Päätä pahkaa kylttiä päin

Kyltti lyö miestä

Einsteinin suhteellisuusteoria sanoo, että miltei kaikki liike on suhteellista. On siis aivan yhtä totta, että kyltti lyö miestä kuin että mies osuu juostessaan kylttiin.

tiistai 3. marraskuuta 2015 teksti Rune Birkvad ja Babak Arvanaghi

Yllä olevalla videolla mies juoksee päistikkaa päin kadulla olevaa kylttiä – vai juokseeko sittenkään? Ehkä se onkin kyltti, joka ottaa ja pamauttaa miehen katuun!

Jos ihminen juoksee päätä pahkaa päin katukylttiä, seurauksena on takuulla kova päänsärky. Jos asiaa olisi kysytty Sir Isaac Newtonilta, hän olisi ehkä todennyt, että kyltti ottaa yhtä paljon osumaa kuin siihen törmännyt henkilökin. Albert Einsteinin oli samoilla linjoilla, mutta hän asetti kysymyksen toisin: juokseeko ihminen lopulta päin kylttiä vai lyökö kyltti ihmistä?

Kaikki vaikuttaa kaikkeen

Kuvittele, että olet junassa, joka liikkuu 100 kilometrin tuntinopeudella. Heität junan menosuunnassa ilmaan pallon, jonka lentonopeus on 20 kilometriä tunnissa. Millaisella vauhdilla pallo etenee?

Einsteinin mukaan oikea vastaus riippuu siitä, kenelle se esitetään. Sinä matkustat junassa, joten sinun näkökulmastasi katsoen heittämäsi pallo liikkuu 20 kilometrin tuntinopeudella. Jos taas kysytään junaa ratapenkalta katselevalta henkilöltä, millaista nopeutta ohi kiitävässä junassa lentävä pallo kulkee, hän vastaa: "120 kilometriä tunnissa", eli hän laskee yhteen junan nopeuden ja sen sisällä heitetyn pallon nopeuden.

Jonkin matkan päästä junaa katseleva ihminen havaitsee kuitenkin myös, kuinka Maa kiertää Aurinkoa samalla, kun hän näkee, miten ohiajavan junan sisällä heitetään palloa. Laskelmaan on siis lisättävä myös Maan liike suhteessa Aurinkoon.

Suhteellisuusteoria toteaa, että liike on suhteellista

Kaikkien kolmen henkilön mielestä vaikuttaa kuitenkin siltä, he itse pysyvät tukevasti samassa paikassa.

Todellisuudessa jokainen heistä kuitenkin liikkuu – kaikki nimittäin on koko ajan liikkeessä johonkin muuhun asiaan suhteutettuna. Tätä kutsutaan liikkeen suhteellisuudeksi.

Tämän vuoksi on myös vaikeaa määritellä yksiselitteisesti, juokseeko mies päin katukylttiä vai lentääkö kyltti kohti miehen päätä. Kumpi näistä kahdesta lopulta on liikkeessä?

Jos ollaan sitä mieltä, että mies juoksi ja kyltti oli paikoillaan, tämä johtuu miehen liikkeen kiihtymisestä. Katsojien mielestä miehen liike muuttuu (olivatpa katsojat lähellä tai kauempana), kun taas kyltin etenemisnopeus näyttäisi pysyvän muuttumattomana.

Kiinostaako suhteellisuusteoria ja Albert Einstein? Lue lisää tästä.

Lue tästä

Ehkä sinua kiinnostaa...

TILAA TIETEEN KUVALEHDEN UUTISKIRJE

Voit ladata ilmaisen erikoisnumeron, Uskomattomat aivot, heti, kun olet tilannut uutiskirjeen.

Etkö löytänyt, mitä etsit? Tee haku tästä: