Teoria Względności nie powinna być mieszana z II postulatem
Einsteina. Obraz moich wątpliwości niech zostanie zapisany
w tym miejscu.
Przekraczanie prędkości światła. Dyskusja o Szczególnej Teorii
Względności (SR), Teorii Lorentza-Larmora (LR) i innych
( w tym opis i rysunek doświadczenia Sagnaca ).
Do napisania tego opowiadania (wyglądającego na science-fiction) skłonił
mnie pewien artykuł z maja 2006, na który czekałem 20 - 25 lat.
To opowiadanie istniało kiedyś w wersji tekstowej.
Artykuł, który wywołał moje zaciekawienie oraz wszelkie wzmianki
o nim po polsku zostały ukryte lub skasowane z większości serwerów
już w miesiąc po amerykańskim odkryciu. Być może chodzi o ważność
tego odkrycia lub o początek końca teorii względności w wydaniu
dotychczasowym. Z nieznanych mi przyczyn podane tutaj linki do stron
polskojęzycznych często nie działają lub nie pokazują poprzedniej
zawartości. Przestał działać np. polski link z artykułem Kenneth Chang
(dlatego linki te są tutaj odłączone):
( http://portalwiedzy.onet.pl/4868,11123,1335896,2,czasopisma.html )
( http://portalwiedzy.onet.pl/,11123,1335896,czasopisma.html )
Na szczęście wiele linków anglojęzycznych działa, w tym także
link do jednego ze źródeł:
http://www.rochester.edu/news/show.php?id=2544
====================================================
W amerykańskim uniwersytecie w Rochester profesor optyki
Robert Boyd w maju 2006 roku wprowadził impuls laserowego
światła do włókna optycznego, zawierającego niewielką ilość
ERBU. Zanim jeszcze szczyt impulsu rozpoczął podróż we włóknie,
inny impuls pojawił się - jakby znikąd - na jego drugim końcu.
Cofający się impuls, który podróżował z prędkością WIĘKSZĄ NIŻ
PRĘDKOŚĆ ŚWIATŁA oraz oryginalny impuls, spotkały się na
przodzie włókna, znosząc się nawzajem.
W 1999 roku Lene Vestergaarda Hau z Harvardu ZMNIEJSZYŁA
PRĘDKOŚĆ ŚWIATŁA do 61 kilometrów na godzinę.
W 2001 roku grupa Hau oraz drugi zespół naukowców
z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, zmusili światło
do zatrzymania się w miejscu. Po uwolnieniu światło miało
pierwotne właściwości.
http://www.deas.harvard.edu/haulab/
Podobne wyniki ogłosili w Nature L.J. Wang, A. Kuzmich
i A. Dogariu z Instytutu Badawczego NEC w Princeton w roku 2000.
W ich doświadczeniach czoło fali poruszało się z prędkością 310 c.
L.J. Wang, A. Kuzmich, A. Dogariu, Nature 406 (2000) 277-279.
Pozornie nie związanym zjawiskiem jest tzw. "splątanie fotonów":
W 1993 roku Amerykanin Charles Bennett z ośrodka badawczego
IBM w Yorktown Heights w USA opublikował pracę, w której
ominął fundamentalną zasadę Heisenberga, która mówi, że nie
można zmierzyć jednocześnie dokładnego położenia
i prędkości elektronu. To dotyczy też innych kwantowych cech
materii. Bennett wykorzystał tzw. kwantowe splątanie cząstek.
Z tego wynikało przekazywanie spinów na odległość i to
z prędkością większą od prędkości światła. Pierwszej teleportacji
fotonu udało się dokonać zespołowi naukowców z Uniwersytetu
w Wiedniu pod wodzą Antona Zeilingera w drugiej połowie 1997 r.
W 2002 roku dokonano kolejnego przesyłu informacji
z prędkością większą od prędkości światła. Kyo Inoue, Edo Waks
i inni z uniwersytetu w Stanford wytworzyli "splątane fotony".
Rozdzielone pary fotonów umieszczono w odległości około
pół metra od siebie na dwóch stołach.
Po potraktowaniu "splątanych" fotonów impulsem świetlnym na stole
A ich stan natychmiast się zmienił, co wywołało natychmiastową (?)
zmianę spinu fotonów ze stołu B. Stworzono możliwość przekazywania
informacji na niewiarygodne odległości w rozsądnym czasie.
Duńscy fizycy pod kierunkiem Eugene Polzika z Uniwersytetu w Aarhus
na początku 2005 roku "splątali" ze sobą dwie chmury atomów cezu,
z których każda zawierała kilka miliardów atomów. Chmury te
wymieniały ze sobą informację o spinie każdego z atomów
natychmiast (wg obecnych danych). Na pewno była to prędkość
wielokrotnie większa od prędkości światła !
Przynajmniej od czasów Fizeau (1851 r) wiadomo, że prędkości
światła w różnych ośrodkach nie są sobie równe ani równe c.
Na dodatek istnieją różne od siebie prędkości grupowe i fazowe
światła. Jednakże zbyt wiele wyjątków od reguły sprowadza myślenie
na zupełnie nowe tory. Obraz mojej prostej teorii nakreślę poniżej.
Nie jestem fizykiem, więc, ściśle rzecz ujmując, obraz ten będzie bardzo
niepełny. Dołożyłem jednakże dużych starań aby nie był nieprawdziwy.
Po prostu mam przeczucie, że uda się kiedyś wymyślić doświadczenia,
w których prędkość światła zależeć będzie od prędkości odbiornika oraz
że trójwymiarowa przestrzeń jest skwantowana. Czas może być
skwantowany, lecz to może być wypadkową skwantowania przestrzeni.
Gdybym mógł pracować laboratoryjnie nad wynalazkami wykorzystującymi
takie zjawiska, teorii tego typu strzegłbym jako rzeczy cennych i raczej
nikomu o nich nie mówił. Ponieważ nie mam warunków, aby wykorzystać
moją teorię być może uda mi się chociaż zasiać w kimś ochotę do zgłębienia
przyczyny pochodzenia II postulatu Einsteina, jednej z najdziwniejszych
rzeczy jaką znam. Według mnie sama Teoria Względności, choć
poprawna, nie wystarczy, aby wytłumaczyć niezwykłe zjawisko stałości c.
Uwaga :
W miejscach gdzie pojawia się osobistość Profesora van Manderpootza
opowiadanie to może zawierać elementy wyglądające jak Science-Fiction.
Popuśćmy nieco wodze fantazji i znajdźmy proste wytłumaczenie...
====================================================
Wstęp - fragment z powieści inżyniera chemika S. G. Weinbauma
(1900-1935) "Światy Warunkowe" z 1930 roku.
- Posłuchaj Dick ! Pamiętasz, jak czas ulega zmianom
w zależności od szybkości układu - teoria względności Einsteina?
- Pamiętam.
- Bardzo dobrze. Przypuśćmy teraz, że wielki inżynier Dixon
Wells wynalazł pojazd, który może poruszać się bardzo szybko,
ogromnie szybko, osiągając dziewięć dziesiątych prędkości światła.
Rozumiesz? Dobrze. Następnie zaopatrujesz to cudo w paliwo na
małą przejażdżkę o długości pół miliona mil, co, ponieważ jego
masa (a tym samym jego bezwładność) rośnie, zgodnie ze wzorem
Einsteina, ze wzrastającą szybkością, pochłania całe paliwo świata.
Lecz poradzisz sobie z tym. Użyjesz energii atomowej !
[ W roku 1930 energia atomowa nie wychodziła jeszcze poza
laboratoria. Wiedziano już, że w rozpadach promieniotwórczych
wydzielają się ogromne ilości energii w czasie tysięcy lat i dlatego
w wielu krajach prowadzono prace badawcze nad "znalezieniem
katalizatorów dla tych reakcyj" jak to wtedy określano - H.P.]
Ponieważ przy szybkości równej 0,99999999 prędkości światła
twój statek waży mniej więcej tyle co Słońce,
dezintegrujesz biliony ton, by uzyskać potrzebną siłę napędową.
Startujesz z tą szybkością, sto sześćdziesiąt osiem tysięcy mil na
godzinę i przelatujesz dwieście cztery tysiące mil. Przyspieszenie
zmiażdżyło cię na śmierć, ale znalazłeś się w przyszłości.
- Zamilkł, uśmiechając się ironicznie. - Prawda?
- Tak.
- A jak daleko w przyszłości?
Zawahałem się.
- Zastosuj wzór Einsteina! - zaskrzeczał. - Jak daleko? Powiem ci.
Jedną sekundę! - Zaśmiał się triumfalnie. - Tyle zostało
z podróży w przyszłość!
(...)
- Więc jak pan podróżuje w czasie?
- Nawet van Manderpootz nie potrafi robić rzeczy niemożliwych -
rzekł profesor, nieco udobruchany. Postukał palcem w stos papieru
maszynowego leżącego przed nim na stole. - Popatrz, Dick, oto
jest świat, oto Wszechświat. - Przeciągnął palcem w dół. - Jest długi
w czasie i... - pociągnął palcem w poprzek stosu - ...szeroki w
przestrzeni, ale... - dziobnął palcem w środek - ...jest bardzo cienki
w czwartym wymiarze. Van Manderpootz wybiera zawsze drogę
najkrótszą, najbardziej logiczną. Nie podróżuję wzdłuż czasu,
w przyszłość czy przeszłość. Ja podróżuję w poprzek czasu, w bok !
=======================================================
Ciąg dalszy odkryć van Manderpootza - wg H.P. 2006
=======================================================
Profesor popatrzył na moją zdziwioną minę i kontynuował:
-Mówiłem ci już, że światło może być tylko rzutem czegoś
z czwartego wymiaru na naszą trójwymiarową przestrzeń
(pomijając, oczywiście, czas jako kolejny wymiar !).
- Więc nie jest falą elektromagnetyczną ? - zapytałem podejrzliwie.
- Jest, oczywiście, że jest poprzeczną falą elektromagnetyczną !
Ale to nie takie proste. Równania
szczególnej teorii względności już od dawna posługują się tzw.
czterowektorami Minkowskiego. Z tym, że są one tam traktowane
tylko jako konstrukcja. Zupełnie tak, jak równania Hendrika Lorentza
podane w 1904 roku przez niego. Dwa lata wcześniej przed
opublikowaniem swojego artykułu Hendrik Lorentz otrzymał nagrodę
Nobla z fizyki za badanie wpływu pola magnetycznego na linie
widmowe (razem z Peterem Zeemanem).
Einstein ogłosił szczególną teorię względności w 1905 roku, zaś
Henri Poincare pracę o zasadzie względności ogłosił w 1906 roku
( skrót ukazał się w 1905 roku ).
Lorentz i Poincare rozumieli zasadę względności jedynie jako
niemożliwość stwierdzenia jednostajnego ruchu ciała względem tzw.
eteru kosmicznego, który wydawał się ( wtedy ) być nośnikiem fal
radiowych a jednocześnie nie dawał się wykryć żadnymi metodami.
Herman Minkowski, nauczyciel matematyki Einsteina ze studiów
w Zurychu przedstawił teorię względności (Special Relativity) w sposób
bardziej uporządkowany niż sam Einstein. Minkowski podał geometryczną
interpretację teorii względności ! W teorii H. Minkowskiego
względność czasu i odległości w szczególnej teorii względności
stają się oczywistymi związkami geometrycznymi, jeśli wprowadzimy
do opisu świata zamiast 3-wymiarowej przestrzeni x,y,z oraz
1-wymiarowego czasu - jedną czasoprzestrzeń o czterech wymiarach:
(ct, x,y,z). Minkowski spostrzegł, że zgodnie z transformacjami Lorentza
wyrażenie s2=c2t2-(x2+y2+z2) (analogiczne do kwadratu zwykłej odległości)
ma tę samą wartość w dowolnym układzie odniesienia. Czyli zamiast
względności jednoczesności dwóch zdarzeń wprowadził bezwzględność
odległości czasoprzestrzennej dwóch zdarzeń. Po śmierci Minkowskiego
Einstein rozwijał jego fascynujące geometryczne idee.
Jednakże sam H. Lorentz otrzymanym przez siebie przekształceniom
przypisywał tylko formalne znaczenie. Te przekształcenia łatwo
wyprowadzić samemu ( mam nadzieję, że to potrafisz ).
Po prostu jeśli założyć (ale wg mnie tylko chwilowo !) że największą
prędkością w układzie jest c, to uzyskamy wzór na przykład na
długość oddalającej się linijki zmierzonej za pomocą radaru i "c":
L = L' / sqr(1-beta*beta)
beta = v/c
L' - długość oddalającej się (od nas) linijki o zmierzonej wcześniej
długości L względem nieruchomego obserwatora
v - prędkość linijki
c - prędkość użytej fali do pomiaru (świetlnej, dźwiękowej, itp.)
sqr - pierwiastek kwadratowy
Można jednak przedstawić i inne konstrukcje geometryczne, w których
linijka oddalająca się będzie miała WIĘKSZĄ długość L' niż zmierzona
w spoczynku L, zaś linijka zbliżająca się do obserwatora - mniejszą !
Dziwnym trafem, w książkach podaje się tylko przekształcenie Lorentza,
w którym długość L' jest mniejsza. To wynika potrzeb dalszego
rozumowania, prowadzącego do szczególnej teorii względności (SR),
Tam układ odniesienia się porusza względem linijki. Poza tym mierząc
prędkość światła w fizycznych doświadczeniach światło lub sygnał
zawsze kończy bieg lecąc w naszą stronę.
Puszczając strumień cząstek o prędkości c w kierunku szybko
oddalającej się linijki z prędkością v i stosując nieskorelowany wzór
na długość (z ruchu jednostajnego) możesz np. otrzymać, że długość
'uciekającej' linijki jest większa niż w spoczynku:
L' = L *c / (c - v) ( wyprowadzenie patrz dodatek 1 )
Dzieje się tak, ponieważ od momentu, kiedy cząstka mierząca odbije się
od końca linijki i wróci do nas, musi minąć jeszcze trochę czasu zanim
cząstki użyte do pomiaru 'dogonią' uciekający początek linijki.
Zakładamy, że długość wyznaczamy tylko na podstawie
momentów odbicia się cząstek od początku i końca linijki.
Uważaj ! Ten pomiar nie ma nic wspólnego z Teorią Względności,
chciałem ci tylko pokazać trick myślowy jak otrzymać dłuższą linijkę.
Długość linijki zbliżającej się do nas jest, wg tego rozumowania, mniejsza,
ale to jeszcze nie jest 'skrócenie Lorentza' tylko coś podobnego:
L' = L *c / (c + v)
Z kolei, kiedy linijka nas mija, jeden koniec przybliża się a drugi oddala
i mamy wtedy jeszcze inny wzór ( lecz linijka nadal jest dłuższa od L :)
L' = L / (1-beta*beta)
Teraz, aby uzyskać symetrię tj. równoważność układów inercjalnych,
autorzy SR stosują trick polegający na założeniu, że pomiary we
wszystkich inercjalnych układach odniesienia muszą być do siebie
proporcjonalne i różnić się o stały czynnik a. Porównując te układy
ze sobą, dostają, że a*a = c*c/[(c+v)*(c-v)], stąd a = sqr(1-beta*beta)
a stąd przekształcenie Lorentza. Szczegóły - patrz podręczniki Fizyki.
