobkem rychlosti světla. Normální rychlost světla + rychlost auta. Ne, to nebude správně. Nic z toho není správně, protože na tuto otázku
neexistuje odpověď. Auto se nemůže
pohybovat rychlostí světla. Žádný hmotný objekt to nedokáže. Říkáte si: "Ale no tak..."

"Něco se rychlostí světla pohybovat může,
něco, co žádnou hmotnost nemá." "Třeba fotony." "Pojďme si vyrobit auto ze světla." Dobrá. Pojďme to vzít v úvahu, protože když si představíme,
jaké to je být světlem, vyvstane nám
několik otázek o světle, o tom, proč jsou věci tak, jak jsou, a o tom, jestli jsme,
nebo nejsme skuteční.

Abyste pochopili,
co tím mám na mysli, musíme si nejprve promluvit o c. O rychlosti světla. Je to konstanta. Pokud zrovna nezrychlujete, můžete se pohybovat rychle
nebo pomalu v jakémkoliv směru a vždy uvidíte, že se světlo pohybuje rychlostí světla.

I když to vypadá, že světlo zpomaluje
při průchodu různými materiály, fotony samotné
se stále pohybují rychlostí c, jen musí uletět delší vzdálenost, což jim zabere víc času. Tento zákon platí neustále. Pokaždé když se pohybujete
ve vztahu k okolí, pozorujete okolí odlišně
a okolí pozoruje odlišně vás.

Když se pohybujete, všechno, co se nehýbe s vámi, se zdá být
zkrácené na délku a zpomalené v čase. Všichni ostatní ale pozorují,
že se tyto změny dějí jen vám. Tyto změny se opravdu dějí, jen jsou neměřitelné při rychlostech,
kterými se běžně pohybujeme. Například když si jdete
do ledničky pro něco na zub, bude vám lednička připadat o 11 triliontin blíže a o 11 triliontin
kratší, než kdybyste se nehýbali.

Taky si všimnete, že se v čase
pohybuje pomaleji než vy. Každá její sekunda bude
o 11 triliontin delší než ta vaše. Vaše lednička by ale pozorovala
stejné změny na vás. Jsou to malé hodnoty, ale při rychlostech
blížících se rychlosti světla můžou být tyto změny pozoruhodné. V jednom starším videu
jsem poznamenal, že částici letící k Zemi rychlostí
99,9999999999991 % c se celá Země zdá
jen 17 metrů široká.

Celá naše planeta. Zkusme teď srovnat
světla nepohybující se rakety a rakety letící 99% rychlostí světla. Pohybující se raketa by byla
zploštělá ve směru pohybu k nám, zatímco stojící raketa
by vypadala normálně. Když se jim rozsvítí reflektory,
světlo vyletí u obou stejnou rychlostí. Rychlost zdroje světla
jej nedokáže zrychlit. Pohyb zdroje ale přidává světlu
energii ve směru pohybu rakety, což způsobí modrý posun
při pohledu zepředu a červený posun zezadu.

Takhle bychom to ale viděli jen my, kdybychom stáli na místě
jako nepohybující se raketa. Posádka pohybující se rakety by neviděla, že má světlo jen malý náskok před nimi. Viděli by přesně to,
co vidí posádka zastavené rakety. Viděli by, jak se od nich světlo vzdaluje
rychlostí světla, jako by se ani nehýbali. Vysvětlím vám proč.

Řekněme, že tato vzdálenost
je světelná sekunda. Vzdálenost, kterou světlo
uletí za jednu sekundu, což je 299 792 458 metrů. Po jedné sekundě z našeho pohledu
oba paprsky uletí světelnou sekundu. Posádka letící rakety ale měří
rychlost světla stejnou jako my. To přece nedává smysl. Světlo se přece ještě nevzdálilo
o světelnou sekundu od nich. Jejich světelná sekunda
je totiž kratší než naše.

Navíc by ani nesouhlasili,
že už uplynula sekunda, protože pro ně čas ubíhá pomaleji. Jejich sekunda trvá déle než ta naše a za tu dobu se od nich světlo opravdu
vzdálí o jednu světelnou sekundu. Jednotliví pozorovatelé se na svých
měřeních prostoru a času často neshodnou. Přes všechny různé neshody
se ale shodnou na jedné věci. Na rychlosti světla. Ta je vždy stejná pro všechny.

Ale co kdybyste
se pohybovali rychlostí světla? Dokázal by to jen
nehmotný dopravní prostředek, tak pojďme předpokládat,
že takový dokážeme vyrobit. Takové vozidlo by cestovalo se světlem. Světlo by se od něj
nedokázalo vzdálit ani o kousíček. Nehledě na to, jak krátký
by pro něj byl metr. Nehledě na to, jak krátká
by pro něj byla sekunda. Nikdy by jste neviděli,
že se od něj světlo vzdaluje.

Z jeho pohledu by se světlo nehýbalo. Pasažéři by nesouhlasili,
že se světlo pohybuje rychlostí světla. Je to tak? Ne tak úplně. Při rychlosti světla
totiž není nic k vidění. Ne, protože by nebylo co vidět, ale protože tam není nic,
co by stihnulo provést jakékoliv pozorování. Jak jsme si už říkali, když se rychlost
předmětu přiblíží rychlosti světla, čas všude okolo se zpomaluje.

Předmět letící rychlostí
velmi, velmi blízké rychlosti světla, by mohl cestovat
miliardy našich let, než by pro něj
uběhla jediná sekunda. Ale nehmotné vozidlo
cestující rychlostí světla by mohlo cestovat věčně,
aniž by pro něj sekunda vůbec začala. Pro něj čas neexistuje a nemá čas nic udělat.

