PROBLEMATIČNE LORENTZOVE
TRANSFORMACIJE?
Uvodna razmatranja za ovu stranicu se nalaze na
stranici: http://www.inet.hr/~brvasilj/relativ/foton.html.
Prije primjene transformacija, problem je prikazan i na dijagramima. Na apscisi
je x-koordinata, a na ordinati vrijeme koje mjeri mirujući promatrač. Brzina
rakete je pola brzine svjetlosti ( v = c/2).
RAKETA I FOTON U ISTOM SMJERU
Kraj rakete (A) se nalazi u ishodištu mirujućeg
referentnog sustava u trenutku kada s njega polazi foton prema početku rakete,
i stiže ga nakon vremena (t2) u točki B1, što je za mirujućeg pozicija (x2).
Mirujući na osnovu x2 i t2 lako izračunava brzinu svjetlosti (c).
Ukoliko bi putnik u raketi mjereći udaljenost B1-A1
= L, i mjereći isto vrijeme (t2) kao i mirujući, dobio bi različitu brzinu od
(c).
RAKETA I FOTON U SUPROTNOM SMJERU
U ovom slučaju se mirujući nalazi na točki (B) u
trenutku kada foton krene s početka rakete prema kraju, gdje i stiže nakon
vremena (t2) na poziciji točke (A1), što je (x2) za mirujućeg promatrača.
Promatrač na osnovu udaljenosti (x1 – x2) i vremena (t2) određuje istu brzinu
svjetlosti (c). Putnik će opet dobiti različitu vrijednost.
NELOGIČNOST DILATACIJE
VREMENA?
U gornja dva navedena primjera je jedina razlika
smjer fotona, a dobivamo različite vremenske intervale. Osim već navedenih
problema oko različite potrebne dilatacije vremena za ova dva slučaja, uočen je
još jedan.
Pretpostavimo da se stvarno događa nekakav proces
dilatacije koji ta različita vremena svodi na jednaka vremena za putnika.
Znači, u prvom slučaju je foton stigao do početka rakete za neko transformirano
vrijeme (t2'), ali je za to vrijeme i kraj rakete stigao na poziciju (A1). Važno
je uočiti kako je pri tome kraj rakete prije isteka toga vremena prošao kroz
crveno označenu točku (A11). U drugom slučaju je pak kraj rakete za isto to
vrijeme (t2') stigao na poziciju (A1)?
Kako to, kako je moguće da se jedna te ista točka
(A) nakon određenog vremena može nalaziti na dva različita mjesta (A1) i (A11),
ovisno o smjeru fotona, a brzina rakete je konstantna u oba slučaja?
KONTRAKCIJA DULJINE?
Eventualna kontrakcija duljine ne može eliminirati
ni jedan od ovih problema. Prvo, ona bi se odnosila i na mjerni etalon putnika
te bi on uvijek mjerio istu duljinu L, a varijabilna kontrakcija ovisno o
smjeru fotona (???), bi samo preselila problem na takvu kontrakciju.
PROBLEM PROMJENE REFERENTNIH SUSTAVA?
Za daljnju provjeru tih transformacija je dodana još
jedna raketa koja se giba paralelno s prvom, ali s dvostrukom brzinom 2v:
Oznake ta, xa, ta' i xa' se odnose na prvu raketu (a), a tb, xb, tb' i xb' na drugu raketu (b). Zatim je promatran sustav rakete (b), u odnosu na sustav rakete (a). Relativna brzina tih raketa je v, prema tome se može računati dilatacija vremena prema izrazu za vrijeme označenom s tba'. Zatim, putnik u raketi (a) ima dilataciju vremena s navedenim faktorom za brzinu v u odnosu na 'mirujući' sustav, a putnik u raketi (b) dilataciju prema mirujućem sustavu s navedenim faktorom, ali za brzinu 2*v:
Prema
tome, ako računamo dilataciju za raketu (b) neposredno u odnosu na mirujući
referentni sustav, dobivamo izraz tb'/tb, ali ako ga računamo preko sustava
rakete (a), pa zatim dodamo dilataciju prema raketi (b), dobivamo izraz
(tba'/tba) * (ta'/ta). Kao što se vidi, ta dva izraza se razlikuju, što bi
valjda trebalo značiti da je za putnika u raketi (b) dilatacija različita
ovisno iz kojeg sustava se gleda, i preko koliko sustava? Ili jednostavno
znači da poznate Lorentzove transformacije nisu točne?