- To wyprowadzenie jest dosyć proste - dodałem
- Nie myślałeś jednak zapewne, że z wielu takich przekształceń z teorią
Maxwella zgadza się właśnie to, w którym jest wyraz sqr(1-beta*beta).
To był (po cichu) podstawowy powód, dla którego tak kurczowo
uczepiono się go, właśnie aby wytłumaczyć równania Maxwella oraz
doświadczenia Fizeau. Skrócenie długości i dylatację czasu wymyślił
F. G. FitzGerald aby wyjaśnić tzw. paradoks elektronu w windzie.
(moim zdaniem można to wyjaśnić dużo dużo prościej !!!).
Pomysł 'skrócenia' spodobał się Lorentzowi. W ten sposób powstała
teoria zwana Lorentza-Larmora (LR) która daje bardzo podobne
wyniki do teorii względności A. Einsteina, ale nie zaprzecza istnieniu
eteru i jest niezależna od teorii względności A. Einsteina.
http://www.ifpan.edu.pl/PTPS/biulet/vo04/PA15-Turzyniecki.pdf.
Więcej o powiązaniu szczególnej teorii względności (SR) z teoriami
relatywistycznymi eteru Lorentza-Larmora (LR) można znaleźć na
stronach niemieckich i anglojęzycznych.
http://mahag.com/srt/sagnac.php
http://www.metaresearch.org/cosmology/speed_of_gravity.asp
Bardzo przejrzysta, oczywista i piękna jest teoria sumowania się prędkości
Kazimierza Mostowskiego na:
Wiele stron stworzonych przez fizyków poświęconych prędkości
światła i nowatorskim, całkiem udanym teoriom jest niestety
słabo widoczna w przęgladarkach, być może ze względu na atakowanie
szczególnej teorii względności (SR). Są one jednakże do odnalezienia,
jak na przykład:
http://www.fg2002.webpark.pl/Pliki/index.htm
Wracając do kłopotów z teorią względności, sto lat temu wymyślono
kilka innych przekształceń podobnych do przekształcenia Lorentza.
Ponieważ nie było podstaw aby z góry, tak jak Einstein, założyć,
że c=const we wszystkich możliwych doświadczeniach w próźni,
Lorentz, podobnie jak i Poincare, widzieli w swoich równaniach tylko
konstrukcje przestrzenne, służące do wyjaśnienia zjawisk związanych
z doświadczeniami nad światłem i w ogóle rozchodzeniem się fal
(niestety w jakimś nośniku, którego usilnie poszukiwano w trzech
wymiarach).
Nie widzieli oni w tych równaniach głębszego sensu fizycznego, zaś
bez tego same te przekształcenia podważały znaną ówcześnie
fizykę mechanicystyczną.
Podobnie postępowali wcześniejsi uczeni. Larmor otrzymał już
w 1900 roku przekształcenia Lorentza (!), zaś Vogt zbliżony typ
przekształceń wykorzystywał w swoich pracach już w 1887 roku !
Być może warto do ich krytycznego spojrzenia jeszcze powrócić.
- Powrócić ? Dlaczego ?
- Ilość doświadczeń niezgodnych z II postulatem Einsteina będzie się
zwiększać. Będzie rosła liczba znanych materiałów, w których
współczynnik załamania n będzie mniejszy od jedności a co za
tym idzie v > c. Być może nawet, w dalszej przyszłości,
zostanie wynaleziony materiał lub doświadczenie, w którym
rzeczywiste lub pozorne n = 0 . I co wtedy ?
II postulat Einsteina (o którym za chwilę) mówi tak naprawdę
nie o tym, że prędkość światła c jest stała w próżni (to byłoby
proste i zrozumiałe przy potraktowaniu próżni jako ośrodka
sprężystego, zaś fal elektromagnetycznych jako fal poprzecznych)
tylko mówi -po cichu- że prędkość światła MA BYĆ STAŁA WE
WSZYSTKICH DOŚWIADCZENIACH ze światłem
rozchodzącym się w układzie prostoliniowym.
A to oznacza co innego i z tym trudno mi się pogodzić.
Według mnie Teoria Względności niewiele tu tłumaczy ! Dla
przypomnienia, Teorię Względności można w końcu sprowadzić do
spowolnienia chodu zegarów w ruchu, co jest jak najbardziej zrozumiałe !
Mówiąc prosto, każdy zegar składa się z części, w których zachodzą
jakieś zjawiska fizyczne, sprowadzające się koniec końców do
zjawisk w skali atomowej. Jeśli przyjmiemy, że najszybszym do
wymyślenia oddziaływaniem jest światło a najszybszym z możliwych
'wahadeł' jest wzorzec złożony z dwóch naprzeciwko siebie ustawionych
luster i promienia świetlnego (tzw. zegar świetlny), to oczywiście
bieg promienia świetlnego, podróżując 'tam' i 'z powrotem' w układzie
ruchomym wykreśli trójkąt równoboczny a nie odcinek.
Jeśli obierzemy to za wzorzec czasu to oczywistem jest, że
taki zegar będzie chodził 'wolniej' bo światło przebywa dłuższą drogę,
a nie widzimy powodu, aby w izotropowej przestrzeni światło miało
samorzutnie zmieniać prędkość. Sumarycznie, kwarc będzie wolniej
drgał i zegarek kwarcowy będzie wolniej chodził w rakiecie.
Ale ponieważ wszystkie zjawiska będą zachodzić tam wolniej, to
pasażer oczywiście nie zmierzy tego swoim kwarcowym zegarkiem.
- Z tego wniosek, że w Teorii Względności najważniejszym wzorem
jest wzór na dylatację czasu:
t = t' / sqr (1-beta*beta)
beta=v/c
t' - czas w układzie ruchomym (krótszy)
t - czas w układzie nieruchomym (dłuższy)
- W dalszym rozumowaniu dam ci przykłady, że wychodząc ze wzorów
z fizyki klasycznej i wzoru na dylatację czasu uzyskuje się identyczne
rezultaty jak ze skomplikowanych rachunków !
Jedyny efekt, jaki odczuje astronauta orbitując np. wokół Ziemi to ten,
że obserwowane przez niego linie widmowe promieniowane przez Ziemię
przesuną się w kierunku fal krótszych (wyższych częstotliwości).
Jest to tak zwany poprzeczny efekt Dopplera, on musi występować
na skutek dylatacji czasu (zegarek kosmonauty chodzi wolniej !)
Jest on proporcjonalny do beta kwadrat, zupełnie jak dylatacja czasu.
Tutaj wszystko się zgadza.
Jednakże obydwa efekty Dopplera to co innego, zaś sztywne założenie
nieprzekraczalności c to co innego !
Aby wszystko wyjaśnić prosto, bez tego niezwykłego założenia, że
'c w próżni jest zawsze c niezależnie od doświadczenia jakie
przeprowadzamy' możesz przyjąć, że próżnia składa się z kwantów,
zaś światło 'falowe' oraz materia zmuszone jest poruszać się po tych
kwantach. Czwarty wymiar mógłby znajdować się pomiędzy tymi
kwantami przestrzeni i w nim mogłbyby poruszać się cząstki
z prędkościami dużo większymi od c, np. c+v.
Jeżeli dopuścisz możliwość c+v uzyskasz piękną, prostą
i wewnętrznie spójną teorię ! Wzory podam ci później.
Na razie uwierz mi, że sprawdzam je i na razie wszystko gra !
WYNIKA Z TEGO, ŻE WIELKI HERBERT IVES MIAŁ RACJĘ !
Herbert Ives niepotrzebnie zrezygnował ze swojej teorii ! A tak niewiele
mu brakowało do sukcesu ! Trzeba było tylko porzucić właściwości
falowe światła, które są obrazem, rzutem kwantów poruszających się
z prędkością c+v w czterech wymiarach. Według mnie, światło 'falowe'
poruszać się może tylko z prędkością 'c' bo to jest wymuszony obraz
oddziaływania poruszającego się 'czegoś'. To 'coś' porusza się
w 'czwartym wymiarze' zaś cząstki które to umożliwiają poruszają
się do 4-go wymiaru i z powrotem do nas zapewne z prędkością c,
ale może to być i dużo większa prędkość.
Ponieważ materia jest na stałe związana elektromagnetycznie z tym odbiciem
(falami), to bardzo długo sądzono, że samo 'c' jest nieprzekraczalne.
Materia będzie związana z falami elektromagnetycznymi, c oraz trzema
wymiarami dopóki ktoś nie wymyśli, jak ją "odsprzęgnąć".
Jest ciekawe, że gdy dopuścisz czynnik c+v dla kwantów światła, czyli
zastosujesz uniwersalne prawa zachowania pędu i energii, to wszystkie
doświadczenia z elektromagnetyzmem, łącznie z powstawaniem,
widmem i kolimacją promieniowania synchrotronowego można opisać
bez szczególnej teorii względności !
- Profesorze van Manderpootz ! To dlaczego nikt na to jeszcze nie
wpadł ?!
- Bo niefortunnie, choć kwanty wymyślił Wielki Max Planck
w roku 1900, to doświadczenia Michelsona były przeprowadzone
ponad 10 lat wcześniej. Einstein twierdził, że to doświadczenie nie
odegrało żadnej roli dla powstania teorii względności i że wynik
Michelsona jest doskonałym potwierdzeniem teorii względności.
Po roku 1905 zbyt wiele autorytetów było już zaangażowanych
w STW. Doświadczenie Sagnaca przeprowadzono w 1912 roku
a armia w latach wojny 1914-1918 domagała się konkretnych
i szybkich rozwiązań technicznych. Zaowocowało to później
pokazaniem dualizmu korpuskularno-falowego, ale znów nowa wojna
pomieszała szyki i zmusiła do uproszczonej, starej interpretacji świata,
wg STW Einsteina. Zresztą, doświadczenia nad c+v są prowadzone
nadal ! Opisuje je np. K.Turzyniecki w niektórych pracach.
Inne , bardzo dokładne badania są ciągle prowadzone w Niemczech.
Nie wiem jednak, czy coś one przyniosą, bo wychodzą ze
starego założenia: gamma = (1-v2/c2)-1/2+a
Chłopaki robią fajne nowoczesne odtworzenie eksperymentu
Ivesa-Stilwella, ale stosują przekształcenia Lorentza, przez co mogą
błędnie zinterpretować wyniki ! Inaczej mówiąc, wzór na efekt Dopplera
wynikający z mojej teorii jest w niektórych doświadczeniach tożsamy
ze wzorem Einsteina. Po prostu ich 'a' musi być zero, ponieważ
(c-v)(c+v) c2 - v2
------------- = -----------
c2 c2
ale to jeszcze nie przesądza o prawdziwości teorii względności, co najwyżej
o dawaniu przez nią poprawnych wyników !
Tu potrzebne jest inne doświadczenie, np. efekt Dopplera dla układu
luster w rakiecie. Właśnie tak można wytłumaczyć skrócenie Lorentza
(za pomocą efektu Dopplera połączonego z poprawką na dylatację czasu)
a... wtedy dojdziemy do mojej teorii.
Zniknie upiorny II postulat Einsteina. W trzech wymiarach wzory
Lorentza będą nadal obowiązywać, ale przynajmniej wiadomo
będzie, dlaczego II postulat Einsteina jest słuszny.
Jeżeli będziemy nadal po cichu zakładać, że c jest max i przekształcenia
Lorentza są nieprzekraczalne, to przyroda rzeczywiście nie pokaże nam
ŻADNEGO zjawiska w którym ciało materialne przekracza c.
Dobrze, że są chociaż 'upiorne pary splątanych fotonów' o których
było we wstępie i o których wspomnę jeszcze później.
Wracając do mojej teorii. Aby pogodzić nowy obraz wszechświata
wynikający z tej pięknej nowej teorii (c+v) ze zjawiskami falowymi,
które nie dopuszczają ( z natury rzeczy )
prędkości większych od c, możesz wyobrazić sobie fale poprzeczne,
używane do naszego pomiaru długości linijki jak fale na wodzie.
Są one zbliżone do poprzecznych, jednakże wynikają z fal podłużnych
we wnętrzu cieczy dokładnie tak, jak poprzeczne fale elektromagnetyczne
wynikać muszą z fal podłużnych w moim czwartym wymiarze
(o falach na powierzchni cieczy patrz dodatek 2).
Gdyby źródło fal było we wodzie,
ryba od spodu tafli nie widziałaby tych fal na powierzchni wody.
W dalszej odległości, to jest pod kątem większym od kąta
granicznego (mierząc od normalnej do powierzchni tafli) , ryba
widzi tylko 'srebrną powłokę' ze względu na całkowite wewnętrzne
odbicie i nie wie, co jest na zewnątrz, nie widzi człowieka nad wodą,
nie może wyobrazić sobie nawet n+1 wymiaru, w którym on
przebywa. Do ryby docierają jednak lokalne zagęszczenia
pochodzące od fal 'poprzecznych' na powierzchni. W ten sposób ryba
"wyczuwa" fale powierzchniowe, odczuwalne dla niej jako podłużne.
Człowiek - przeciwnie: widzi fale, rybę, wodę i powierzchnię wody,
ale nie może w wodzie słyszeć lokalnych zagęszczeń, tak jak ryba.
Co więcej, człowiek mierzy, że fale na powierzchni wody
rozchodzą się z prędkością około c = 1 m/s niezależnie od
prędkości poruszania się jego łodzi i innych warunków pomiaru.
- Dlatego człowiekowi wychodzi zawsze c = const ?
- Tak właśnie. Wydaje mu się, że c = const i że jest to największa
prędkość w jego układzie, jeśli chodzi o wodę. Widzi jednak,
że ryby przekazują sobie informację na odległość dużo
szybciej. Czyli domyśla się, że informacja we wnętrzu wody musi
rozchodzić się wielokrotnie szybciej niż po powierzchni.
- Informacja w postaci fali dźwiękowej ?
- Niby dźwiękowej, ale analogia idzie znacznie dalej.
Po prostu fali nośnika, eteru... - łypnął na mnie van Manderpootz.
- Ba ! - Parsknąłem
- Ale Albert A. Michelson (1852-1931) na początku XX wieku
dowiódł, że eteru nie ma!
- Utarło się twierdzenie, że Michael Faraday mylił się zakładając
istnienie eteru, ale z kolei ja twierdzę, że Michelson i Morley niczego
nie udowodnili BO NIE MOGLI w swoich doświadczeniach.
Po prostu brak wiatru jeszcze nie dowodzi, że powietrza nie ma !
Efekt Michelsona - Morleya można łatwo wytłumaczyć zakładając,
że prawdziwy czynnik spowalniający światło znajduje się
w dodatkowym wymiarze ( w którym jest stała dielektryczna próżni )
a fotony poruszają się torem wynikłym z rzutu prostopadłego tegoż
wymiaru na nasze trzy wymiary. Stąd się biorą różne paradoksy w ruchu
fotonów (w tym prędkość c) i ogólnie pola elektromagnetycznego.
Inaczej mówiąc, Michelson zbadał
tylko powierzchnię wody nie mając pojęcia o istnieniu samej wody !