Určitě nemá čas na to,
aby si zapnul světla. Koncept času pro něj
nemá žádný smysl. Nehmotné vozidlo ani nemůže
mít zapnutá světla před tím, než dosáhne rychlosti světla, protože nehmotný předmět se neumí
pohybovat jinak než rychlostí světla. Pro takový předmět
žádné "předtím" neexistuje. Jeho počátek, cesta i cíl
se pro něj odehrají ve stejnou chvíli. Cesta od kvazaru vzdáleného
miliardu světelných let trvá fotonu miliardu let
z našeho pohledu.

Pro foton samotný
to ale netrvá ani chvíli. A z pohledu fotonu je vzdálenost
od kvazaru k nám nulová. Díky fotonům můžeme vidět. Dozvídáme se díky nim
všechno o našem vesmíru a na energii, kterou přináší ze Slunce, závisí téměř všechen život na Zemi. Ale i přes všechno, co dokážou, na to nemůžou být hrdí.

Z jejich pohledu
vlastně ani neexistují. Okolní pozorovatelé
je samozřejmě vidí, jak letí rychlostí světla
a nic je nedokáže dohnat. Takže kdybyste
se pohybovali rychlostí světla, museli byste
být nehmotní jako foton a nic byste nedokázali vnímat, protože z vašeho pohledu by nebylo nic,
ani žádný čas si toho všimnout.

Všichni ostatní by viděli,
že nic neděláte, a vy byste si sami sebe nebyli vědomi. Nemohli byste rozsvítit světla, protože byste zanikli
ve stejné chvíli, kdy jste vznikli. Proč je ale rychlost světla
taková, jaká je? Tuhle vzdálenost
světlo uletí za sekundu. Mohlo by taky uletět tuhle,
nebo tuhle, nebo tuhle? Mohl by existovat vesmír,
kde se světlo pohybuje jinou rychlostí?

Jasně že jo. Bez problému. Proč je tedy ten vesmír,
ve kterém žijeme, zrovna takový? Proč jsou fyzikální zákony
takové, jaké jsou, když by mohly být úplně jiné? Zabývá se tím mnoho teorií, ale zatím si nejsme moc jistí,
jak bychom je mohli ověřit, protože jsme zaseknutí
v tomto vesmíru a zatím nevíme, jak si vytvořit
vlastní vesmíry na provádění pokusů.

Možná je ale něco,
co jsme ještě neobjevili, co určuje, že vesmír musí být takový,
jaký právě je, a nikdy jiný. Nebo možná nemusí být takový, ale existuje multiversum. Existují všechny možné vesmíry. Některé z nich okamžitě kolabují, některé jsou prázdné a temné, v některých jste vy
a sledujete toto video, ale Země tam má dvě Slunce.

Jestli se teď dívá
někdo z toho vesmíru, bude nejspíš zmatený, protože u nich
má Země dvě Slunce normálně. Každopádně multiversum by bylo
docela pěkné vysvětlení, Nebo možná vesmíry
vznikají uvnitř černých děr. Vesmíry, jejichž fyzikální zákony jsou
jen nepatrně odlišné od zákonů vesmíru, ve kterém vznikly.

V tomto případě by se vesmíry
mohly vyvíjet podle přírodního výběru. Vesmíry, které jsou lépe
uzpůsobené na vytváření černých děr, budou mít více vesmírných potomků. Což znamená, že vesmírů uzpůsobených
k tvorbě černých děr bude více. Jako třeba zrovna ten,
ve kterém žijeme. To by bylo docela výhodné, protože vesmíry
umožňující vznik černých děr umožňují i vznik sluncí a nás. Nebo...

...a to je moje oblíbená teorie... Možná žijeme v simulaci
a někdo to všechno naprogramoval. To zní jako ze sci-fi, ale líbí se mi, jak o tom
napsal Julian Baggini v knize "The Pig That Wants to Be Eaten". Když budeme předpokládat, že za nějaký čas
bude virtuální realita tak dobrá, že i její obyvatelé nebudou tušit,
že jsou uvnitř simulace, a když budeme předpokládat, že vytvořit
takovou simulaci bude mnohem jednodušší, než vytvořit opravdové
bytosti z masa a krve, což vyžaduje celý vesmír
a miliardy let času, je docela jednoduché si odvodit, že je lehčí stvořit mnohem víc
simulovaných bytostí než skutečných.

Řekněme třeba 999 simulovaných
na jednu reálnou bytost. Takže co je pravděpodobnější? Že patříte do toho 0,1 % skutečných, nebo 99,9 %, kteří si myslí, že jsou
skuteční, ale ve skutečnosti nejsou.

Možná že skutečně žijeme jen v simulaci
vytvořené jinými inteligentními bytostmi. John Gribbin ale poukazuje na jednu věc,
která by tuto myšlenku mohla vyvrátit. Iracionální čísla. Jako je například
odmocnina ze dvou nebo pí. Tyto čísla totiž nekončí. Mají nekonečnou, neopakovanou sekvenci číslic. Což znamená, že kdokoliv,
kdo by programoval tento vesmír, by musel do programu
zahrnout celé pí.

Takže když v našem neustálém vypočítávání
dalších a dalších řádů čísla pí dojdeme k nekonečně se opakující
sérii číslic, nebo najdeme konec, mohl by to být poměrně dobrý náznak toho,
že žijeme uvnitř simulace. Že náš vesmír není reálný. Zatím jsme to ale neobjevili
a nemyslíme si, že by k tomu někdy došlo. Takže díky, iracionální čísla,
že nás držíte v reálném světě. A jako vždycky... Díky za sledování.

Překlad: Zarwan
www.videacesky.cz