Co je relativní rychlost?

Relativní rychlost se týká rychlosti a směru objektu vzhledem k nějaké jiné reference. Neexistuje žádná standardní reference pro relativní rychlost; nicméně některé odkazy, jako je země, jsou mnohem pohodlnější než jiné. Díky tomuto principu je možné popsat tentýž objekt jako mít více různých rychlostí, každý s jiným referenčním rámcem. Rychlost světla však v tomto smyslu není relativní rychlostí.

Obvykle musí být všechny rychlosti relativní k nějakému inerciálnímu referenčnímu rámci. Stejně vhodný je jakýkoli referenční rámec v prostoru, který se nezrychluje. Povrch Země je dobrou aproximací pro inerciální vztažný rámec, když vzdálenosti nejsou příliš velké. Je tomu tak proto, že malé oblasti se zdají být ploché a nehybné; to znamená, že objekty se zdají být v klidu, když se pohybují stejnou rychlostí jako země. Když jsou vzdálenosti příliš velké, již nemá smysl dávat rychlosti vzhledem k zemi - v důsledku rotace Země se různé části zeměkoule pohybují různými směry.

Například se rozumí, že rychlost 112,7 km / h na dálnici je relativní k „stacionární“ zemi. Je to proto, že povrch Země se točí kolem svého jádra a Země se pohybuje kolem Slunce. Samotná sluneční soustava se točí kolem středu galaxie Mléčná dráha atd. Rychlost je proto užitečná pouze tehdy, je-li relativní k některému referenčnímu rámci. Omezení rychlosti na dálnici je ve skutečnosti limit relativní rychlosti.

Dánský astronom Ole Christensen Rømer poprvé změřil rychlost světla v roce 1676. Srovnal čas, který zabralo světlo, aby uběhlo z Jupiterova měsíce Io, když byla Země v různé vzdálenosti od něj. Když byla Země dále od Jupiteru, trvalo to znatelně déle, než dorazilo světlo. Rømerovi to není známo, ale světlo se nechová stejným způsobem jako obyčejná záležitost. Rychlost světla a veškerého elektromagnetického záření je konstantní bez ohledu na to, kdo ho sleduje.

V roce 1905 navrhl německý fyzik Albert Einstein teorii, že pohyb pozorovatele neovlivňuje rychlost světla. Tento průlom sloužil jako základ pro teorii speciální relativity. Jeho důsledky, i když nejsou běžně patrné během každodenního života, jsou v oblasti fyziky dalekosáhlé. Princip v podstatě znamená, že rychlost světla není v předchozím smyslu relativní rychlostí. Spíše je čas sám o sobě závislý na pohybu pozorovatele.