Nośnik - czy też raczej 'sprzęg' - jest w dodatkowym wymiarze tak,
jak to wymyśliłem 25 lat
temu i nowe teorie fizyczne do tego ( mniej lub bardziej po cichu )
zmierzają, jak to widzę ostatnio. Dla mnie to nic nowego !
W końcu wreszcie ktoś na to wpadnie, a z tego wyniknie że
czas i kwanty przestrzeni są od siebie rozdzielone, innymi słowy
czas jakby nie płynął pomiędzy kwantami przestrzeni. Jest to niesamowite!
Kiedy popychasz siłą F ciało o masie m, początkowo nadajesz mu
przyśpieszenie a. Wraz ze wzrostem prędkości ciała v rośnie liczba
kwantów przestrzeni pokonywanych w jednostce czasu. Czasów jest
kilka rodzajów, ale to rozumowanie sprawdza się dla każdego z nich.
Ponieważ czas 'efektywny' na popychanie siłą F ciała o masie m staje
się przy coraz większych v coraz krótszy ( bo coraz więcej kwantów
przestrzeni ciało pokonuje w danej ilości kwantów czasu i coraz
więcej czasu absolutnego musi upłynąć na podróż sygnału do
4 wymiaru i z powrotem przy pokonywaniu kwantów przestrzeni )
obserwatorowi znającemu tylko 3 wymiary wydawać się może,
że ciało w 3 wymiarach rozpędza się coraz trudniej, z coraz mniejszym
przyśpieszeniem a. Zakłada on więc, że ciało o masie m ma jakby
coraz większą masę, którą nazwie on teraz masą relatywistyczną.
- Tak jak latającej rybie płynie się coraz trudniej przy coraz
częstszym wyskakiwaniu ponad taflę wody. Albo zmęczonemu
rowerzyście wydaje się, że każdy kolejny dżul energii dodaje
mu coraz mniej prędkości.
- Na tych zasadach wykazałem właśnie w mojej pracy kilka lat temu,
że robiąc kilka podobnych założeń ( nie tak karkołomnych jak
u Einsteina o stałości c !) można na gruncie zwykłej teorii
sumowania się prędkości i przeniesienia ośrodka rozchodzenia się
'obrazu fali' - niekoniecznie już sprężyście - do czwartego wymiaru
dokładnie
PRZEWIDZIEĆ I WYLICZYĆ ZEROWY EFEKT
DOŚWIADCZEŃ MICHELSONA - MORLEYA !
Szczęśliwie nie potrzeba robić ofiary dla STW z galileuszowskiego
składania prędkości, długości, przyśpieszeń a w konsekwencji sił,
mas i czasu.
Na początek podam ci pewną konstrukcję, jak mogłaby wyglądać podróż
od punktu A do B. Materia m podróżuje z punktu A do B w przestrzeni 3-wymiarowej, zaś energia podróżuje drogą A-P-P-B (widocznie nie ma innego
wyjścia jak poprzez 4-ty wymiar, tzn. poprzez kwant odpowiedni dla niej) :
- Hm, założenia wydawały się karkołomne, ale wynik wygląda dziwnie
znajomo ! Wzór T_wzgl = T0 / sqrt (1 - v2/c2) wygląda jak u Lorentza !
Konstrukcja ta przypomina rysowane w podręcznikach do Teorii Względności,
różni się jednak INTERPRETACJĄ (w końcu tożsamych) obliczeń.
W mojej teorii kwanty przestrzeni istnieją i to one określają
spowolnienie upływu czasu a nie fikcyjny 'zegar świetlny'.
Zegar świetlny w mojej konstrukcji jest tylko wzorcem T0=2y/c.
Konstrukcja ta podaje także znaczenie fizyczne stałej c i tłumaczy fakt,
dlaczego przez wiele lat wydawało się, że nie można jej przekroczyć.
Po prostu dla v > c materia znajdzie się jakby 'poza' czasem T1
(ale oczywiście nie poza Czasem Universum t którego nie ma na rysunku).
Sygnał czasu (energii) 'nie dogoni' materii.
Pokazałem ci w ten sposób, że teoria względności, dotycząca
skali makro i teorie kwantów dotyczace mikroświata są ze sobą
nierozerwalnie powiązane i MUSZĄ wynikać jedna z drugiej !
Pełnej teorii na razie ci tu nie podam, bo jeszcze wpadłbyś
na to samo z grawitacją, zbudowałbyś jakąś machinę i poleciał na drugi
koniec Galaktyki beze mnie !
Pewną przesłankę co do istnienia kwantów czasoprzestrzeni daje kwantowa
teoria elektromagnetyzmu, zwana elektrodynamiką kwantową (QED).
Idea ta została rozszerzona w latach 60-tych na zunifikowane oddziaływania
elektromagnetyczne oraz słabe i stanowiła podstawę rozumienia
oddziaływań elektrosłabych, silnych oraz cząstek im podlegających
pod koniec dwudziestego wieku. Stanowi ona podstawę pełnej teorii
budowy materii, zwanej Modelem Standardowym.
Co do doświadczeń 'tylko trójwymiarowych' to np. doświadczenie
Michelsona przeprowadzono w 1887r. (pierwsze niedokładne próby
miały miejsce wcześniej, interferometr M. pochodzi z 1881 roku)
i udoskonalano przez kolejne lata. Za każdym razem rezultat był
taki sam. Rezultat ten jest dla mnie prosty do wytłumaczenia !
Obojętnie jak szybko porusza się naddźwiękowy samolot, to za
pomocą TYLKO mikrofonu i głośnika w jego kabinie nie będziemy
nigdy w stanie wyznaczyć prędkości dźwięku w powietrzu w kabinie
różnej od tej, jaką mamy w kabinie pozostającej w spoczynku.
Obojętnie jak ustawimy względem siebie mikrofon i głośnik, zawsze
dostaniemy (oczywisty) ten sam wynik dla prędkości dźwięku w kabinie.
Zawsze wyjdzie nam jednakowa prędkość ( = "c" ). Wysokości głosów
pasażerów będą takie same, wszystkie sumy i różnice dróg znoszą się.
- Chyba, że wystawimy mikrofon i głośnik POZA kabinę...
- Właśnie ! - profesor ucieszył się, że zrozumiałem -
Tylko nikt dotąd nie odkrył, co to znaczy "poza kabinę"...
[ ustalony obszar 1]-----Michelson-----[ ustalony obszar 2]
Każdy 'ustalony obszar' oznacza właśnie taką zamkniętą w czwartym
wymiarze kabinę. Ustalenie przebiegło w momencie, gdy wyznaczyliśmy
(w domyśle - z prędkością myśli, dużo większą od c), pozycję nadajnika
i odbiornika, używając terminologii Einsteina. Kąt pomiędzy obszarami,
jak również odległość pomiędzy nimi mogą być teraz dowolne. W wyniku
musimy uzyskać oczywiście zawsze c. Mówiąc inaczej, zakładając
niezależnie od ruchu, c=const w wyniku musi nam wyjść to samo !
To jest sprytna tautologia, ale według mnie przyroda nie może być
aż taka prosta. Dla mnie byłaby ona wtedy bardzo sztywna,
"nieeuklidesowa" i "niegalileuszowa". W Teorii Względności
w interpretacji Einsteina, to znaczy powiązanej z II postulatem,
już w momencie skalowania zegarów dokonujemy (po cichu) założenia,
że c jest niezależene od ruchu.
Dla uzupełnienia dodam ci, że już z nieudanego doświadczenia
Michelsona wynikało także fiasko eksperymentów LIGO
( gdzieś w latach 2000 - 2007 ) i LISA ( miał być rozpoczęty w 2007
i 2008 roku a wystartował około 2012 ) z detekcją fal grawitacyjnych.
Otóż, one nie mogły się powieść. Były po prostu źle zaprojektowane,
podobnie jak całe doświadczenie Michelsona. Nie chodzi tu o czułość
przyrządów, która była doskonała, tylko o złą koncepcję. Wcześniej
nie powiodły się próby wykrycia fal grawitacyjnych docierających
z kosmosu podjęte w roku 1961 przez fizyka amerykańskiego
Josepha Webera. Zbudował on ważące wiele ton aluminiowe cylindry,
które fala grawitacyjna miała wprawiać w niewielkie podłużne drgania.
Ponieważ CAŁA przestrzeń skraca się, nie zaobserwowano żadnych drgań
walców, podobnie jak nie było żadnej interferencji w eksperymecie LIGO
i podobnie jak nic nie wykryto w superczułych intrerferometrach LISA.
Nie tędy droga !
- Jest pan tego pewien Profesorze ? - byłem pełen zdziwienia
- Stawiam dolary przeciwko orzechom ! - zaśmiał się van Manderpootz.
Co do fal grawitacyjnych, to one istnieją, ale trudno je wykryć w obecności
grawitacji Ziemi, Słońca i Księżyca. Poza tym nie wiem, czy uczeni badają
harmoniczne pojawiające się przy interferencji, a tam właśnie, wg mnie,
w tym 0,01% światła lasera "odkształconego" od sinusoidy jest informacja
o falach grawitacyjnych. Prosta interferencja nic tu nie da, bo przecież
całość przestrzeni ulega odkształceniu. Sumarycznie nic się więc nie
zmienia i nie widzimy żadnych interferencji
(oprócz powstawania tych 0,01 % harmonicznych, które giną
w zwykłych interferometrach...).
Poza tym fale grawitacyjne rozchodzą się dużo szybciej od światła.
Wyniki mówiące, że jest to prędkość mniejsza od 2c zweryfikowano
i odwołano już na początku XXI wieku. Według moich skromnych
szacunków prędkość grawitacji jest przynajmniej o rząd wielkości
większa od c. Poza tym uczeni niedługo odkryją, że sama prędkość
światła była kiedyś większa od c, o czym przekonają się obserwując
odległe kwazary !
- Tak. To potwierdzi pośrednio piękną teorię kwantów przestrzeni.
Tylko jak w takim razie wytłumaczyć relatywistyczne doświadczenia
z zegarami atomowymi w kosmosie ?
A paradoks bliźniąt ? A długie tory cząstek w atmosferze ?
A efekt Dopplera w próżni ? A stała Hubble'a, aberracja
astronomiczna itp. zjawiska...?
A zwiększanie się masy szybkich elektronów do nieskończoności,
zauważone już przez Kauffmanna w 1902 roku ?
- Omówmy je po kolei. Oczywiście, szczególna teoria względności
(STW czy też SR) tłumaczy je każde z osobna poprawnie i w trzech
wymiarach, ale wszystko to można wytłumaczyć dużo prościej,
także na mój sposób. Po co to robić zobaczysz za chwilę.
Dłuższe czasy na zegarach atomowych poruszających się
z dużą prędkością orbitalną, jak również długie czasy przelotu
cząstek można wyjaśnić za pomocą teorii względności,
oczywiście przyjmując "sonarowy" wzór Lorentza (wynikający
wg mnie z podstawowego wzoru na dylatację czasu) pamiętając
jednakże, że jest to tylko WYNIKIEM jakiegoś głębiej
położonego zjawiska, którego jeszcze nie znamy ! Osobiście traktuję
wzór Lorentza tak samo, jak Lorentz, to znaczy jako wygodny aparat
matematyczny, który jest jednakże atrapą, tak jak epicykle i deferensy.
Podobnie jak w naszym przykładzie z "dłuższą linijką".
To nieznane zjawisko mogłoby być np. kwantami przestrzeni.
Poza tym na przełomie XX i XXI wieku przeprowadzono obserwacje
promieni kosmicznych o ultrawysokich energiach rzędu 10^20 eV.
Te obserwacje także sugerowały, że szczególna teoria względności nie
nadaje się do opisu ruchu takich cząstek, jak np. protonów o energiach
większych od 3 * 10^19 eV które powinny ginąć w promieniowaniu
reliktowym.
Błyski gamma emitowane podczas krótkotrwałej eksplozji gwiazdy
wyrzucają fotony o szerokim zakresie energii. Wg Jorge Pullina
z Louisiana State University, Rodolfa Gambiniego z Uniwersytetu
Urugwajskiego i innych fotony o różnych energiach powinny
poruszać się z nieco różnymi prędkościami. Zjawiska podobne
można też wytłumaczyć drobnymi zmianami stałej Plancka.
Paradoks bliźniąt. ... I to ty, Dixon Wells, pytasz o to ?!
Przecież to ty sam wykazałeś, że jest niesymetryczny, że obaj
bracia po powrocie MUSZĄ mieć tyle samo lat i że stoi to
w sprzeczności ze zbyt prosto pojmowaną teorią względności !
Dlatego zresztą pozwoliłem ci u siebie robić doktorat.
Przypomnij mi krótko tę historię paradoksu w paradoksie !
- Było tak: jeden bliźniak, kosmonauta, leci w kosmos i wraca, a ten,
który pozostaje na Ziemi ma (niby) być starszy. Tylko że ten z rakiety
(niby) młodszy widzi właśnie Ziemianina oddalającego się a potem
powracającego z przyświetlną prędkością, więc dla niego to Ziemianin
powinien być młodszy ! To mi nie grało już od początku !
- Che che che, stare dzieje ! - zaśmiał się profesor.-
- Zwykle w STW tłumaczą ten paradoks w ten sposób, że bliźniak -
kosmonauta jest poddawany przyśpieszeniom, a Ziemianin - nie.
Tylko pokaż mi, u licha, gdzie w poniższym wzorze wiążącym czas
Kosmonauty i Ziemianina występuje czynnik przyśpieszenia ?
T_Ziemianina = T_Kosmonauty / sqr(1-beta*beta)
beta = v/c
Fizyka jest nauką ścisłą, opierającą się na wzorach, a w tym wzorze
widnieje tylko v i c. Tak samo we wzorze na długość wg Lorentza.
- Dlatego zacząłem od wykazania, że paradoks bliźniąt nie istnieje !
- No, trochę się zapędziłeś ! Jedynym żródłem paradoksu bliźniąt jest
dylatacja czasu a nie żadne przyśpieszenia !
Ale pokazałeś także, że zwolnienie zegarów
w ruchu można wytłumaczyć osobnym osobnym skwantowaniem
przestrzeni czyli tej tzw. 'elektromagnetycznej dwudziestowiecznej
próżni' i oddzieleniem jej od czasu. Po prostu w jednych doświadczeniach
z nadawaniem fal to wychodzi dodatkowo, a w innych nie.
Zgłębiając dalej temat przyśpieszeń dojdziemy do wniosku,
że wszystko 'dałoby się uratować' przyjmując drugi postulat Einsteina
o stałości c. Tylko że potem pojawi się w rozumowaniu coś
w rodzaju PŁASZCZYZNY o jednej powierzchni czy też
bardzo "nieprzyjemny" horyzont zdarzeń. Ale idźmy po kolei.
Zaraz ci wszystko wytłumaczę. Wyjdźmy od efektu Dopplera.
Dla światła jest on dziwnie symetryczny. Właśnie aby to wytłumaczyć,
oprócz Teorii Wzgledności trzeba było do niej dołożyć II postulat.
