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Transformação de Galileu e contradições com a luz

Transcrição de vídeo

as coisas estão começando a ficar interessantes no primeiro vídeo nós criamos um diagrama espaço tempo do meu ponto de referência e começamos a traçar coisas que se passaram naquele gráfico espaço tempo e aí nós pensamos a nossa amiga sale que bem no tempo igual a zero está em x igual a zero mas ela está passando por mim em uma velocidade relativa de metade da velocidade da luz na direção x positiva então depois de um segundo ela do 1,5 vezes 10 na 8ª metros na direção positiva depois de dois segundos ela andou três vezes 10 oitava metros então nós assumimos que ela fazia parte de um comboio de espaçonaves então três vezes 10 na 8ª metros à frente dela estava outra nave espacial e está se movendo com a mesma velocidade relativa em relação à man ou no meu ponto de referência então essa outra espaçonave no tempo igual a zero está a três vezes dessa oitava metros à minha frente mas então no tempo igual a um vamos marcar aqui o tempo igual se nós pegarmos esse ponto no espaço tempo no meu ponto de referência olhando para as minhas coordenadas espaço-tempo esta espaçonave está agora em t igual a um segundo e x igual olha que o x ou de cai 4,5 vezes 10 na 8ª metros isso se você olhar para as minhas coordenadas espaço tempo mas e as coordenadas espaço-tempo da sally bom para descobrirmos as coordenadas espaço-tempo das ali nós seguimos paralelamente o eixo x linha e vemos onde nós interceptamos o eixo telinha que vai ser aqui ó mas isso ainda é telinha igual a um segundo aqui é ter linha igual a dois segundos e é que é ter linha igual a três segundos então te linha igual a um segundo ainda e assim em geral podemos dizer que ter linha será igual à t mas o que será igual à x linha bom para você descobrir o x linha você vai para lá mentira é o eixo telinha vai descendo até interceptar o eixo x linha nesse ponto daqui e você vê que é três vezes 10 na 8ª metros e com sorte isso faz sentido intuitivamente se não faz pausas de vídeo e pense de verdade sobre isso porque no ponto de referência dela esta espaçonave parece parada porque está se movendo com exatamente a mesma velocidade relativamente vai continuar ficando a três vezes 10 na 8ª metros à frente dela o que é exatamente o que nós vemos então é por isso que as suas coordenadas x linha permanece em 3 vezes 10 na 8ª metros do meu ponto de vista está ficando mais e mais longe de mim na velocidade relativa de 1,5 vezes 10 na 8ª metros por segundo então como nos diferenciamos entre os nossos coordenadas disse e as nossas coordenadas x lina bom vamos marcar aqui de uma cor diferente a nossa condenadas x ea nossa coordenadas x linha bom você ver que para estes exemplos o x linha será menor do que x é isto também deve fazer sentido porque especialmente para este caso está parado do ponto de vista de slimmy mas o seu x está continuamente aumentando o passar do tempo do meu ponto de referência do ponto de referência da sally do ponto de referência do s então se começarmos com x nós deveremos subtrair alguma coisa ea diferença entre esses dois a discrepância entre os dois será a velocidade relativa vezes o tempo para estes é por circular nós vimos que o x linha é três vezes 10 na 8ª metros igual ao xvii isso que é 4,5 vezes 10 na 8ª metros - a velocidade relativa que é de 1,5 vezes 10 na 8ª metros por segundo vezes o tempo que é um segundo então aqui nós podemos simplificar as unidades de segundo e podemos perceber que realmente as duas partes equivalem a três vezes 10 oitava metros vai ser igual há também três vezes 10 na 8ª metros que é o resultado da operação desta parte daqui então os dois lados são iguais eles se equivalem e eles mostram que o que escrevemos aqui em cima x-line igual à x - velocidade relativa vezes o tempo está correto então com sorte isso está fazendo com que você sinta confortável em ter esses dois planos coordenados ou dois gráficos espaço-tempo um sobre o outro em cima do outro ea razão pela qual o azul claro está distorcido é