waldemar.m waldemar.m
629
BLOG

Natychmiastowo, ale czy nieskończenie szybko?

waldemar.m waldemar.m Nauka Obserwuj temat Obserwuj notkę 20

Na mojej stronie "electrino.pl" zadano mi ostatnio interesujące, ale rozbudowane pytanie:

 

Widzę że fizyka prof. Bazijewa jest oparta na oddziaływaniach ciał mających ładunek elektryczny, i do takich oddziaływań sprowadza te ktore w oficjalnej fizyce mają inny charakter. Przyjęcie prędkości rozprzestrzeniania się pola elektrycznego jako natychmiastowej ma spore konsekwencje.


Zastanawia mnie czy przyjęcie pewnej ogromnej ale jednak skończonej prędkości było by możliwe bez zburzenia tej fizyki?


Piszę o tym w nawiązaniu do
ciekawej pracy Toma Van Flanderna "The Speed of Gravity What the Experiments Say" opublikowanej wPhysics Letters A 250:1-11 (1998), w której autor rozważa temat prędkości oddziaływań grawitacyjnych.

 

http://www.metaresearch.org/cosmology/speed_of_gravity.asp


Sprzeciwiając się zarówno Newtonowi jak i niektórym relatywistom Autor przypuszcza na podstawie obserwacji orbit ciężkich ciał niebieskich ale również orbity ziemskiej, że propagacja siły grawitacyjnej jest nie wolniejsza niż 2x10^10c, ale też nie nieskończona. A przecież grawitacja to u Bazijewa forma oddziaływań pól elektrycznych, więc podobna prędkość mogła by limitować ogólnie prędkość interakcji między materią.

 
Autor przytacza jeszcze argument z poletka logiki że skończone ciała nie mogą oddziaływać ze sobą z nieskończoną prędkością bo musiała by być zaangażowana w to nieskończona energia.

 

Dawno już nikt nie zadał mi tak interesującego pytania, chociaż należy przyznać, że formułując zasadnicze pytanie popełnił autor kilka błędów, na co postaram się w swojej wypowiedzi również zwrócić uwagę.

 

Zacznijmy od błędów formułowania problemu. Z jednej strony interesuje autora limit prędkości interakcji między materią, a z drugiej wyraża on obawy czy przyjęcie prędkości rozprzestrzeniania się pola elektrycznego jako natychmiastowej nie może mieć katastroficznych skutków dla teorii prof. Bazijewa.

 

Udzieliłem odpowiedzi (cytuję poniżej), ale ona mnie nie do końca usatysfakcjonowała:

 

Logiki się jakiemuś autorowi zachciało?

Będzie dla niego logika, a dla Pana i innych czytelników być może krótki, ale pouczający przykład tego, jak używając swojego mózgu można osiągnąć ciekawsze rezultaty niż w LHC.


Przeczytał Pan mój wykład o Prawie Coulomba, a więc już Pan wie, że "skończone ciała" (nomenklatura według Toma Van Flanderna - autora cytowanego przez Pana artykułu o grawitacji) mogą ze sobą oddziaływać na dwa sposoby:


1. Stykowo - bezpośrednie zderzenie dwóch lub więcej ciał


2. Dystancyjnie - jedno ciało oddziaływuje z drugim ciałem za pośrednictwem jego pola

Oddziaływanie grawitacyjne jest oddziaływaniem dystancyjnym, a więc nie ma problemu "natychmiastowości", gdyż pole ciała oddziaływującego dystancyjnie już jest w tym miejscu gdzie ma wystąpić oddziaływanie z drugim skończonym ciałem, a więc nie ma problemu czasu w dotarciu informacji o jednym ciele do drugiego ciała.

Przypuśćmy, że elektron przyciąga elektrino, które znalazło się w polu zasięgu jego oddziaływania.

Gdy elektrino jest w punkcie A działa siła F1 i elektrino otrzymuje przyśpieszenie a1, ale gdy elektrino przemieści się do punktu B (leżącego bliżej elektronu), to na nie zaczyna działać siła F2 nadająca mu przyśpieszenie a2, przy czym spełniony jest warunek, że:


a2 > a1


Jak Pan widzi, logika sobie całkiem nieźle radzi z tym problemem i nie daje nam wpadać w pułapki.

 

Drogi autorze interesującego pytania!

 

Akt, na przykład rozprzestrzeniania, bez reakcji na niego, niczym nie skutkuje, a więc nie ma żadnego znaczenia z jaką prędkością rozprzestrzenia się pole elektryczne. Interesująca jest dopiero interakcja tego pola z jakimś fizycznym obiektem.

 

Czy ta interakcja jest nieskończenie szybka?

 

Przy odpowiedzi na to pytanie, trzeba wyróżnić dwa stany pola elektrycznego:

 

1. Statyczny – gdy pole jest cechą cząstki i informacja o nim już jest rozprzestrzeniona w przestrzeni

 

2. Dynamiczny – gdy pole dopiero "rodzi się" – czyli jest rezultatem pewnych procesów

 

Statyczny jest bardzo prosty do wyobrażenia sobie i zrozumienia. Postaram się go przybliżyć moim czytelnikom.

 

Wyobraźcie sobie, że macie do dyspozycji kij o nieskończonej długości (w naszym przypadku nieskończoność oznacza dowolną długość). Jeden koniec kija to cząstka elementarna o ładunku q1, a drugi to punkt pola w odległości "r = długość kija".

 

Gdy przemieścicie koniec kija o odcinek "l" w kierunku drugiej cząstki elementarnej, to punkt pola przemieścił się W TYM SAMYM CZASIE o ten sam odcinek.

 

Jeśli na końcu naszego kija była cząstka elementarna o ładunku q2 to ona oddziaływała z pierwszą cząstką elementarną zgodnie z Prawem Coulomba-Mordkowicza:

 

F = k1*q1*q2/r^2

 

gdzie r – długość kija

 

Po przemieszczeniu kija w stronę cząstki elementarnej o ładunku q2, ona będzie oddziaływała z pierwszą cząstką zgodnie z wzorem:

 

F = k1*q1*q2/(r – l)^2

 

To nowe oddziaływanie będzie natychmiastowe, czyli zmiana oddziaływania odbyła się nieskończenie szybko.

 

 

Inaczej ma się sprawa z "rodzącym się polem". Ono musi się rozprzestrzenić do nieskończoności i nawet jeżeli to rozprzestrzenianie trwa nieskończenie krótko, to jednak logika podpowiada, że między zaistnieniem faktu, a jego rozprzestrzenieniem się do nieskończoności musi (powtarzam - musi) wystąpić jakiś przedział czasowy, choćby nieskończenie krótki.

 

Czy my jesteśmy wstanie zmierzyć ten czas? Wydaje się, że tak.

 

Gdybyśmy przestali tracić miliardy na budowanie akceleratorów, to moglibyśmy pokusić się o zbudowanie tak czułych przyrządów, które byłyby wstanie zmierzyć szybkość rozchodzenia się osi promienia światła, czyli elektronowego promienia.

waldemar.m
O mnie waldemar.m

Nowości od blogera

Komentarze

Pokaż komentarze (20)

Inne tematy w dziale Technologie