Dla dźwięku jest niesymetryczny, to znaczy wynik
częstotliwości jest inny, gdy źródło zbliża się do odbiornika
z prędkością v
( częstotliwość dąży do nieskończoności gdy v zmierza do c )
a inny, gdy to odbiornik zbliża się do źródła z prędkością v
( częstotliwość dąży wtedy tylko do 2f gdy v zmierza do c ).
Przypomnijmy - w klasycznej teorii falowej dla dźwięku mamy:
f ' = f * (c-vod)/(c+vzr)
c - prędkość rozchodzenia się fali w nieruchomym ośrodku
f - częstotliwość źródła : f' - częstotliwość zmierzona w detektorze
vzr - prędkość źródła : vod - prędkość odbiornika (obserwatora)
Konwencje znaków przy prędkościach mogą być różne, tutaj przyjęto
taką , jak w teorii względności: dla oddalania się obydwie prędkości są
v > 0 (f maleje) zaś podczas zbliżania v < 0 (f rośnie).
Można także uzależnić v od kierunku ruchu a nie od wzajemnego
oddalania i zbliżania i wtedy uzyskamy:
f ' = f * (c-vod)/(c-vzr)
Wzór ten podaje częstotliwość rejestrowaną w odbiorniku.
Podawany jest on w starszej literaturze [np. Fizyka, Frisz tom III].
Dodatnie prędkości vod i vzr oznaczają, że odbiornik lub źródło porusza
się zgodnie z kierunkiem ruchu fali (dźwiękowej).
W szczególności, gdy np. odbiornik znajduje się na prawo od żródła
obserwator jak i źródło poruszające się w prawo mają tu v > 0.
Konwencja ta jest ostatnio rzadziej stosowana.
Natomiast dla światła - teoria względności, po przekształceniach
uzyskuje wzór 'STW/Dopplera' :
f '' = f * sqr [ (1-beta)/(1+beta) ] ; beta = v/c,
przy czym znak v zależy tylko od wzajemnej relacji odbiornika i źródła,
to znaczy czy się wzajemnie zbliżają, czy oddalają. Wzór ten został
niestety, niby potwierdzony w doświadczeniach Ivesa i Stilwella w 1938
roku, chociaż oni swoje doświadczenia przeprowadzali właśnie po to, aby
jakoś odejść od teorii względności na rzecz teorii Lorentza-Larmora
lub podobnej, w której c nie byłoby maksymalną prędkością.
Zresztą, wyniki tych doświadczeń odbiegają o 3-5 % od przewidywań
STW i tą różnicę poprawnie tłumaczy moja teoria ( daje błąd 0,5 % ).
Moja teoria bierze początek w tzw. Teorii Emisyjnej, którą nazwałem dla
uproszczenia c+v. Moja teoria dla całkowitej zgodności z doświadczeniem
jest jednak uzupełniona o czwarty wymiar. Częstotliwości, które
wynikają z mojej teorii ( te wzory dostaniemy prosto za pomocą
kartki i ołówka nawet bez czwartego wymiaru ) mają postać:
f' = f * (c+v)/c ( dla żródła lub odbiornika zbliżających się do siebie )
f' = f * (c-v)/c ( dla żródła lub odbiornika oddalających się od siebie )
Wzory te są podobne ( ale nie tożsame !) z wzorami wynikłymi z teorii
falowej dla ruchu nadajnika, odbiornika i fali w tym samym ośrodku !
W szczególności 'cząstki mierzące' mogą poruszać się u mnie
z prędkościami c+v, co byłoby nie do przyjęcia w klasycznej teorii falowej.
Do zastosowania takich i podobnych im wzorów do teorii rozchodzenia
się światła założenie czwartego wymiaru jest konieczne. Bez tego stosując
te wzory wprost np. do wytłumaczenia doświadczenia Ivesa i Stilwella
dostaniemy wynik zerowy, prążki promieniowania wysyłane przez
poruszający się atom w tył i w przód byłyby jednakowo przesunięte
a wiadomo że tak nie jest.
Wiekopomne doświadczenie Ivesa i Stilwella WRAZ z interpretacją
wg pomijanej dzisiaj tzw. Teorii Emisyjnej przedstawione jest w:
http://www.wbabin.net/physics/faraj7.htm
http://www.metaresearch.org/cosmology/speed_of_gravity.asp
Wzór podawany przez teorię względności:
f '' = f * sqr [ (1-beta)/(1+beta) ] ; beta = v/c,
w uproszczeniu, dla niezbyt wielkich v odbiornika wygląda tak:
f '' = f * (c-vod)/c
- Wzór jest jak w teorii falowej, ale nie ma w nim prędkości źródła !
- Bo właśnie z II postulatu Einsteina to ma wynikać ! Oto II postulat:
{ Prędkość światła w próżni jest jednakowa we wszystkich kierunkach,
w dowolnym obszarze danego inercjalnego układu odniesienia oraz
jednakowa we wszystkich inercjalnych układach odniesienia. }
Aby to lepiej zrozumieć w wielu podręcznikach od razu dopisuje się,
że prędkość światła w próżni nie zależy od prędkości źródła.
Ale tak 'musiało' (wg założenia Einsteina!) właśnie być, to musiało wynikać
( po chwili zastanowienia ) z II postulatu Einsteina. W szczególności
nigdzie, gdzie światło jest wysyłane, nie mógł pojawić się wyraz c+v
i stąd całe zamieszanie, bo np. doświadczenie Sagnaca, o którym
za chwilę, pokazuje co innego. Nie jest to niezgodne z Teorią Względności !
Inercjalny układ odniesienia to taki, w którym prawdziwe są wszystkie
trzy prawa Newtona. W szczególności powierzchnia Ziemi nie jest
ściśle układem inercjalnym, bo pojawia się dodatkowa siła związana
z ruchem obrotowym Ziemi (siła Coriolisa zmieniająca bieg rzek,
siła skręcająca płaszczyznę wahań wahadła Foucaulta itd.).
Dla obserwatora ziemskiego siła ta jest 'znikąd' dlatego układ
związany z Ziemią, ściśle rzecz biorąc, nie jest inercjalny. Siła ta
jest jednakże mała i często można ją pomijać, traktując nasze ziemskie
doświadczenia jako wykonywane w układzie inercjalnym.
Wracając do mojej teorii, to ten symetryczny efekt Dopplera,
w przypadku fal elektromagnetycznych, według mnie, wcale nie
świadczy o załamywaniu się teorii falowej i konieczności wprowadzenia
"na sztywno" c = const = max ! To także prosto tłumaczę ja,
van Manderpootz ! Zresztą, były kiedyś teorie konkurencyjne
do Einsteina, nazywały się Fitzgeralda-Lorentza-Poincarego,
czy też Lorentza-Larmora (zwanej LR).
Były podobne do mojej ! Nie było w nich postulatu stałości c,
a co gorsza, jej nieprzekraczalności.
Zakładały one pojęcia absolutnej przestrzeni i czasu bez których to
pojęć nie można - wg mnie - dobrze zrozumieć Wszechświata.
Opowiem ci o nich później. Lorentz, pomimo że za swoje prace
otrzymał nagrodę Nobla, nie był tak śmiały jak Einstein i nie
sformułował postulatu, w którym c byłoby nieprzekraczalne
i zawsze stałe. Poza tym "absolutny" wcale nie musi oznaczać
"stały" czy "nieruchomy".
Oznacza to tylko, że widocznie nie możemy tego dzisiejszymi metodami
badać bezpośrednio, skoro widzimy tylko "cienie" elektromagnetyczne,
odbite od kwantów przestrzeni. Ale to nie znaczy, że TO nie istnieje !
Co więcej, TEORIA STRUN w swoim aktualnym kształcie
NIE jest wcale niezależna od tła.
Jej równania opisują strunę umieszczoną w z góry określonej,
na dodatek klasycznej (nie kwantowej) czasoprzestrzeni.
Chodzi WŁAŚNIE o to, że teoria względności pomija prędkość źródła
i detektora ! We wzorach teorii względności istnieje tylko jedna
prędkość - detektora i źródła względem siebie (tzw. względna). Dlatego
zjawisko Dopplera tak jak i każde inne, w myśl teorii względności nie
pozwala wykryć ruchu "absolutnego" jakiegokolwiek układu.
Sęk w tym, że w teorii względności (SR, po polsku STW) musisz
mieć zawsze naraz i ŹRÓDŁO i ODBIORNIK.
Inaczej nie zinterpretujesz zjawiska. Nie rozbierzesz go na części
składowe, bo nie znajdziesz nośnika fal. Innymi słowy, układ
zachowuje się tak, jakby już w momencie wypromieniowania
pierwszego okresu fali przez źródło - odbiornik już wiedział,
że leci do niego fala. Mówiąc inaczej, sprzęgasz ze sobą zródło
i odbiornik już na początku doświadczenia, a więc z prędkością myśli !
Jest to dla mnie niesamowite i niewytłumaczalne ! Jest to obraz
głeboko ukrytego determinizmu wynikającego ze szczególnej
teorii względności (SR).
Popatrzyłem dziwnie na profesora. Ale on mówił dalej:
-Weź pod uwagę taki układ:
-----|Ziemia|-----|Płytka1|------>|Płytka2|----->
Wysyłasz z Ziemi ciąg o częstotliwości, powiedzmy, 1000 Hz na
płytkę P1 oddalającą się od ciebie z prędkością v=2/3 c. Jaką
częstotliwość widzi płytka ?
- To proste - odpowiedziałem.
- Zgodnie z teorią falową płytka drga z częstotliwością f '= 333,33 Hz,
zaś zgodnie z teorią względności płytka rejestruje f '' = 447,21 Hz.
- OK. Teraz płytka promieniuje. Jeden ciąg do tyłu, do ciebie na
Ziemi, a drugi do przodu. Jakie notujesz częstotliwości ?
- To już trudniejsze - odparłem.
- Zgodnie np. z teorią falową płytka wysyła do tyłu 200 Hz, zaś promieniuje
do przodu 1000 Hz. Układ zachowuje się więc tak, jakby żadnej płytki
nie było na drodze fali, zaś obserwator, który np. nie wie co to jest
powietrze, nie rozróżni, czy promieniuje Ziemia czy płytka.
- To dobry wynik - powiedział profesor. A z teorii względności ?
- Hm, płytka widzi 447,21 Hz więc promieniuje do Ziemi f '' = 200 Hz
i takąż częstotliwość zobaczę jako nieruchomy obserwator na Ziemi,
która względnie oddala się od płytki z prędkością 2/3 c.
- Też dobrze - powiedział profesor. - Ciekawe, że wynik f''=200 Hz
to wynik identyczny jak z teorii falowej. Ciekawe jest także to, że
wynik z teorii względności 447,21 Hz uzyskamy prosto przez
przemnożenie 333,33 Hz (z teorii falowej !) przez współczynnik
= 1,341641. Ten współczynnik wynika z dylatacji czasu:
t = t'/(sqr (1-beta*beta) ) i w Teorii Względności oznaczać ma, że
tyle razy czas płynie wolniej na poruszającej się płytce, wobec tego
rejestrowana przez płytkę częstotliwość musi być wyższa.
Wobec tego jaką częstotliwość płytka promieniuje do przodu ?
- Noo, tego nie da się powiedzieć, to zależy od prędkości kolejnego
obserwatora - zacząłem dostawać wypieków. - Względem drugiego,
nieruchomego względem Ziemi obserwatora ustawionego po
przeciwnej stronie kierunku ruchu dostaniemy np. f '' = 1000 Hz.
- Wynik także identyczny jak w przypadku teorii falowej !
A gdyby obserwatorem była druga taka sama płytka P2, v=2/3 c,
poruszająca się w tym samym kierunku ? - indagował profesor.
- To zgodnie z STW żadnego kolejnego efektu Dopplera by nie było !
- Czyli ten drugi obserwator P2 widzi 447,21 Hz wypromieniowane
z pierwszej płytki P1 poruszającej się z prędkością 2/3c względem Ziemi
( czyli z P1 nieruchomej względem niego ) zupełnie tak samo, jak 1000 Hz
wysłane z Ziemi, które postrzega także jako 447,21 Hz. Nie jest w stanie
odróżnić tych dwóch sygnałów, stają się one dla niego identyczne !
- Na tym właśnie polegać ma teoria względności ! - zachwyciłem się.
Żródło przestaje być ważne, pozostaje tylko sygnał o prędkości c !
- Wszystko wygląda 'cacy', ale jeszcze się nie ciesz ! Wyobraź sobie,
że jesteś trzecim obserwatorem w środku ( pomiędzy Ziemią a
pierwszą płytką ). Nasz układ wygląda teraz tak:
-----|Ziemia|------|3_Observer|------|Płytka1|------|Płytka2|-----
Jako 3_obserwator oddalasz się więc z prędkością 1/3 c względem
Ziemi i od pierwszej płytki. Choć poruszasz się 'w prawo', czyli
w kierunku tym samym co pierwsza płytka - oddalasz się od niej,
bo ona porusza się także 'w prawo' ale z prędkością 2/3 c.
Dobrze. Co więc widzisz według wzoru z teorii względności ?
- Widzę sygnał z Ziemi, który ma teraz dla mnie f ''=707,11 Hz oraz
sygnał odbity od pierwszej płytki, który miał dla niej 447,21 Hz, zaś
dla mnie ma już tylko f ''=316,22 Hz, ponieważ się od niej oddalam.
- Dobrze. Teraz prześlij ten sygnał na Ziemię. Co dostaje Ziemianin ?
- Jeszcze mniej, czyli f '' = 223,61 Hz oczywiście... To jest...To jest...
- To jest właśnie ten sam sygnał, co bezpośrednio odbity od pierwszej
płytki w kierunku Ziemi. Zdaje się byłeś pewien, że ma 200 Hz ?
Milczałem.
- Oblicz jeszcze prędkości oddalania się od ciebie tych żródeł oraz
z jaką prędkością oddalają się one względem siebie.
Vpz - V między płytką1 a ziemią
Vps - V między płytką1 a środkowym 3_obserwatorem
Vsz - V między środkowym 3_obserwatorem a ziemią
- Ale w teorii względności prędkości składają się inaczej !
Vpz (wypadkowa) = (Vps+Vsz) / [ 1+(Vps*Vsz)/(c*c) ]
- Wtedy wszystko zagra ! - (mam nadzieję) - pomyślałem.
- Spróbujmy. Załóżmy nawet , że nie składamy prędkości
wg Galileusza:
Vpz = Vps + Vsz = 0.333333 + 0.333333 = 0.666666
tylko składamy prędkości wg Einsteina.
Aby uzyskać prawidłowe wyniki, musimy albo założyć, że P1
oddala się z prędkością 0,6345 (ale to zburzyłoby nam założenia,
w których porusza się ona z 2/3c) albo też podstawić
Vps i Vsz większe niż wcześniej (0,333333) i wynoszące teraz:
Vps = 0.3819 i Vsz = 0.3819
Jeśli takie V podstawimy do wzoru Lorentza na składanie prędkości:
Vpz = (Vps+Vsz) / [ 1+(Vps*Vsz)/(c*c) ]
to uzyskamy właśnie chciane Vpz = 0.666666 oraz, ze wzoru
STW/Dopplera także nowe częstotliwości f '' :
obserwatora środkowego 299,09 Hz a nie 316,22 Hz
obserwatora ziemskiego 200,00 Hz a nie 223,61 Hz
- Hura ! Ziemski obserwator uzyskał f '' = 200 Hz ! Znowu wygrałem !
