Budování prostoročasu

30© 2004, verze 1.05D (2005-10-07); Pavel Krtouš

Ideální hodiny a pravítka

Za prvé budeme předpokládat, že umíme dobře měřit prostorové vzdálenosti a časové úseky. Jinými slovy, že máme k dispozici tzv. idální pravítka a idální hodiny.

Existence takových pravítek a hodin není samozřejmá. Dokumentujme si to na příkladě ideálních hodin. Za hodiny můžeme považovat libovolný periodický systém: každé ráno vycházející Slunce, mlýnek točící se na potoku, tlučící srdce, závažíčko kývající se na provázku, kmitající krystal v hodinkách či oscilující atom. Netriviálním experimentálním faktem je zjištění, že jednoduché periodické systémy, na které nepůsobí příliš rušivých vlivů, se opakují synchronně, že se navzájem nerozchází. Jinými slovy, měří stejný pojem pravidelnosti, tok stejného času.

Samozřejmě, že všechny hodiny neběží zcela synchronně – dříve či později se navzájem rozejdou. Tuto asynchronnost jsme ale vždy schopni odůvodnit nějakým rušivým vlivem (vlnky na potoku, změna tepu při větší námaze, vítr foukající na kyvadlo). Postupné odstiňování těchto rušivých vlivů nás utvrzuje v tom, že zákonitosti popisující jednoduché jevy využívají jednoho a téhož pojmu času. Že ideální kyvadlo kývá pravidelně podle stejného "pravého" času jako kmitá ideální pružinka.

Pod ideálními hodinami pak chápeme přístroj měřící právě tento "pravý" čas, ideální periodický systém, odizolovaný od všech rušivých vlivů. V praxi ideální hodiny samozřejmě aproximujeme dostatečně přesnými reálnými hodinami.