Μια ιστορία του 20ού αιώνα: Ο αιώνας των μεγάλων αλλαγών

Σχετικότητα • Διαγράφοντας τον ομφαλό | 41 φαίνεται ότι αυτό μας δημιουργεί απελπιστικά προβλήματα, αφού όλες οι μετρήσεις είναι σχετικές και δεν μπορούμε να πούμε ότι είναι οριστικές ή «αληθείς». Για να αντιμετωπίσει αυτό το πρόβλημα, ο Αϊνστάιν κατέφυγε στα μαθηματικά. Σύμφωνα με την κλασική φυσική, το φως (και όλες οι άλλες μορφές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας) πρέπει να κινείται πάντα με συ- γκεκριμένη ταχύτητα όταν ταξιδεύει στο κενό. Αυτή η ταχύτητα, σχε- δόν 300.000.000 μέτρα ανά δευτερόλεπτο, είναι γνωστή στους μα- θηματικούς ως c και στους μη μαθηματικούς ως ταχύτητα του φωτός. Όμως πώς μπορεί να ισχύει αυτό όταν, όπως είδαμε, τα αποτελέσμα- τα των μετρήσεων διαφέρουν ανάλογα με το πλαίσιο αναφοράς; Θα πρέπει να εξετάσουμε ιδιαιτέρως το πρόβλημα της πρόσθεσης ταχυτήτων. Ας πάρουμε μια σκηνή από κάποια ταινία του Τζέιμς Μποντ στην οποία το πρωτοπαλίκαρο του κακού πυροβολεί τον ήρωα. Δεν χρειάζεται να ανησυχούμε μήπως σκοτώσει τον Μποντ, αφού τα πρωτοπαλίκαρα είναι γνωστό ότι δεν τα πηγαίνουν καθόλου καλά στο σημάδι. Αντ’ αυτού ας αναρωτηθούμε πόσο γρήγορα ταξι- δεύει η σφαίρα όταν περνά πάνω από το κεφάλι του Μποντ. Ας υποθέσουμε, χάριν ευκολίας, ότι η ταχύτητα της σφαίρας που βγήκε από το όπλο ήταν 1.000 χιλιόμετρα την ώρα. Αν τη στιγμή που πυ- ροβόλησε το πρωτοπαλίκαρο κινούνταν προς την κατεύθυνση του Μποντ πάνω σε ένα μηχανοκίνητο έλκηθρο και αν το έλκηθρο είχε ταχύτητα 80 χιλιομέτρων την ώρα, τότε η ταχύτητα της σφαίρας θα ήταν το άθροισμα αυτών των ταχυτήτων, δηλαδή 1.080 χιλιόμετρα την ώρα. Αν ταυτοχρόνως ο Μποντ απομακρυνόταν κάνοντας σκι με ταχύτητα 20 χιλιομέτρων την ώρα, τότε θα έπρεπε να υπολογί- σουμε και αυτή την ταχύτητα, επομένως η ταχύτητα της σφαίρας σε σχέση με τον Μποντ θα ήταν 1.060 χιλιόμετρα την ώρα.