- Myślisz, że znowu ci się udało ? Znowu uzyskałeś 200 Hz tak
jak chciałeś ? Może tobie się tak wydaje, ale dla mnie - figa !
Doświadczenie rozpoczęliśmy od tego, że
ZNAMY ( ! ) PRĘDKOŚĆ Ziemia - Płytka1 (0,666666) oraz wiemy,
co to jest środek. A skoro wiemy, co to jest środek oraz, że Z DEFINICJI
musi być on ZAWSZE NA ŚRODKU, to wiemy też ... co to jest
średnia prędkość ! Połowa prędkości z 0,666666 to 0,333333 kolego,
a nie 0,3819. NIC NIE MOŻEMY ZMIENIĆ aby nie zburzyć założeń !
Prędkość 0,666666 nie była zmierzona ani obliczona lecz założona !
Znowu milczałem.
Teraz wyobraź sobie, że pomiedzy Ziemią a 3_obserwatorem umieścimy
4_obserwatora itd. Do jakiej prędkości w końcu dojdziemy ?
Przemyśl to, a także jaki wpływ na wynik ma fakt, że od początku
WIEDZIAŁEŚ WCZEŚNIEJ, że oba sygnały pochodzą z jednego
sygnału 1000 Hz z Ziemi, że kumulują się w powiększającej się przestrzeni
pomiędzy tymi płytkami i czy nie dałoby się tego tu wykorzystać !
- Przemyślę to spokojnie w domu - powiedziałem nieco zbity z tropu.
- A że pozornie można dodawać prędkości i w ten sposób: c'=c+v
przekonasz się w poniższym doświadczeniu Garresa-Sagnaca !
- c' = c + v ? - popatrzyłem dziwnie na Profesora...
- W roku 1912 Garres przeprowadził piękne doświadczenie,
powtórzone potem przez Sagnaca.
Na obracającej się (np. w prawo) tarczy zamocowano trzy zwierciadła,
A, B i C oraz półprzepuszczalną płytkę D. Źródło światła L wysyła
promień światła G, który rozszczepia się w płytce D na dwa
promienie.
Pierwszy promień trafia do fotokomórki P po drodze zgodnej
z ruchem wirowym tarczy: DABCDP zaś
drugi promień trafia do fotokomórki P po drodze przeciwnej
do ruchu wirowego tarczy: DCBADP, jak na rysunku poniżej:
W płytce D zachodzi interferencja promieni biegnących w dwóch
przeciwnych kierunkach. Gdy całość spoczywa, promienie G zbieżne
dają tu jednolicie oświetloną fotokomórkę P, Gdy promienie G są nieco
rozbieżne, fotokomórka rejestruje zmienioną jasność z powodu
interferencji tych dwóch wiązek na skutek różnicy dróg optycznych,
podobnie jak ma to miejsce w klasycznym doświadczeniu Younga
z 1801 roku.
GDY DYSK OBRACA SIĘ (np. w prawo), POJAWIA SIĘ
coraz więcej PRĄŻKÓW INTERFERENCYJNYCH (nieruchomych),
gdyż pojawia się dodatkowa różnica dróg optycznych !
Dla uproszczenia założymy teraz, że zwierciadeł jest bardzo dużo,
kąt natarcia jest bardzo mały i światło rozchodzi się praktycznie
po okręgu. Teraz uważaj ! Niektórzy autorzy interpretują to błędnie
w taki sposób, że prędkość, z jaką 'lewy' promień światła dogania
tarczę wynosi c-v, zaś prędkość z jaką pada na tarczę promień 'prawy'
wynosi c+v !... W ten sposób tłumaczą oni całe to doświadczenie !
Tu jednak nie tylko chodzi o to, że mamy c+v albo c-v dlatego, że
wpuszczone światło 'dogania' walec przed pierwszym odbiciem, zależnie,
czy odbiornik i źródło oddalają się od siebie wzajemnie czy przybliżają.
Chodzi o to, że w całym walcu mamy (dla nas) c+v albo c-v !
Zaraz poznasz rezultat, a z niego wynika, że w doświadczeniu Sagnaca...
- ... z każdego punktu odbicia jest emitowane światło względem kolejnego
punktu walca z prędkością c , c i zawsze c ! A nie c+v czy c-v !
Oczywiście c jest względem punktów walca - kolejnych nadajników
i odbiorników !
- Bystry jesteś ! Ale z tego wynika, że możemy w ten sposób oszukać
światło, które zawsze chce podróżować (zgodnie z II postulatem Einsteina)
z prędkością c. Światło podróżuje z prędkością c także w naszym
nieinercjalnym walcu. Ponieważ walec jest dla nas nieinercjalny, efekt
jest taki, jakby w walcu światło było dla nas unoszone, tak jak
w doświadczeniu Fizeau, a jego prędkość zmierzała dla nas do c+v lub c-v.
To jest także udana próba umieszczenia 3-go obserwatora pomiędzy
nadajnikiem a odbiornikiem kwantów. Zauważysz, że na taką próbę
nigdy nie zgodzą się zaciekli zwolennicy II postulatu Einsteina.
Oni zawsze uciekają od wprowadzenia bocznego obserwatora dla
pojedynczego kwantu.
- Nie lubię 'unoszenia' prędkości światła, wolałbym , aby jej nie
było, jakoś dziwnie kręci mi się od tego w głowie - zmieszałem się.
- A co ? Chciałbyś, żeby wszystko było takie proste jak w szkole,
gdzie c jest tylko c i zawsze c ? Poczekaj dalej ! Tutaj współczynnik
unoszenia już nie jest 0,43 jak u Fizeau tylko całe 1,00 !
Gdy obliczymy różnicę czasów dla dwóch promieni mamy:
t = s/v ; s = 2*pi*R ; po przekształceniach dostajemy:
dt = t1 - t2 = [ 2pi*R/(c-v) ] - [ 2pi*R/(c+v) ]
Widzisz jakie prędkości są w tym wzorze ? c+v i c-v !
Sagnac zaobserwował przesunięcie prążków 'znakomicie zgodne
z powyższym wzorem' , jak to sam określił.
Michelson w 1925 roku powtórzył to doświadczenie używając
Ziemi jako wirującej tarczy oraz 2 km rur, położonych w dwóch
konturach (drugi kontur dla określenia zerowego położenia prążków).
Uzyskał wspaniałą zgodność z tym wzorem i... nadal szukał eteru !
- Profesorze van Manderpootz ! Ale czego my jeszcze chcemy ?
Przecież ta STW Einsteina działa, bo 'nieoszukane światło' bez
'rotującej kabiny' zawsze porusza się z prędkością c !
* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
Siwy profesor podniósł jedną brew jakby dziwił się mojemu tragicznemu
niepojmowaniu. Ale może tak tylko mi się wydawało. Odparł:
- Skoro tutaj wyszedł wynik różny od c, to znaczy, że może tak
być w innych przypadkach ! Popatrz na osiągnięcia Roberta Boyda
z 2006 roku czy też fizyków z Harvardu pod kierunkiem Lene
Vestergaarda Hau z lat 1999-2001 i późniejszych.
Popatrz na doświadczenia Wesleya czy Marinova:
http://mahag.com/srt/sagnac.php
http://mahag.com/srt/marin.php
Innymi słowy, gdyby na przykład nie było żadnego oddziaływania
fotonów z materią, to ów "posrebrzany walec" wyglądałby w środku
dla światła tak samo czy obracałby się czy nie ! Posrebrzany walec
byłby zawsze tylko posrebrzanym walcem. Dla światła byłoby obojętne,
czy pada w dany punkt czy odrobinę dalej. Nie byłoby żadnego efektu !
Z kolei przeprowadzając analogiczne doświadczenie dla dźwięku,
zgodnie z klasycznym wzorem Dopplera interferencja byłaby dużo
większa. Wszystko to świadczy, że nasz "eter" porusza się prostopadle
do naszej przestrzeni. Zresztą, popatrz sobie na efekt Dopplera
wyliczony wg różnych wzorów. Miałem gdzieś lepszy wykres, ale zaginął
mi gdzieś w tym stosie papierów. Popatrz więc na kserokopię. Uff.
Zapadła cisza. Nie chciałem zmęczonemu Profesorowi przerywać.
Profesor odpoczął chwilę, a ja podziwiałem przesunięcia ku czerwieni,
które można było osiągnąć podejrzanie łatwo dla wszystkich obiektów,
nawet dla tych przybliżających się do nas z prędkością 0,99c, pod
warunkiem, że my oddalaliśmy się od nich. Te obiekty wykazywały
normalnie silne przesunięcie ku fioletowi, co się dużo rzadziej zdarzało
w ziemskich obserwacjach. Ale to wszystko właśnie WYNIKAŁO
z teorii ekspandującego Wszechświata i nie przeczyło relatywistyce.
Częstość obserwowana była na pionowej osi, zaś prędkości v na poziomej.
Przesunięcie ku czerwieni widniało w postaci zagięć u dołu wykresu.
Wyniki z wzoru Dopplera dla klasycznej teorii falowej przedstawiono
białymi liniami. Przesunięcie ku czerwieni w teorii van Manderpootza
było jeszcze większe, ale ani ono, ani reszta podpisów nie znajdowała
się akurat na tej kopii wykresu.
- Miałeś jeszcze jakiś problem, Dixon - wyrwał mnie z zadumy Profesor.
- Tak. Zwiększanie masy relatywistycznej cząstek.
- Zwiększanie masy. Dobrze.
To jest widoczne nawet dla laika. Ale JAKĄ metodą mierzysz masę ?!
Porównujesz na przykład częstotliwość f obrotu elektronów czy
protonów o masie m i ładunku q przyśpieszanych
w synchrotronie (z polem magnetycznym B) z poprawnym wzorem
klasycznym: f = q*B/(2*pi*m). Częstotliwość obrotu jest niezależna
od prędkości liniowej elektronów, od prędkości zależy tylko promień
obrotu równy r = (m*v)/(q*B) (wzór z fizyki klasycznej).
Potem stwierdzasz, że dla coraz większych B i coraz większych
prędkości rotacji elektronu twoje f, oczywiście, także rośnie, ale
jest inne niż wyliczone ze wzoru na f ( nieco mniejsze ).
Zamiast m_elektronu 'me' wstawiasz więc m_relatywistyczne elektronu:
mrel = me / sqr (1 - beta*beta) , gdzie beta = v/c
i jesteś zadowolony, że twój synchrotron nadal działa poprawnie :)
- No, ale TO JEST właśnie mechanika relatywistyczna...
- Promień obrotu jakoś wzrósł ci od v , ale od mrel już nie ?
Gdy dokładniej zgłębisz STW to zobaczysz, że tam NIE MA nawet
prostej zależności przyśpieszenia od masy i działającej siły. Może być
w STW nawet tak, że kierunki wektorów siły i przyśpieszenia
nie pokrywają się, występują też masy podłużne i poprzeczne !
Zauważ także, że zgodnie z poprzecznym efektem Dopplera kiedy
rozpędzasz krążące np. wokół Ziemi ciało, otrzymuje ono nawet
kwanty o wyższej energii, nie o niższej jak przy rozpędzaniu
prostoliniowym podawanym w podręcznikach ! Wzrost masy powinien
być tu zrównoważony i nieodczuwalny.
- Ale mętlik !
- Niestety. Po to więc właśnie naukowcy budują nowe teorie, aby ów
mętlik usunąć !
Idźmy dalej. Skąd, do licha, wiesz, że na przykład nie zmniejszyło się
ODCZUWALNE B albo q, dlaczego zaraz zakładasz zwiększanie m !
Skąd wiesz, z jaką prędkością rozchodzi się w ABSOLUTNEJ
przestrzeni q, B i m i jakie q, B i m "chwilowo widzi" druga cząstka ?
Skąd wiesz, przez jaki czas działa B "efektywne" na drugą cząstkę ?
Skąd inny ładunek WIE że ma naprzeciwko ładunek q o masie m ?
Czy już widzisz, że u Einsteina q, B i c są niezmienne,
natomiast L, t, v i m zmieniają się ?
Rozumiesz zapętlenie ? Nie możesz mierzyć zjawisk
dźwiękowych przy pomocy samego dźwięku bo wyjdzie ci, że
największą prędkością z możliwych jest... prędkość dźwięku !
Nie możesz mierzyć zjawisk elektromagnetycznych przy pomocy
światła i wyciągać stąd daleko idących wniosków !
Podobne zarzuty przeciw STW wysuwał już Ernst Mach (1838-1916)
- fizyk który wprowadził tzw. liczbę Macha dla pocisków, używaną
potem w technologii samolotów naddźwiękowych. On dobrze wiedział,
co oznacza przekroczenie prędkości rozchodzenia się fali w ośrodku
sprężystym.
http://www.mahag.com/engl/rel.htm
- Ma pan rację , profesorze ! - wykrzyknąłem.
Posługując się dźwiękiem w pomiarach jako najszybszym znanym
nośnikiem sygnału byłbym w sytuacji nietoperza, który dobrze wyczuwa
obiekty poruszające się wolno, ale te poruszające się szybciej od dźwięku
odbiera jako niezrozumiałą dla siebie falę uderzeniową,
która zresztą zaraz znika gdy go minie ! Nietoperz miałby także
wielki kłopot z ustaleniem, dlaczego niektóre źródła dźwięku dają
mu dwa koherentne sygnały !
- Jak upiorne pary splątanych fotonów, ech...
- Czytałem ostatnio o parach splątanych fotonów, o których już sam
Einstein powiedział, że są 'upiorne' i że to okropieństwo wyłamuje się
z jego Teorii ! A według mnie to 'upiorny' jest II postulat, przy
całym szacunku dla pozostałej Teorii Względności i jej twórców.
Ostatnio znalazłem nawet książkę do szkolnej fizyki, w której
pokazano doświadczenie ( tendencyjne, jak i Michelsona ) przeczące
istnieniu 'upiornych' par splątanych fotonów, jak je nazwał Einstein.
Ba, książka podawała nawet wzór stochastyczny na korelację, a raczej
jej brak, w występowaniu tych fotonów po przelocie przez dwie
szczeliny ! - roześmiałem się.
- No widzisz - A tu takie dosyć proste doświadczonko pokazało,
że splątane fotony korelują ze sobą i przekazują sobie swój spin
z prędkością dużo większą od c. W dawnych doświadczeniach
brano pod uwagę sumę pojedynczych zliczeń fotonów, która jest
dużo większa od zliczeń fotonów w koincydencji. Einstein wiedział,
że STW jest ograniczona, że to może tylko 'dźwiękologia' dla potrzeb
kolejnych kilkunastu lat i fizyki reaktorów. Próbował ją udoskonalić.
Ale ani jemu ani nikomu nie udało się jej poprawić w zrębie
zasadniczym, to znaczy c musiało na długo pozostać constans.
Znowu wyszło, że najtrwalsze są prowizorki.
- Ładna mi prowizorka, na grubo ponad 100 lat...
