Osnove prostorvremena: Prvi deo - Endru Poncen (Andrew Pontzen) i Tom Vajnti (Tom Whyntie)

Pogledajte celu lekciju na: http://ed.ted.com/lessons/the-fundamentals-of-space-time-part-1-andrew-pontzen-and-tom-whyntie

Prostor je ono gde se nešto dešava. Vreme je ono kada se nešto dešava. A ponekad, da biste stvarno videli svemir, treba da uzmete ova dva pojma i pomešate ih. U ovoj prvoj lekciji trodelnog serijala o prostorvremenu, urnebesni voditelji Endru Poncen i Tom Vajnti prolaze kroz osnove prostora i vremena pojedinačno, i koriste kineograf da ilustruju kako možemo da počnemo da ih posmatramo zajedno.

Autori lekcije: Endru Poncen i Tom Vajnti. Animacija: Giant Animation Studios.

Prostor je: ono gde se nešto dešava.

Vreme je: ono kada se nešto dešava.

Možemo izmeriti gde se nešto nalazi

i kada se nešto dešava,

ali u modernoj fizici

vidimo da su "kada" i "gde"

u stvari delovi jednog istog pitanja.

Jer kad se radi o razumevanju svemira,

treba da zamenimo
trodimenzionalni prostor plus vreme

jednim pojmom:

četvorodimenzionalnim prostorvremenom.

Istražićemo i objasniti prostorvreme

u ovom nizu animacija.

Animacija?

Da.

Pa, nismo baš animirani, zar ne?

Naravno da jesmo. Vidi,
mogu da odem odavde dovde.

Kako si stigao odavde do tamo?

Koliko brzo si išao?

Jesi li trčao? Hodao?

Jesi li uopšte išao pravolinijski?

Da bih na to odgovorio, moramo da
napravimo našu animiranu fiziku

da izgleda više kao prava fizika.

Trebaće vam više sličica.

Još sličica molim!

Dobro. Na svakoj sličici, Endru je
na malo drugačijem mestu.

Tako da ja vidim da svaka pokazuje

gde je Endru u različitom trenutku.

To je odlično. Ali, bilo bi lakše videti
šta se dešava

kad bismo isekli

sve te stotine sličica i složili ih

kao kineograf.

Tako, a sada da ga izlistamo

da bismo videli sličice jednu za drugom

kako prolaze, 24 u sekundi.

Vidite! Rekao sam vam da je to animacija.

Sada možete da me vidite kako hodam.

Crtanje svih ovih sličica
i njihovo slaganje u kineograf

samo je jedan način prikazivanja
toga kako se krećem.

Tako animacije, ili čak
i filmovi, funkcionišu.

Kako vidimo, brzinom kojom ja hodam,

potrebno je dve sekunde
da prođem svaki stubić ograde,

a razmak između njih je 4 metra.

Tako da možemo izračunati
da je moja brzina -

koliko brzo se krećem kroz prostor -

dva metra u sekundi.

Ali do toga sam mogao
da dođem pomoću sličica

bez njihovog listanja.

Gledajući kineograf odozgo

možete videti sve primerke stubića

i sve primerke Endrua,

a on je na svakom od njih
na malo drugačijem mestu.

Možemo predvideti
sve što će se desiti Endruu

ako okrećemo 24 stranice svake sekunde,

uključujući i njegovu brzinu kretanja,

samo posmatranjem.

Ne moramo uopšte da okrećemo strane.

Pogled odozgo na ovaj kineograf

je poznat kao prostorvremenski dijagram

Endruovog putovanja kroz, pogodili ste,

prostor i vreme.

Liniju koja predstavlja
Endruov put nazivamo

njegovom svetskom linijom.

Ako trčim umesto da hodam,

možda ću prolaziti
pored stubića za 1 sekundu.

On nije baš sportski tip.

Svejedno, ako posmatramo odozgo
ovaj novi kineograf,

možemo da uradimo
istu analizu kao malopre.

Svetska linija Endrua koji džogira

je nakrivljenija

nego svetska linija Endrua kad hoda.

Možemo da vidimo da se kreće dvaput brže

bez listanja sličica.

Ali evo domišljatog dela.

U fizici je uvek dobro pogledati stvari
iz drugih perspektiva.

Ipak, fizički zakoni

treba da budu isti za svakoga

ili ih niko neće poštovati.

Da razmotrimo onda ponovo naš crtać

i stavimo kameru da
prati Endrua kako džogira

dok prolazi stubiće ograde.

Gedajući ga još uvek kao kineograf,

ne moramo ništa ponovo da crtamo.

Samo malo pomerimo sve sličice zajedno

dok Endruova iskošena svetska linija

ne postane potpuno vertikalna.

Da bismo videli zašto, hajde da izlistamo.

Da, sad sam u jednom mestu,
samo trčim na tački

u centru sličice.

Gledajući kineograf odozgo,

moja svetska linija je išla pravo nagore.

Stubići prolaze pored mene.

Sada su njihove svetske linije iskošene.

Ovo preuređivanje sličica je poznato kao

Galilejeva transformacija

i dopušta nam da analiziramo fiziku
iz tuđe perspektive.

U ovom slučaju - moje.

Uvek je dobro videti stvari
iz perspektive drugih,

naročito kad se posmatrači kreću

različitim brzinama.

Sve dok brzine ne postanu suviše velike.

Ako ste kosmički zrak
koji se kreće brzinom svetlosti,

naš kineograf vaše tačke posmatranja
se raspada.

Da bismo to sprečili,

moramo da slepimo sličice.

Umesto hrpe odvojenih sličica,

trebaće nam homogen blok prostorvremena,

do čega ćemo doći u sledećoj animaciji.