porque está por cima eles estão se movendo com uma velocidade relativa ao que eu estou considerando como sendo o ponto de referência parado que é o meu obviamente não existe algo como um ponto de referência parado como absoluto e nós vamos falar mais sobre isso no futuro mas o que eu quero focar agora é aquele fótons de luz que o limite no tempo igual a zero porque nós vimos ele se move com a velocidade da luz no meu ponto de referência depois de um segundo o foto de luz se moveu três vezes 10 na 8ª metros essa é a sua coordenada x depois de dois segundos o fóton está a seis vezes 10 na 8ª metros mas vamos ver o que aquele fóton parece do ponto de referência do s linha do ponto de referência das ali bem do ponto de referência da sala vamos pensar naquele foto depois de dois segundos então o fóton está bem aqui o telinha é igual a dois segundos mas o que é o x linha o x linha vai ser igual aqui bem o x linha nós vamos descer paralelamente ao eixo telinha é três vezes 10 na 8ª metros então o x linha vai ser igual a três vezes 10 na 8ª metros então do ponto de referência dela aquele foto de luz levou dois segundos para se mover três vezes 10 na 8ª metros ou ainda parece que a velocidade daquele foto é 1,5 vezes 10 na 8ª metros por segundo na direção x positiva e isso deve fazer sentido a partir de um ponto de vista neuton yano ou de um ponto de vista de galileu e isto aqui é chamado de transformações de galileu porque se eu estiver em um carro e tem um outro carro fosse ver isso na estrada o tempo todo se eu estou em um carro indo a 60 quilômetros por hora e tem outro carro indo a 65 quilômetros por hora do meu ponto de vista parece que ele está se movendo para frente a apenas 5 milhas por hora então aquele foto vai parecer mais devagar para sally de maneira semelhante se nós admitimos esse mundo de neuton este mundo de galileu se sabe tivesse uma lanterna se ela tivesse uma lanterna bem aqui vamos desenhar uma lanterna para sally e bem no tempo 10 ela ligasse aquele primeiro foto de luz nós traz assimos do ponto de referência dela bom deveria ir à velocidade da luz no ponto de referência dela então começa que na origem no te ignoram a 0 e aí depois de um segundo no sling nas coordenadas s linha deverá ter ido três vezes 10 na 8ª metros depois de dois segundos deverá ter ido seis vezes 10 na 8ª metros então o seu trajeto no gráfico espaço tempo dela deverá se parecer mais ou menos com isto este é o trajeto do fóton diz ali aquele primeiro foto que foi emitido daquele lugar então você pode estar votando algo interessante aquele foto do meu ponto de vista está está indo mais rápido do que a velocidade da luz depois de um segundo a sua coordenadora x é 4,5 vezes 10 na 8ª metros está indo a 4,5 vezes 10 oitava metros por segundo está indo mais rápido do que a velocidade da luz está indo mais rápido do que o meu fóton e isso pode ser que faça seguido intuitivamente exceto que não é o que observamos a natureza em qualquer momento que tentamos fazer uma previsão que não é o que observamos a natureza isso significa que a nossa compreensão do universo não é completa porque independentemente de qual ponto de referência inercial nós estivermos independentemente da velocidade escalar ou da velocidade relativa da origem daquela luz à velocidade da luz será sempre de três vezes 10 na 8ª metros por segundo então nós sabemos de vida observações do universo que as alíquotas o gás se para o meu foto ela não o veria ainda a metade da velocidade da luz elo veria indo a 3 vezes 10 na 8ª metros por segundo e nós sabemos também através de observações do universo que eu não observaria o foto de sally se movendo a 4,5 vezes 10 na 8ª metros por segundo na verdade ele ainda estaria se movendo a três vezes 10 na 8ª metros por segundo então algo precisa ceder isso está quebrando a nossa visão clássica nossa visão eu tô diana nossas visões de galileu do mundo isso é muito emocionante nós precisamos pensar em algum outro jeito de conceituar as coisas algum outro jeito de visualizar estes gráficos espaço tempo para os diferentes pontos de referência