- Pamiętaj Dixon, że teoria Ptolemeusza trwała 2000 lat - zachrypiał
profesor. Trzeba było wielu wielu obserwacji i odważnych umysłów,
aby jej zaprzeczyć. Kopernik, dla własnego bezpieczeństwa, ogłosił
dzieło "O obrotach sfer niebieskich" w roku swojej śmierci (1543).
- przypomniał mi Profesor van Manderpootz.
- Czyli, według pana, Profesorze, po prostu widzimy rzut czegoś
z 4-tego wymiaru (związanego z elektromagnetyzmem i czasem)
na naszą 3-wymiarową przestrzeń zbudowaną z kwantów,
kwanty światła E=h*ni są tylko wypadkową zjawiska a teoria
Einsteina staje się tylko szczególnym przypadkiem i traci sens
przy v > c tak samo jak sonary tracą sens przy samolotach
naddźwiękowych ?
- Tak właśnie ! Zresztą, Albert Einstein był i pozostanie Wielki.
Ale Albert Einstein dostał nagrodę Nobla za teorię zjawiska
fotoelektrycznego i inne wielkie teorie, jak równoważności masy
i energii ( E = mc2 ; doprowadziło to do pierwszego doświadczalnego
potwierdzenia tego sugerowanego wcześniej wzoru )
NIE za samą Teorię Względności, która wzbudzała już wtedy
kontrowersje.
Einstein w 1917 roku przewidział istnienie zjawiska emisji wymuszonej.
Na zasadzie emisji wymuszonej ( w której lecący kwant wybijał z atomu
wzbudzonego drugi dokładnie taki sam kwant w tym samym kierunku
i fazie ) oparto działanie lasera kilkadziesiąt lat później.
Einstein wytłumaczył także przesuwanie się punktu peryhelium orbity
Merkurego poprzez zakrzywianie się przestrzeni w pobliżu dużej masy
Słońca (popatrz jednak na punkt na końcu 'Post Scriptum').
W 1988 roku przeprowadzono eksperyment z satelitami.
Wyniki eksperymentu dokładnie potwierdziły przewidziany przez
Einsteina efekt - obracająca się masa pociąga za sobą otaczającą ją
przestrzeń. Obrót Ziemi powodował zmianę orbity satelitów.
Płaszczyzna orbity satelitów przesuwała się o dwa metry rocznie
zgodnie z kierunkiem obrotu Ziemi.
Teoria Einsteina dla zjawiska fotoelektrycznego była i jest genialna
w swej prostocie! Zjawisko fotoelektryczne odkrył Hallwachs w 1887 r.
oraz Hertz w 1888 r., obserwując łatwiejszy przeskok iskry
pomiędzy naładowanymi kulami, kiedy oświetlano je światłem
ultrafioletowym (energia elektronu = energia kwantu - praca wyjścia).
Poprawnie dało się to dopiero wytłumaczyć zakładając istnienie
kwantów promieniowania elektromagnetycznego ( powiązanych z
moimi obrazami elektromagnetycznymi w czwartym wymiarze, ale
o tym nie miano wtedy pojęcia ).
Ponieważ traktowano II postulat Einsteina jako pewnik, te 'kwanty'
szybko okazały się tylko wierzchołkiem góry lodowej. Zaraz potem
de Broglie odkrył fale materii, pod pewnymi względami odwrotne
zjawisko do fotoelektrycznego. Fale te to postać pod jaką objawia
się czasem materia.
Pamiętasz, jak 80 lat od przepowiedzenia przez Alberta Einsteina
i Satyendrę Natha Bose'go, na zasadzie analogii do fal materii de
Broglie'a udało się wreszcie wytworzyć ( w 1995 roku ) fale materii
w skali MAKROSKOPOWEJ (!!!) , tak zwany kondensat
Einsteina-Bosego ( trwały w temperaturach nanokelvinowych ) ?
Za to zdaje się była nagroda Nobla...
- Była ! Otrzymali ją w 2001 roku Eric Cornell, Wolfgang Ketterle,
i Carl Wieman a w 1997 William Phillips (za podanie sposobu
osiągnięcia tych temperatur). Trzej pierwsi wykładają lub wykładali
w prestiżowym Massachusetts Institute of Technology (MIT).
http://postepy.fuw.edu.pl/gratisy/PF103Kett.pdf
http://postepy.fuw.edu.pl/zeszyty/zeszyt_1-03.html
http://www.fizyka.net.pl/aktualnosci/aktualnosci_nn7.html
Atomy w kondensacie zachowują się identycznie, tak jakby były jednym
wielkim atomem (niektórzy fizycy mówią "superatomem"). W takim
stanie materii nie można odróżnić jednego atomu od drugiego, ale
nie dlatego że mają identyczne właściwości ( tak jest w zwykłych
reakcjach chemicznych ) , ale dlatego że wszystkie znajdują się w tym
samym miejscu, tworząc jedną wielką spójną falę materii, której można
przyglądać się gołym okiem!
Dla mnie przynajmniej oczywistem jest, że coś nie może być
cząstką i falą jednocześnie. Dlatego CZEKAM NA JESZCZE
BARDZIEJ EPOKOWE ODKRYCIE !
Czym są, JAK WYGLĄDAJĄ cząstki i fale i W CZYM się
poruszają ! Skąd się bierze pole elektryczne, magnetyczne i masa !
Dualizm korpuskularno-falowy polega dla mnie tylko
na tym, że cząstki ujawniają raz swój falowy, a raz swój
kwantowy charakter, ale to nie znaczy, że są tym i tym naraz !
Istnieją na ten temat prace M. Gell-Manna i R.P. Feynmana.
Pewną przesłanką jest tu teoria strun nawiązująca właśnie
do kwantów Einsteina. Usiłuje ona odpowiedzieć, dlaczego kwanty
są takie a nie inne i czy kręcą się w kółko. Może są falami
zamkniętymi w jakimś okręgu albo...
- Albo ?
- Ale to już trochę teoria van Manderpootza ... - zamilkł profesor.
Czułem jak na twarzy pojawiają mi się wypieki.
- ...albo... - po mojemu - kręcą się wokół kwantów czasoprzestrzeni
czy też odbijają od kwantów czasu i przestrzeni - odetchnął.
- Dziś znane są takie wielkości, jak długość Plancka, czas Plancka...
wtrąciłem.
- Tak, ale uczeni dopiero poznają ich znaczenie - odrzekł profesor.
Lepiej już jest z polem magnetycznym. Istnienie kwantu strumienia
pola magnetycznego zostało ponoć dowiedzione ! Wynosi on:
FI_zero = h / 2e = 2,0678336368 * 10^(-15) Wb
- Czyli żaden strumień magnetyczny nie może być mniejszy od tego ?
Jak to sobie wyobrazić, skoro nie istnieją monopole magnetyczne ?
- Monopole magnetyczne nie mogą istnieć. Chyba, że wynajdziesz
wiatr, który ma tylko cel a nie ma źródła. Albo skonstruujesz
płaszczyznę rotującą czy soczewkę, która ma tylko jedną powierzchnię.
Na tej zasadzie można by zbudować monopol magnetyczny, ale
tego jeszcze nie odkryją przez następnych 100 lat. Natomiast dużo
prościej wiatr można przepuścić przez kapilarę, byleby nie cieńszą od
odległości między cząsteczkami powietrza. Dlatego kwant pola
magnetycznego jest właśnie kolejną cegiełką do mojej kwantowej teorii
kilkuwymiarowej przestrzeni, albo, jeśli byłbyś złośliwy, eteru
w czwartym wymiarze - uśmiechnął się chytrze profesor,
po czym dodał:
- Co do fal elektromagnetycznych, to istnienie "fluidu" przeczuwał
już odkrywca skromnie wyglądającej dzisiaj "zwykłej" indukcji
elektromagnetycznej, Michael Faraday. Ten uczeń introligatora
po dziesięciu latach bezowocnych prób odkrył przemianę magnetyzmu
w elektryczność (1831) i nazwał ją indukcją elektromagnetyczną.
Zaczął dociekać jej przyczyn, jednak przy ówczesnym stanie techniki
( elektron odkrył J. J. Thomson dopiero 66 lat później ! )
nie był w stanie ich znaleźć. Przeczuwał, że zjawiska świetlne,
magnetyczne i elektryczne sa ze sobą jakoś powiązane.
Odkrył np. efekt magnetooptyczny (zjawisko Faradaya):
http://encyklopedia.interia.pl/haslo?hid=73616
Przewidywał więc istnienie fluidu w którym zachodzić musiałyby
obserwowane przez niego zjawiska. Fluidem elektrycznym okazały się
elektrony, ale fluidu elektromagnetycznego nie udało się dotąd znaleźć.
Podobnie nie udało się odkrycie fluidu Amerykaninowi Henrowi, który
niezależnie od Faradaya odkrył indukcję elektromagnetyczną.
40 lat później szkocki matematyk J.C. Maxwell (1831-1879) ogłosił
swoją piękną teorię. Było to w latach 1856-1873 i późniejszych.
http://gryf.pap.edu.pl/~ania/204/etykiety/maxwelpr.html
Maxwell wymyślił bardzo spójne wzory matematyczne aby opisać
to co wówczas wiedziano o elektryczności i magnetyzmie i ich
wszystkich wzajemnych przemianach. Oprócz wytłumaczenia większości
znanych wtedy zjawisk z dziedziny elektryczności i magnetyzmu
wynikało z tego bezprzewodowe rozchodzenie się zaburzeń w tym
co nazywano wtedy próżnią. Jednak nikt nie kwapił się
z doświadczalnym sprawdzeniem tych równań.
Efekty te były słabo mierzalne i nie wydawały się mieć jakiegokolwiek
praktycznego zastosowania. Dopiero Heinrich Hertz potwierdził
po 20 latach istnienie tych fal (w 1888 roku ). Hertz wygenerował
i odebrał FALE ELEKTROMAGNETYCZNE !
Od tego odkrycia Heinrich Hertz przeżył jeszcze tylko sześć lat
(zmarł w wieku 37 lat, nie widząc wielkiego zastosowania dla
swojego wynalazku).
Hertz również gorąco optował za istnieniem eteru kosmicznego,
zresztą nawet i sam Maxwell bazował na tym pojęciu, co jest
dobrze wyłożone w:
http://wiedzaiedukacja.eu/archives/1291
Dziś teorie eteru są wyśmiewane, a przecież odrzucenie w XIX wieku
mechaniki prowadziłoby nie tyle do eliminacji błędów, co w ogóle
do zaniku pobudek do badań. Zjawisko jest wtedy wytłumaczone, gdy
mamy MODEL i TEORIĘ przewidującą wiele podobnych zjawisk
w podobnych układach. Nauka to nie tylko setki tysięcy faktów.
Zakładając a priori, że "światło jest nie związane z materią" i porusza
się zawsze jednakowo, po cóż miano by jeszcze szukać jakichś
dodatkowych modeli wyjaśniających zjawiska? Po cóż ktoś, kto nie
zna żadnych praw fizyki, miałby się zastanawiać nad przyczyną
spadania jabłek? Przecież każdy wie, że jabłka spadają na ziemię.
Modele eteru sugerowały sposób przeprowadzenia systematycznych
badań doświadczalnych, umożliwiły teoretyczną kontrolę przebiegu
eksperymentów. Istnieje duża grupa eksperymentów ze światłem
i z wirującymi zwierciadłami, które wykazują łatwy do
zaobserwowania efekt Dopplera, interferencje itd.
Ponieważ jednak nie można było w żaden znany sposób znaleźć
ośrodka rozchodzenia się tych fal, przyjęto, że jest to po prostu
zaburzenie pola elektrycznego i magnetycznego opisywane przez
równania Maxwella BEZ MATERIALNEGO OŚRODKA.
Michael Faraday (1791-1867) przewidział istnienie FAL
ELEKTROMAGNETYCZNYCH ( na 40 lat przed ich odkryciem !)
i wyobrażał sobie, że rozchodzą się one właśnie we fluidzie. Napisał
o tym w liście, który kazał otworzyć 100 lat po swojej śmierci.
Kiedy list otworzono, działały już i radio, i telewizja, i radary...
- Fantastycznie !
- Jednak już od roku 1927 - za sprawą między innymi teorii
względności i doświadczeń typu Michelsona - Morleya teorii fluidu
ubywało zwolenników.
http://www.wsws.org/articles/2005/jul2005/ein2-j12.shtml
Compton w roku 1923 w sposób właściwy zinterpretował elastyczne
zderzenie fotonów z elektronami grafitu. Musiano tu użyć promieni
Roentgena (5pm-10.000pm), gdyż zmiana długości fali o 3 pm
w przypadku światła widzialnego (500.000 pm) byłaby niewykrywalna.
Compton użył tzw. twardego promieniowania Roentgena (7,1 pm)
będącego już w zasadzie promieniowaniem gamma (< 10 pm).
Compton założył istnienie kwantów promieniowania Roentgena.
Dla teorii falowej Thomsona zjawisko to było niewytłumaczalne,
bowiem wg ówczesnej wiedzy elektron mógł absorbować i emitować
promieniowanie jedynie z taką samą częstością.
Z tego wynikła potem hipoteza de Broglie'a fal materii (1924 r.).
W 1929 roku de Broglie otrzymał za swoją teorię nagrodę Nobla.
( w 1995 roku w temperaturach nanokelvinowych udało się uzyskać
kondensat przewidziany przez Alberta Einsteina i Satyendrę Natha
Bose'go ).
Eksperymentalne potwierdzenie dyfrakcji elektronów, które
zachowywały się jak fale nastąpiło przez C. Davissona i L. Germera
w roku 1927. Fale materii nie są falami elektromagnetycznymi
i poruszają się jak paczka fal, z prędkością cząstki. Jednakże
większość fizyków zaczęła preferować w rozumowaniu kwanty
i cząstki na rzecz zjawisk falowych. Ponieważ kwanty są
nierozerwalne od zjawisk falowych, zatriumfowały postulaty
Einsteina i upadły wszelkie inne teorie. Jednak nie dla wszystkich.
W 1938 roku H.E. Ives i G.R.Stilwell przeprowadzili serię pięknych
doświadczeń ze zjawiskiem Dopplera, których wynik zinterpretowali
właśnie tak jak zrobiliby to Lorentz, Poincare i ja, Manderpootz !
Poprawnie i jednocześnie
bez użycia Teorii Względności Einsteina ! Herbert E. Ives w końcu
poddał swoją teorię (zajmował się lampami telewizyjnymi u Bella),
kiedy okazało się, że różnica różnic przesunięć prążków potwierdza
teorię Einsteina i jest dwukrotnie mniejsza od podawanej przez
klasyczną teorię. Dlatego dziś wyniki Ivesa i Stilwella uważa się za
potwierdzenie STW / OTW Einsteina (SR).
( Fizyka, D. Halliday, R. Resnick tom 2 str. 429 wyd. pol. 4).
Moja teoria zbliżona do teorii Ivesa daje ten wynik, który daje
STW, a na dodatek znika 3% błąd, który daje STW.
Herbert Ives ucieszył by się, gdyby żył...
Niestety, od śmierci Herberta Ivesa w roku 1953 właściwie zakazano
mówić o fluidzie poza pracowniami naukowców. Fale eteru pozostały
już tylko staroświeckim pojęciem, skrótem myślowym.
