Strona głównaPytania → Czy ciała mogą poruszać się...

Czy ciała mogą poruszać się ruchem prostoliniowym?

Pytanie

Pyta karol

Czy jest możliwe aby ciała mogły poruszać się ruchem prostoliniowym?

Odpowiedź

Odpowiada dr hab. Piotr Sułkowski

Teoretycznie (i w zakresie, w jakim obowiązuje fizyka klasyczna) tak — ale w praktyce wszystko w otaczającym nas świecie jesteśmy w stanie zmierzyć tylko z pewną dokładnością, i w danym przypadku można powiedzieć, że dany obiekt porusza się ruchem prostoliniowym właśnie z jakąś daną dokładnością. W pewnym zakresie dokładności pomiaru można uznać, że np. tocząca się po lodzie metalowa kula porusza się ruchem prostoliniowym — ale jeśli wziąć pod uwagę minimalne nierówności lodu, to przy odpowiednio dokładnym pomiarze może okazać się, że ruch taki nie jest jednak idealnie prostoliniowy.

Dobrym przybliżeniem ruchu prostoliniowego może być zapewne ruch pewnych ciał w kosmosie — jeśli jednakże oddziałują one grawitacyjnie z innymi obiektami (planetami, gwiazdami, galaktykami, itp.), to ich ruch też okazać się może prostoliniowy tylko w pewnym zakresie dokładności pomiaru. W pustym kosmosie ruchem prostoliniowym poruszałyby się fotony (przynajmniej jeśli zignorowalibyśmy efekty związane z mechaniką kwantową). Jednakże nasz Wszechświat nie jest pusty, i w obecności mas (galaktyk, gwiazd, czarnych dziur, etc.) promienie światła także ulegają zakrzywieniu, jak wspominaliśmy w takim wpisie.

Ponadto sprawy się komplikują jeśli chcielibyśmy dokonywać pomiaru z coraz to większą dokładnością — w pewnym momencie w grę zaczęłyby wchodzić efekty związane z mechaniką kwantową. Wtedy także trudno byłoby mówić o ruchu prostoliniowym, gdyż według mechaniki kwantowej istnieje prawdopodobieństwo znalezienia się danego obiektu w zasadzie w dowolnym położeniu. Zgodnie z zasadą nieoznaczoności Heisenberga, im dokładniej chcielibyśmy ustalić położenie cząstki, tym mniej dokładnie znalibyśmy jej pęd (w kierunkach prostopadłych do kierunku ruchu), i z tym większym prawdopodobieństwem mogłaby ona zboczyć z wcześniej obranego kursu — a w zasadzie w mechanice kwantowej trudno w ogóle mówić o trajektorii ruchu cząstki w klasycznym rozumieniu.