Navedenu
razliku u izrazima za dilataciju navodno rješava relativističko računanje relativnih brzina,
ili možda samo otvara nove probleme? Više na stranici: http://www.inet.hr/~brvasilj/relativ/foton2.html.
TOČNOST LORENTZOVIH
TRANSFORMACIJA?
Osim navedenog, uočava se kako se pri preračunavanju
vrijednosti između referentnih sustava uvijek pojavljuje isti tzv. Lorentz
faktor. Dalje se može zaključiti kako bi množenje vrijednosti vremena i
udaljenosti s bilo kojim izrazom uvijek zadovoljavalo osnovni postulat da
svaki promatrač u bilo kojem referentnom sustavu uvijek mjeri istu brzinu
svjetlosti c. Dokaz navedene tvrdnje se nalazi na stranici: http://www.inet.hr/~brvasilj/relativ/foton3.html
Na niže priloženoj slici je izveden izračun za gore
naveden prvi primjer s raketom i fotonom u istom smjeru, jedino što se koriste
modificirane Lorentzove transformacije ( na slici uokvirene crveno, izbačen
izraz s korijenom):
Naravno, i promatrač van rakete, kao i promatrač u
raketi će mjerenjem i računanjem utvrditi istu brzinu svjetlosti c. Zatim, lako
se dokaže da će ove modificirane Lorentzove transformacije bolje odgovarati i
pri gore navedenom prijenosu 'dilatacija' preko više referentnih sustava jer je
koeficijent množenja jedan.
Znači, postulat konstantnosti brzine svjetlosti se može
održati i bez transformacija koje uključuju kontrakciju duljine. Ukoliko
ipak postoji dilatacija vremena, rekao bih da poznate Lorentzove transformacije
nisu točan izraz.
PROBLEM RELATIVNOSTI BRZINA I VREMENA
Teorija dilatacije vremena znači da atomi atomskog
sata u raketi na neki način 'znaju' koliko sporije trebaju oscilirati u odnosu
na isti takav sat koji se nalazi recimo npr. na Zemlji, a u odnosu na koju se
giba raketa nekom brzinom v. Atomi sata na Zemlji pak znaju koliko
sporije trebaju oscilirati u odnosu na isti takav sat koji se hipotetski nalazi
na Suncu, a u odnosu na koji se Zemlja giba nekom brzinom v1. Taj sat
pak radi nekom drugom frekvencijom u odnosu na sat koji je u središtu naše galaksije,
a taj sat ima odstupanje u odnosu na sat u središtu jata naše galaksije, pa u
odnosu na poznati Svemir….. Ukratko, koji bi to bio fizikalni proces ili
mehanizam preko kojega se satovi, tj. brzina protjecanja vremena usklađuju
prema relativnim brzinama sustava?
I na kraju, jednostavna pitanja: Koju brzinu
uvrstiti za taj sat u odnosu na koji smo izveli sve ove relativističke
kombinacije? Ako je sve međusobno relativno, kako atomi 'znaju' kojom
frekvencijom trebaju oscilirati, a da 'štimaju' sve moguće relativne i
relativističke kombinacije? Znači
li to da su nekada bili sinkronizirani u 'jednoj točki', a onda su prema
brzinama pojedinih atoma polako prilagođavali frekvenciju? Znači li to da ipak
postoji nešto što bi se moglo nazvati apsolutni prostor?
Stranica Postavljena:
18.12.2012.
Zadnja Promjena: 10.02.2013.
e-mail: branko.vasiljev@inet.hr