Ale pojawiły się kłopoty w postaci niemożności przekroczenia c,
dualizmu korpuskularno - falowego, splątanego spinu fotonów,
niewytłumaczalnego zachowania żyroskopów optycznych,
łamania parzystości w oddziaływaniach neutrin (obserwowanego
od 50 lat, lecz nie wyjaśnionego do tej pory poza hipotezą
tachionowego neutrina), niewytłumaczalnego przesunięcia widm
ku czerwieni odległych galaktyk ( zbyt wielkiego, aby tłumaczyć
wszystko efektem Dopplera, nawet relatywistycznym ! )
i wiele innych dziwnych zjawisk z cząstkami elementarnymi.
Wszytkie te trudności usuwa moja prosta teoria c+v+4 wymiar.
Wg tej teorii tachiony itp. dziwności stają się niepotrzebne, stają
się po prostu zupełnie naturalnymi cząstkami, tylko zza horyzontu.
Z teorii tej wynika również definicja masy, która bierze się po prostu
z ruchu materii po kwantach przestrzeni. Dlatego przed odkryciem
czwartego wymiaru (który mógłby być np. pomiędzy kwantami
przestrzeni lub w owym czwartym wymiarze), prędkości większych
od c i tego, w czym naprawdę
porusza się pole magnetyczne, elektryczne i spin fotonów odkrycie
"z marszu" bozonu Higgsa, jako po prostu "kolejnej" cząstki
będzie bardzo trudne. Z pewnych moich rozważań wynika, że
może mieć on nawet gęstość równą gęstości Plancka:
gęstość nośnika masy = c5/(hk*G2) = 5,1575 * 1096 [kg/m3]
W innych rozważaniach wychodzi mi 6,2832 raza mniej, czyli
(ro = c5/hG2 = 8,20838*1095 [kg/m3] przy kwancie
przestrzeni=4,051*10^-35 m).
Gęstości czarnych dziur są dużo mniejsze, dlatego mam nadzieję,
że da sie to jakoś ominąć albo że popełniam jakiś błąd w rozważaniach.
Inaczej można będzie na długo zapomnieć o sztucznej grawitacji.
Być może po odkryciu "czwartego wymiaru" bozon Higgsa stanie
się czymś naturalnym. Tylko że wg mojej teorii Bozon Higgsa może
poruszać się z prędkością grawitacji a wtedy - jako tachion - byłby
"niewykrywalny" przy klasycznej interpretacji wyników.
Wszystkie dzisiejsze, nawet precyzyjne przyrządy opierają się na
oddziaływaniach elektromagnetycznych. Odkrycie nośników grawitacji
umożliwi generację sztucznej grawitacji za pomocą małych urządzeń,
zaś detektory LIGO i LISA pozostaną ciekawostką turystyczną jak
wiatraki, balony czy olbrzymie interferometry Michelsona.
Pamiętasz doświadczenie profesora optyki, Roberta Boyda
z 2006 roku oraz Lene Vestergaarda Hau z Harvardu ( 1999 rok
i lata późniejsze) czy też wyniki L.J. Wanga, A. Kuzmicha
i A. Dogariu z Instytutu Badawczego NEC w Princeton z roku 2000 ?
( linki polskie mogą nie działać, powodów można się domyślać )
http://portalwiedzy.onet.pl/4868,11123,1335896,2,czasopisma.html
http://portalwiedzy.onet.pl/,11123,1335896,czasopisma.html
http://www.rochester.edu/news/show.php?id=2544
- Pamiętasz ?
- No jasne ! Wygrałem dzięki niemu zakład o przekroczenie
prędkości światła - roześmiałem się.
- No widzisz ! To było proste i genialne ! - zachwycił się Profesor.
Impuls laserowego światła został wprowadzony do włókna
optycznego, zawierającego niewielką ilość erbu.
Zanim jeszcze szczyt impulsu rozpoczął podróż we włóknie,
inny impuls pojawił się - jakby znikąd - na jego drugim końcu...
Patrzyłem na van Manderpootza tak, jakby powiedział, że zrobił
coś z niczego.
-Cofający się impuls, który podróżował z prędkością WIĘKSZĄ
NIŻ PRĘDKOŚĆ ŚWIATŁA oraz oryginalny impuls, spotkały
się na przodzie włókna, znosząc się nawzajem.
Taniec impulsów światła na stronie NYT:
http://www.rochester.edu/news/photos/backward_light.mpg
Eksperyment ponoć nie naruszał prawa zachowania energii.
Zinterpretowano to mylnie: "wzmacniające działanie ERBU
dodało impulsowi na moment energii". Jakby jednak nie było,
eksperyment wydawał się kpić z typowych ograniczeń prędkości
transmisji sygnałów.
- Tak, tak było. Ale nadal usiłowano to tłumaczyć teoriami,
w których c była nieprzekraczalna.
- Niestety. Wcześniejsze przesłanki też tak potraktowano :
1. Fizeau w 1851 roku odkrył, że c często nie jest "const" a nawet
umiał to wykazać doświadczalnie w prostych doświadczeniach
z przepływającą w rurach wodą ze światłem.
Otrzymał on formułę na prędkość światła w płynącej wodzie.
W doświadczeniu Fizeau, którego idea jest poniżej narysowana,
prędkość wody W dodaje się do prędkości światła c/n wg wzoru:
v = (c/n) +/- kW
k = 1 - 1/(n*n)
n - współczynnik załamania światła dla wody ( n = 1,3333 w 20,5°C)
v - prędkość światła w wodzie (w nieruchomej wodzie v = c/n)
W - prędkość wody
k - nosi nazwę współczynnika wleczenia (unoszenia) eteru przez wodę
We wzorze Fizeau "+" jest dla przypadku, gdy kierunki wody i światła
są zgodne a "-" gdy przeciwne. Dziś tłumaczy się wzór Fizeau na gruncie
teorii względności, ale van Manderpootz mówi, że jest inne wyjaśnienie !
DOŚWIADCZENIE FIZEAU.
Obserwator widzi prążki interferencyne, których odległość jest zgodna z formułą Fizeau.
2. Elektrony mogą lecieć z prędkością WIĘKSZĄ od prędkości
światła poprzez szkło ! Niemożliwe ? A czyż za badania z 1934r.
Czerenkow, Frank i Tamm nie dostali nagrody Nobla z fizyki w 1958 r?
Za badania tajemniczego świecenia pojawiającego się w stożku ZA takim
pędzącym elektronem ! Kąt wierzchołkowy tego stożka cos fi=c/vn gdzie
n - współczynnik załamania szkła; c/n = prędkość światła w szkle zaś
v - prędkość elektronu WIĘKSZA od c/n.
Wielokrotnie sprawdzano, że nie jest to promieniowanie hamowania
ani fluorescencja w ciele stałym ani żadne podobne do nich zjawisko.
W końcu wytłumaczono zjawisko poprawnie wzmacnianiem się
interferencji danego promieniowania, emitowanego przez pobudzone
poszczególne cząsteczki ośrodka przez przelatującą cząstkę.
- Nie było to więc nic nadzwyczajnego ?
- Nie było, ale tu chodziło o wyłom w myśleniu, o wyjście z zaułka,
że nic nie może lecieć szybciej niż światło a do prędkości światła
można coś dodać lub coś od niej odjąć. To były moje początki.
- Tak więc pańska teoria tłumaczy wszystko poprawnie !
- Założyłem tylko, że NIE MA GRANIC FIZYKI. GRANICE ma tylko
nasze jej pojmowanie - powiedział skromnie profesor. I zaraz dodał:
- W tym również twoje, Dixon...
Wiedziałem, że mnie po przyjacielsku ubodzie. Ale to był on,
Stary van Manderpootz. Odparłem mu więc:
- Profesorze ! Pan to jednak wie wszystko ! A ja się od pana uczę !
- Noo, nie wszystko. Czekam jeszcze, kiedy uczeni odkryją,
że Stała Grawitacji jest ściśle związana ze Stałą Plancka.
Noblista Frank Wilczek dopuszcza np. istnienie tak zwanej
Długości Plancka (LH_PLANCK), będącej kombinacją stałych
fizycznych (fundamentalnych), w tym właśnie Stałej Grawitacji:
Length_PLANCK = sqr[ (h * G)/( 2 * pi * c^3) ] = 1.616 * 10^-35 m
gdzie: h - stała Plancka, c prędkość światła w próżni, G - stała grawitacji,
sqr - pierwiastek kwadratowy
Może to być element podstawowy (kwant) wymiaru liniowego (tj. długości,
odległości itp.). Przestrzeń w skali wielkości porównywalnej z długością
Plancka byłaby ziarnista, skwantowana, stanowiąca analogię do sieci
krystalicznej.
http://www.physicstoday.org/pt/vol-54/iss-6/p12.html
Mnie udało się na razie odgadnąć, że na zasadzie analogii ( jak przy
kwancie strumienia magnetycznego Fi = h/2e oraz przy jeszcze
jednym założeniu, za które fizycy odsądzili by mnie od czci i wiary )
z dokładnością do 0,06 % mamy:
G = (1/pi) * [ hk / (8*me) ]^2 * VM
G - Stała Grawitacji Newtona G = 6,6726×10^-11 m3*kg-1*s-2
me - masa elektronu me = 9,109 381 887×10^-31 kg
hk - ha_kreślne = h/2pi = 1,054571597×10^-34 J*s
Acha ! Wszystko gra , a VM ?
VM = 1/(m*kg) to czynnik van Manderpootza, liczbowo równy
jeden, którego sens fizyczny właśnie dopiero rozszyfrowuję...
Jeśli jednak wynikłe z tego pojazdy antygrawitacyjne miałyby
zniszczyć ludzkość, to może niech to i podobne prawa pozostaną
na zawsze pokryte kurzem gdzieś w mrokach dziejów
- uśmiechnął się kwaśno profesor.
Nie zważałem już na ostatnie zdanie. Zapomniałem o docinkach.
Roznosiła mnie euforia ! Latające spodki przy użyciu milion razy
mniejszej ilości energii niż dzisiejsze rakiety !
- Teraz trzebaby dokooptować tu doświadczenie, takie jak np.
efekt Podkletnova z wirującymi dyskami i masami !
Ten efekt podobno nie działa, ale słyszałem, że koncerny wydają
od lat na jego badanie grube miliardy dolarów, podobnie jak na
badanie zmian stałej G. Szwajcarscy badacze uzyskali w październiku
roku 2002 wartość G = 6,67404 x 10^-11 m3*kg-1*s-2.
Efekt sztucznej grawitacji można by też uzyskać wzmacniając
słaby efekt Lense-Tirringa (Lense-Thirring effect), znany od
1998 roku (niektórzy podają, że znany był wcześniej).
Polega on na tym, że oś obrotu swobodnie wirującego żyroskopu
chce zachować stałość względem przestrzeni. Przestrzeń jest wleczona
przez pole grawitacyjne pochodzace od wirującej masy.
Oś obrotu żyroskopu ulega na skutek tego
powolnej precesji względem "reszty świata", np. gwiazd.
Taka precesja nie występuje w przypadku orbitowania żyroskopu
wokół statycznego grawitującego ciała.
- Ta wleczona przestrzeń potwierdziła moją teorię skwantowanej
przestrzeni - mruknął van Manderpootz. Nawiasem mówiąc, w XIX
wieku prezentowano równie ciekawe i paradoksalne doświadczenie
zamieniające elektryczność w magnetyzm.
NIERUCHOMY (!!!) ładunek elektryczny zamieniono w pole
magnetyczne oddziałujące z igłą kompasu leżącego obok.
Ładunek był zamknięty WIRUJĄCYM WALCEM METALOWYM.
O tym doświadczeniu, które - nota bene - bardzo ładnie wychodzi,
choć uzyskiwane pole jest mierzalne przy setkach obrotów walca
na sekundę, dziś się nie wspomina chyba dlatego, że nie jest
ono przydatne w nauczaniu elektromagnetyzmu w rozumieniu
zrębów teorii J. C. Maxwella wykładanych w szkołach.
- Przecież to doświadczenie nie przeczy teorii J.C. Maxwella !
Co więcej, można je prosto wytłumaczyć właśnie z jej pomocą !
- Ale fizycy w szkołach niechętnie pokazują doświadczenia nieklasyczne.
Oni mają obowiązek nauczyć w krótkim czasie, że aby powstało pole
magnetyczne, ładunek MUSI być w ruchu. To piękne
doświadczenie z nieruchomym ładunkiem wydłużałoby im wykład :)
Podobnie zapomina się o tym, że stałe pole magnetyczne może
wygenerować SEM !
- Ech, profesorze, to już naprawdę wygląda na niemożliwe !
- Odnalazłem doświadczenie, w którym poruszając prętem metalowym
w STAŁYM POLU MAGNETYCZNYM Fi indukujemy w nim SEM !
Od razu dodaję, cały czas w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku
pola, nie ma tu zmiany kąta, obracających się ramek jak w prądnicach
czy dynamach. Nic z rzeczy, w których w jakiś niejawny sposób
manipulujemy zmianami strumieniem pola magnetycznego dFi !
- To jakiś żart ?
We wszystkich książkach podają, że aby powstała siła elektromotoryczna,
niezbędna jest zmiana strumienia magnetycznego dFi w czasie dt czyli
SEM = - N* dFi / dt (N-ilość zwojów, minus z reguły Lenza)
i że na tym polega prawo indukcji Faradaya !
- Mnie właśnie nurtowało pytanie, czy 'ślizgając się' po kwantach
pola magnetycznego, stałego co do wartości, a więc bez dFi / dt
to STAŁE POLE magnetyczne jest w stanie wzbudzić SEM
w poruszającym się JEDNOSTAJNIE pręcie metalowym, tak jakby
poprzez "omuskiwanie" linii sił pola. W źródle tego doświadczenia,
podają, że SEM się wzbudza. Nie tak prosto stwierdzić, dlaczego...
Ale to jest do wytłumaczenia bez teorii względności, podobnie jak
paradoks z elektronami w windzie !
- Znowu wyłom w naszych pięknych teoriach relatywistycznych ?
- Niezupełnie. Ale spróbuj wytłumaczyć to inaczej ! Bez tzw.
'Elektrodynamiki ciał w ruchu Einsteina' ! Dojdziesz do
równie ciekawych wniosków ! A co najważniejsze, nadal masz
nieskrępowane ręce prędkością światła c. Poczujesz wreszcie
smak Wolności... - rozmarzył się Profesor.
W książkach nie podaje się pewnego prostego modelu, z którego
( zakładając faktyczne istnienie tej konstrukcji, opartej na zasadzie
śruby prawoskrętnej ) wynika połączenie elektryczności
z magnetyzmem i utożsamienie aż trzech zjawisk:
1. Powstawanie siły Lorentza, działającej na przewodnik z prądem
w polu magnetycznym o indukcji B (F = B*I*L),
2. Powstawanie pola magnetycznego o natężeniu H=I/(2*pi*R)
wokół ładunków w ruchu,
3. Prawo indukcji Faraday'a, dla NIERUCHOMEGO ładunku :
SEM = - N*dFi/dt (N - ilość zwojów, znak na podst. reguły Lenza).
Zależności te opisują prawa Maxwella, ale znacznie lepiej jest to
narysować. Z tej konstrukcji wynikają dalsze związki: prędkości światła
z nadprzewodnictwem, ze wzorem E=mc2 równania Lorentza itd.
