Gorące tematy:

4 obserwujących
19 notek
36k odsłon
466 odsłon

Albert Einstein i co dalej?

Wykop Skomentuj39

Albert Einstein już jako młodzieniec zastanawiał się nad istotą rozchodzenia się promieni świetlnych, tak jak zresztą większość ówczesnych fizyków częściowo za sprawą eksperymentu Michelsona-Morleya mającego w zamyśle jego autorów służyć wykryciu tzw. eteru, w którym to, czy też względem którego miały rozchodzić się promienie świetlne, a ogólnie oddziaływania elektromagnetyczne.

Autorzy eksperymentu założyli, że skoro Ziemia się obraca wokół Słońca to wystarczy wziąć pod uwagę ten ruch, jego prędkość i stałą prędkość światła (już wówczas zakładano, że jest stała, ale tylko względem hipotetycznego eteru), aby wykryć w ten sposób ruch Ziemi i potwierdzić istnienie eteru.

image

Zdjęcie ze strony http://ilf.fizyka.pw.edu.pl/instrukcje/michelson/

Światło w urządzeniu skonstruowanym przez Michelsona i Morleya zwanym interferometrem, wysyłane w różnych kierunkach miało dobiegać do krańców tego instrumentu w różnych czasach. Niestety tak się nie stało. Światło, na przekór założeniom, nie zmieniało swojej prędkości, tj przebiegało każdy odcinek w takim samym czasie niezależnie od kierunku względem ruchu Ziemi. Tak więc nie mogło by być stałe względem eteru.

image

zdjęcie ze strony wikipedia.org

Zszokowało to wszystkich i zaczęto snuć różne teorie na temat przyczyn tego zjawiska. Jedną z nich była koncepcja skrócenia odcinka w kierunku ruchu Ziemi wysnuta przez Georga FitzGeralda, którą podjął matematyk Hendrik Lorentz tworząc tzw. transformacje nazwane transformacjami Lorentza. Wciąż jednak zakładano, że to eter przenosi oddziaływania elektromagnetyczne, w tym światło.


Znacznie dalej poszedł wybitny matematyk francuski Poincare. Stwierdził on, że zjawiska elektromagnetyczne nie zależą od prędkości biorących w nich udział ciał względem żadnego ośrodka. Prace Lorentza i Poincarego wyszły kilka lat przed przełomową pracą Einsteina, ale wciąż brakowało w tym wszystkim wspólnego mianownika i logicznie spójnej teorii, którą przedstawił dopiero Einstein w swojej przełomowej dla rozumienia związków czasu i przestrzeni pracy z 1905 r pt O elektrodynamice ciał w ruchu.

image

http://www.thisdayinhistorypodcast.com

Link do angielskiego tłumaczenia jednej z najsłynniejszych prac naukowych w historii fizyki.

Rozpoczyna się ona od prostego eksperymentu myślowego: w teorii Maxwella poruszający się magnes w kawałku spoczywającego przewodnika wytwarza pole elektryczne, a te powoduje przepływ prądu w obwodzie. Co jednak kiedy magnes będzie spoczywał a przewodnik będzie się poruszał? Pole elektryczne nie powstanie ale siła Lorentza działająca na ładunki w przewodniku spowoduje przepływ prądu tak samo jak w poprzednim przypadku. Efekt zajdzie zatem bez względu na to czy poruszał będzie się przewodnik czy magnes.

Na tej podstawie Einstein formułuje swój pierwszy postulat o tym, że prawa elektrodynamiki jak i mechaniki powinny być jednakowe we wszystkich inercjalnych (poruszających się ruchem jednostajnym prostoliniowym) układach odniesienia. Formułuje też drugi postulat (będący w istocie konsekwencją poprzedniego) o stałości prędkości światła w różnych układach odniesienia.


Konsekwencje tych założeń okazały się być jednak miażdżące dla dotychczasowego rozumienia czasu i przestrzeni. Einstein wprowadza w niej transformacje Lorentza. Czas staje się względny, tak jak i przestrzeń. Światło nie potrzebuje już eteru względem którego będziemy oznaczać jego prędkość, gdyż ta ma być jednakowa bez względu na to z jaką prędkością będzie poruszać się źródło światła czy układ, w którym mierzymy jego prędkość. Eter przestaje być układem wyróżnionym.

Czy światło, a ogólnie oddziaływania elektromagnetyczne, jednak rzeczywiście nie wymaga żadnego ośrodka do rozchodzenia się, choć nie koniecznie czegoś względem czego prędkość tego rozchodzenia się będzie stała? Czy oddziaływania elektromagnetyczne rzeczywiście rozchodzą się w jakiejś "próżni"? W cudzysłowie czy bez.

Jest to pytanie na tyle aktualne, na ile aktualne są badania źródeł powstawania oddziaływań, o których tu mowa. Źródła te nie zostały wykryte, nikt nie wie skąd się biorą oddziaływania silne (wiążące cząsteczki subatomowe ze sobą) i słabe (grawitacyjne).

Eter może powrócić w zupełnie innej formie. Ja widzę w nim te 95 procent przestrzeni wszechświata o której fizyka mówi niewiele, albo nic. Te fale elektromagnetyczne, w tym światło, nie biegną i nie powstają w niczym. To coś musi na to rozchodzenie się ich mieć decydujący wpływ, określający charakter tego rozchodzenia się, w tym mogłoby pozwolić wyjaśnić dopiero stałą prędkość światła, która to nie została wyjaśniona przez Einsteina w jego teorii, a jedynie w niej zaadaptowana. Tak jak i wiele innych fenomenów mających łagodzić rodzące się w niej paradoksy, w tym kontrakcji długości i dylatacji czasu, a tym samym samej koncepcji zakrzywienia czasoprzestrzeni pozwalającej nam jedynie na zasadzie metafory "wyobrazić" sobie zasadę działania oddziaływań grawitacyjnych.

image

http://nrumiano.free.fr/Fetoiles/t_noirs.html

ZASADNYM BYŁOBY ZATEM PYTANIE: CO SIĘ ZAKRZYWIA? PRZECIEŻ NIE PRÓŻNIA?

Kolejnym krokiem musi być pojawienie się teorii biorącej pod uwagę te 95 procent "próżni", w której to wszystko zachodzi. Bo przecież nie może zachodzić... w niczym.


Współczesna fizyka pływa po powierzchni zjawisk, chociaż i to pływanie po powierzchni pozwoliło jej podnieść naszą cywilizację techniczną na bezprecedensowo wysoki poziom w całej naszej historii. Należy sobie teraz zadać pytanie na jaki poziom ją wzniesie po "zstąpieniu do głębi" i zbadaniu tych 95 procent "niczego"?

Aż strach pomyśleć.

Wykop Skomentuj39
Ciekawi nas Twoje zdanie! Napisz notkę Zgłoś nadużycie

Więcej na ten temat

Salon24 news

Co o tym sądzisz?

Inne tematy w dziale Technologie