Maailmataju 4.1

1.3 Relatiivsusteooria ajas rändamise teoorias
1.3.1 Erirelatiivsusteooria
1.3.1.1 Sissejuhatus
Seni oleme ( ajas rändamise teooria põhiideedes ) käsitlenud lihtsat kolmemõõtmelist
(tava)ruumi ehk eukleidilist ( või pseudoeukleidilist ) ruumi Cartesiuse ristkoordinaadistikus ( või
sfäärilistes koordinaatides ). Seni oli kolmemõõtmelise (tava)ruum eranditult kõikjal eukleidiline ja
aeg eranditult kõikjal alati „ühevoolavusega“. Kosmoloogias tegime me väikse erandi. Kuid nüüd
edaspidi hakkame me vaatama seda, et see tegelikult ei ole nii. Aeg ( ehk kestvus ) ei ole kõikjal
ühetaoline, vaid aeg „liigub“ erinevates taustsüsteemides erinevalt. Ka ruum ei ole kõikjal
eukleidiline, vaid ruum ( tegelikult ka aeg ) on näiteks massiivsete kehade ümbruses kõver. Seda
näitavad meile eri- ja üldrelatiivsusteooria. Kuid miks sellised aja ja ruumi efektid
relatiivsusteoorias esinevad, seda me nüüd lähemalt vaatama hakkamegi. Relatiivsusteoorias
esinevad aja ja ruumi efektid tulenevad just ajas rändamise teoorias olevatest seaduspärasustest.
Sellepärast enne relatiivsusteooriaga tutvumist käsitlesimegi just ajas rändamise teooriat. Aja ja
ruumi efektid, mis on kirjeldatud relatiivsusteoorias, tulevad välja tegelikult just ajas rändamise
teooriast.
Erirelatiivsusteoorias ei käsitleta rasket massi ( mis on seotud gravitatsiooniga ), vaid ainult
inertset massi. Aeg ja ruum on seotud taustsüsteemiga. Järelikult arvestatakse erirelatiivsusteoorias
ainult inertsiaalseid taustsüsteeme.
1.3.1.2 Taustsüsteemi mõiste
Taustkeha on keha, mille suhtes me liikumist vaatleme. Taustkeha loetakse enamasti
liikumatuks. Taustkehal valitakse punkt, millega seotakse koordinaadistik. Näiteks keha asukoha
määramiseks ruumis on vaja kolmest koordinaadist koosnevat koordinaadistikku. Kui keha aga
liigub tasapinnal, siis piisab ainult kahest koordinaadist. Kui aga keha liigub sirgjoonel, siis
kasutame ainult ühte koordinaati.
Taustsüsteemi kasutatakse keha mehaanilise liikumise kirjeldamiseks. Taustsüsteemi moodustavad
taustkeha, sellega seotud koordinaadistik ja ajamõõtja ( ehk kell ). On olemas kahte liiki
taustsüsteeme ja nendeks on siis inertsiaalsüsteemid ja mitteinertsiaalsüsteemid. Inertsiaalsüsteem
on taustsüsteem, kus kehtib Newtoni I seadus. Igasugune taustsüsteem, mis liigub mingisuguse
inertsiaalsüsteemi suhtes ühtlaselt ja sirgjooneliselt on samuti inertsiaalsüsteem.
Mitteinertsiaalsüsteem on selline taustsüsteem, mis liigub inertsiaalsüsteemi suhtes kiirendusega.
Newtoni I seadus ei kehti mitteinertsiaalsüsteemides. Inertsiaalsüsteemi määratletakse ka kui
taustsüsteemi, milles vaba keha liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt.
64