Jest poza tym cały szereg doświadczeń z cząstkami elementarnymi,
których nie można prosto wytłumaczyć. Zaś ostatnio przyszło mi do
głowy coś takiego:
6 * pi^5 = masa_protonu / masa_elektronu
i to z dokładnością lepszą od 0,003 %.
Nie wiem na razie, dlaczego tak jest... Może dlatego,
że Wszechświat cały kręci się w czwartym wymiarze, jak to
przewidywał Nicola Tesla w swojej Teorii Pola Torsyjnego albo
też kwarki w protonach jakoś dziwnie się układają ...
- zamyślił się profesor - Ale musimy już iść.
Kątem oka dostrzegłem jeszcze pod stosem papierów na biurku
piękny, kolorowy kołowy wykres. Przypominał trochę kołowy
wykres Smitha do obliczania anten radiowych, też były w nim
wartości rzeczywiste i urojone, ale kiedy popatrzyłem na podpis
pod spodem dostałem zawrotu głowy.
Nasz Wszechświat znajdował się w pierwszej ćwiartce
wykresu, gdzie wartości C oraz V były dodatnie. Zacząłem
wytężać wzrok ale tak, aby profesor nie widział, że patrzę, co
jest w pozostałych trzech ćwiartkach.
Profesor przekształcił wzór Lorentza-Fitzgeralda do postaci
równania okręgu a zakrzywienie połączył z prędkością
poruszania się w czymś, co ubiegłowieczni fizycy nazywali
jeszcze próżnią. Pojazd uderzając o kwanty czasu i przestrzeni
odchylał się coraz bardziej na pionowej osi. Stąd, według
Profesora, wynikał cyrk z dylatacją czasu, zmienną masą
i długością i pojawiał się demoniczny czynnik [ 1 - (v2/c2) ].
Popatrzyłem dalej na poziomą oś. Ujemne C ! Też coś !
Przecież c jest zawsze c niezależnie od kierunku...
Dlatego we wzorach wszyscy piszą "c małe kwadrat".
Wychodząc przypomniałem sobie, że gdyby nie część urojona
nie byłoby indukcji elektromagnetycznej i że coś w tym
jego kolejnym zakręconym pomyśle też może być...
Zdążyłem jeszcze pomyśleć, że być może kiedyś, jak to
przewidywał Szypow, z 1 litra tzw. dwudziestowiecznej próżni
będzie się wydobywać więcej energii niż z 1 kg uranu.
O ile oczywiście ludzkość zechce do tego doczekać i dopuścić
do DZIAŁANIA jakiegoś geniusza z wyobraźnią który
na dobitkę nie wie o tym, że "przecież to jest niemożliwe..."
Aby nie zamykać się w "klatce myśli Maxwella" i nie podróżować
na Marsa 2 lata lecz, powiedzmy, 3 godziny w czasoprzestrzennej
kabinie ( podobnie jak 200 lat temu na "klatkę Faradaya" też nie
działały zewnętrzne pola czy też sto lat temu w wirujących walcach
Sagnaca światło gnało z prędkością c+v ) Burkhard Heim wymyślił
pewną teorię. Jeśli się ona potwierdzi, ma to zamiar wykorzystać
AIAA do projektowania podróży kosmicznych. Zbiór informacji
i wiele linków znajduje się w:
http://lists.feedle.net/pipermail/naukiniekonwencjonalne/2006-January/000253.html
Teorią Heima zajęła się NASA na zlecenie rządu.
Chodzi o próbę eksperymentalnego potwierdzenia teorii kwantowej
Heima w Nadświetlnym Napędzie Antygrawitacyjnym.
- Teoria Heima wydaje mi się zbyt skomplikowana - napomknąłem
po drodze.
- Może to jest tylko coś w rodzaju znanej od dawna lewitacji
nadprzewodnika nad polem magnetycznym, wywołanej płynącymi
w nieskończoność prądami wirowymi (R = 0,00000 omów) ?
To jest podobne z kolei do zwykłego odpychania się magnesów
( za którego poznanie prawdziwej przyczyny dałbym, nawiasem
mówiąc, 10.000.000 dolarów ).
- Mnie także sześć wymiarów wydaje się trochę zbyt wiele, ale z kolei
czy naginanie zdrowego rozsądku, Piękna Przestrzeni Euklidesowej,
podstawowych pojęć matematyki, arytmetyki i geometrii, jak 'środek',
i sumowanie prędkości, długości, czasu ( i czego tam jeszcze chcesz )
tylko dla uzyskania stałości c we wszystkich układach odniesienia nie
jest wykrzywieniem ? Czy podoba ci się sytuacja nietoperza, albo,
alternatywnie, zakładanie po cichu istnienia jakiegoś przekształcenia
przestrzeni w przestrzeń na taką, w której istnieje 'horyzont zdarzeń',
co wynika niestety z II postulatu Einsteina ? W której niczego nie jesteś
intuicyjnie pewien, bez wzorów ?
Być może własnie dlatego Albert Einstein nie mógł dokończyć swojej
teorii grawitacji. On po prostu WIERZYŁ że c jest jest nie tylko
fundamentalne, ale także nieprzekraczalne. Tak było wtedy najprościej.
Zresztą, miał rację o tyle, że w trzech wymiarach teoria względności
w szerokim zakresie daje wyniki zgodne z doświadczeniem.
Jak sam mawiał, najlepsze są teorie najprostsze, byle nie jeszcze
prostsze. Dlatego mam swoją teorię. Tylko jeden wymiar więcej plus
skwantowanie. Zresztą, jakby nie było, najważniejszy jest efekt.
Nowa teoria ma poprawnie przewidywać i ZMIENIAĆ przyciąganie
grawitacyjne i usunąć ograniczenie c. Tymczasem przeczytaj sobie
artykuł o teorii Heima w New Scientist:
http://www.newscientist.com/channel/fundamentals/mg18925331.200
Wiki:
http://en.wikipedia.org/wiki/Heim_Theory
Inne:
http://news.scotsman.com/scitech.cfm?id=16902006
http://www.heim-theory.com/Inhalt/inhalt.html
http://www.hpcc-space.com/publications/index.html
===============================================
Dodatek 1.
Wyprowadzenie wzoru na pomiar długości linijki L' za pomocą cząstek
o prędokści c jest trywialne.
Zakładamy, że długość wyznaczamy tylko na podstawie
momentów odbicia się cząstek od początku i końca linijki.
Ziemski obserwator poprawnie rozumuje, że kiedy cząstka mierząca
odbije się od bliższego jemu końca linijki i wróci do niego, musi minąć
jeszcze trochę czasu, zanim cząstki użyte do pomiaru 'dogonią'
uciekający początek linijki i nastąpi drugie odbicie.
Jednak oblicza on długość L'=c*T/2 z tego samego równania, które
stosował, kiedy linijka była nieruchoma względem niego:
[ziemia]--------c-------[P1----linijka_L----P2]-->
Długość wyraża on przez połowę czasu T, który jest mierzony od
pierwszego błysku widocznego z ziemi (od P1) do drugiego (P2)
(nie biorąc pod uwagę błysku przy wysyłaniu impulsu).
Postępuje on nadal tak, jak gdyby wszystko było nieruchome (dlaczego
miałby robić inaczej, skoro c >>> v ?).
Błyski są wysyłane przez punkty odbicia P1 i P2 na końcach linijki, które
w warunkach ruchu linijki muszą być od siebie trochę dalej niż wynosi
długość spoczynkowa linijki L, co jest poniżej uwzględnione.
Gdy dla uproszczenia założyć dodatkowo, że P1=0 mamy:
L' = c*T/2 || T = 2*L / (c-v) || stąd L'= L * c / (c-v)
Można oczywiście zakładać, że punkt P1 jest położony dalej niż ziemski
obserwator, (P1>0), że koniec linijki P2 przesuwa się o y w stosunku do
punktu w jakim był, kiedy światło osiągało P1, wtedy P2 = P1 + L + y ;
y = L*v/(c-v) i tak dalej, ale znowu jako wynik końcowy otrzymamy
( dla ruchu jednostajnego prostoliniowego ) L' = L * c / (c-v).
Ten wzór z mechaniki klasycznej byłby (gdyby nie dziwne zjawiska
relatywistyczne) zawsze słuszny dla dowolnych c, nawet > 3*10^8 m/s,
byłby on słuszny także dla v zbliżonych do c. Jest on wyprowadzony
przy założeniu, że c po odbiciu = -c.
Przy założeniu, że c po odbiciu byłoby np. c-v wyrażenia komplikują się,
ale są przez to jeszcze ciekawsze !
===============================================
Dodatek 2.
Fale mechaniczne rozchodzą się w różnych ośrodkach sprężystych.
W ciałach stałych mogą rozchodzić się zarówno fale poprzeczne,
jak i podłużne.
Fala podłużna rozchodzi się w ciele stałym z prędkością:
v = sqr ( E / d )
E = moduł Younga, d = gęstość ciała
Fala poprzeczna rozchodzi się w ciele stałym z prędkością:
v = sqr ( G / d )
G = moduł sprężystości postaciowej (moduł sztywności), d = gęstość ciała
Ponieważ moduł Younga E jest na ogół większy od modułu sztywności G,
to w danym ciele stałym fala podłużna rozchodzi się szybciej od fali
poprzecznej.
Ciecze i gazy nie mają sprężystości postaci i dlatego nie mogą się
w nich rozchodzić fale poprzeczne.
Fala podłużna rozchodzi się w cieczy z prędkością:
v = sqr ( K / d )
K = moduł ściśliwości cieczy
Fala podłużna rozchodzi się w gazie z prędkością:
v = sqr ( kappa * p / d )
kappa = cp/cv
p = ciśnienie aktualne gazu
d = gęstość aktualna gazu.
Fale na powierzchni wody "wyglądają" jak fale poprzeczne, ale biorą
się z fal podłużnych we wnętrzu cieczy oraz z dodatkowych
oddziaływań, związanych z grawitacją oraz napięciem powierzchniowym.
Z grawitacją związane są fale długie, zwane tu, niezbyt poprawnie,
grawitacyjnymi, zaś z napięciem powierzchniowym związane są
fale kapilarne, zwykle krótkie.
W przypadku fali podłużnej przesunięcie wybranej warstwy powoduje
wzrost gęstości ośrodka w warstwach położonych po jednej stronie
i obniżenie gęstości w warstwach położonych po stronie przeciwnej.
W przypadku fali poprzecznej ruch tych warstw ma charakter poślizgu
jednych warstw względem drugich. W ciałach stałych przesunięciu
tego rodzaju przeciwdziałają siły sprężystości (moduł sprężystości G).
W cieczach i gazach nie mogą rozchodzić się fale
poprzeczne mechaniczne, ponieważ ciała te nie mają sprężystości
postaci i nie stawiają żadnego oporu poślizgowi warstw. W ciałach
stałych mogą rozchodzić się fale poprzeczne jak i podłużne.
Fala poprzeczna na długości struny rozchodzi się z prędkością:
v = sqr ( F / mi )
F = siła naciągu struny
mi = masa na jednostkę długości struny
Fala ta po odbiciu od zamocowanych końców interferuje z falą
wytworzoną i powstaje fala stojąca.
Ponieważ na końcach struny istnieć muszą zawsze węzły, więc na
długości struny L musi byc zawarta całkowita liczba połówek
długości fali: n*lambda/2 = L ; f = v/lambda ;
częstotliwość drgań struny wynosi więc f = nv/2L.
Częstotliwości podstawowej f = v/2L dla n = 1 odpowiadają
dwa węzły, na obu końcach struny.
Analogicznie, prędkość poprzecznej fali elektromagnetycznej
w ośrodku sprężystym, jakim jest próżnia można by wyrazić równaniem:
c = sqr ( OE / mi )
OE - odwrotność stałej dielektrycznej próżni
OE = 1 / (8.85418782 E-12) [m/F] = [kg*m3/(A2*s4)]
mi - przenikalność magnetyczna próżni
mi = 1.25663706 E-6 [kg*m/(A2*s2)] = 4*pi*10(^-7)
Teraz możemy bawić się "odpowiednikiem ciśnienia"
czyli polem elektrycznym i "odpowiednikiem gęstości"
czyli przenikalnością magnetyczną i patrzeć, jaka prędkość
światła nam wychodzi w ośrodku o danej "gęstości optycznej"
i jak się zmienia pod wpływem różnych czynników.
===============================================
"Chciałbym doczekać dnia, kiedy pojazd zbudowany ludzką
ręką oderwie się od Ziemi. Bo Ziemia będzie go odpychać."
H.P.
" Wszystko, co można wynaleźć, zostało już wynalezione ".
Charles Duell, szef Federalnego Urzędu Patentowego USA,
w 1899 roku, przewidując wynalazki XX wieku.
"Ptolemeusz wynalazł wszechświat i przetrwał on dwa tysiąclecia.
Newton wynalazł wszechświat i przetrwał on dwa wieki.
Teraz Einstein wynalazł nowy wszechświat i nikt nie wie,
jak długo on przetrwa."
George Bernard Shaw (1930)
===============================================
Post Scriptum...
W nocy z dnia 12 na 13 sierpnia 2006 słuchając cicho spokojnych
audycji z radia powróciłem do pewnego mojego programu do symulacji
cząsteczek. Przestawiłem go na symulowanie Grawitacji tak, żeby
odtworzyć obserwacje dostępne Einsteinowi 100 i więcej lat temu.
To było niesamowite, co zobaczyłem na ekranie. Przesuwające się
Peryhelium Merkurego obliczone... całkowicie bez Teorii Względności,
jedynie w oparciu o wnioski Mikołaja Kopernika (1473-1573), o prawa
Johannesa Keplera (1571-1630) i Sir Isaaca Newtona (1642-1727)
uzupełnione o Teorię Kwantów Przestrzeni !
Dla innych planet taki efekt był jednocześnie dużo trudniejszy do
uzyskania bez dodatkowych założeń. Stąd kolejny szkopuł:
Albert Einstein WYTŁUMACZYŁ
przesuwanie się Peryhelium Merkurego w oparciu o swoją teorię
względności ( której wzory rozumiem i stosuję, ale w którą nie wierzę,
traktując ją jako wypadkową jakiegoś jeszcze nieznanego zjawiska )
bez kwantów czasoprzestrzeni. Według mnie to kwanty przestrzeni
powodują to przesuwanie a szczególna i ogólna teoria wzgledności jest
tylko uproszczonym obrazem istnienia tych kwantów przestrzeni
i czwartego wymiaru.
Albert Einstein jednocześnie twierdził, że dla dalszych planet taki efekt
nie zachodzi. Czy miał tak precyzyjne dane czy tak przenikliwy umysł ?
Według mnie, gdyby nie właśnie skwantowana przestrzeń elektron zawsze w końcu spadałby na jądro. Nie było by orbitali, stałej Plancka, postulatu Bohra, Mechaniki Kwantowej itd. Po 100 latach od powstania teorii względności i mając do dyspozycji te wszystkie dane mogę już stwierdzić: wreszcie ktoś poruszył ten kolosalny, betonowy głaz c'oncrete.
Komentarze