Založ si blog

Éter a relativita pokračovanie

V článkoch pred tým som naznačil, že čas, resp. plynutie času ako ho chápeme my neexistuje. To je vlastne motto celej Einsteinovej filozófie v teórii relativity. Vrátim sa k tomu interferometru. Predstavme si, že by sme ho zmenšili na úroveň vodíkového atómu. Menej neuvažujeme pretože samotné elektróny a jadrá sú nositeľmi elektrických nábojov a správajú sa samostatne aj ako vlny. Sústava toho zmenšeného Michelsonovho interferometra na zemi ktorá sa bude pohybovať okolo slnka 30m/s tak isto by na nej nameral tie prúžky v okuláre. Čo nám s toho vyplýva, čas budeme vnímať podľa toho ako bude sa ostatná hmota v sústave správať voči nám, musíme uvažovať aj gravitáciu. Ak by sme boli na inej planéte tak čas by nám plynul vplyvom rozdielnych rýchlostí a gravitácie ináč ako na zemi, pretože rýchlosť okolo slnka by bola iná. Toho si všimol nemecky fyzik a matematik Hendrik Lorentz. Neskoršie spolupracoval s Einsteinom zrejme ich spolupráca bola rozhodujúca pre vytvorenie teórie relativity. Vieme že časy na dvoch rozdielnych sústavach voči sebe budú rôzne. Pre interval nám udáva T=T0/(1-v2/c2). T0 je interval sústavy v pokoji a T bude interval ktorý budeme zaznamenávať my. Skúsim ešte objasniť prečo my budeme zaznamenávať iný čas keď sa budeme nachádzať v nejakej sústave inak ako keby sme stáli. Zoberme si koleso. Koleso keď bude stáť ale bude sa točiť tak bod na kolese opíše vzdialenosť r, voči svojmu okoliu. Keď koleso položíme na podložku tak pri otočení bude dráha tak isto 2πr. Ale voči okoliu to už bude iné, pretože keď by sme dali podložku aj hore na kolesa tak tá podložka sa posunie tiež o 2πr ale opačne. Znamená to že bod voči okoliu za taký istý čas prešiel viac ale to koleso sa točilo rovnako rýchlo ale sa pohybovalo. Bod vytvoril na osi kolesa rovnakú obvodovú rýchlosť ale rýchlosť bodu voči prostrediu sa zvýšila . Majme teraz vodíkový atóm a porovnajme ho s tým kolesom. Okolo jadra bude krúžiť elektrón podobne ako ten bod. Elektrón ale nemôžeme považovať ako za nejakú guličku ale za vlnenie. Vždy sa bude voči okoliu pohybovať tak akú bude mať energiu. Teraz si predstavme, že atóm budeme urýchľovať. Elektrón môže ísť tak rýchlo voči okoliu akú dostane energiu ale pohybom atómu po dráhe jeho dráha voči priestoru bude väčšia. My budeme zaznamenávať čas za ktorý prejde elektrón okolo jadra atómu. Nepôjde ako to koleso že bude sa točiť rovnako rýchlo keď pôjde po podložke ale vplyvom toho, že môže voči okoliu ísť len takou rýchlosťou ako mu dovolí okolie pri dodanej energii nemôže okolo jadra obiehať rýchlejšie. Elektrón voči okoliu rýchlejšie nemôže ísť pretože by musel mať viac energie ako dostal, jeho dráha by sa predĺžila voči okoliu. Ako to bude ale so súčtom rýchlostí. na každom jednom atóme pôjde čas inak a vzdialenosť predmetov ktoré idú k nám sa bude skracovať nám sa budú zdať kratšie. Znamená to, že elektromagnetická vlna, môžeme si ju predstaviť ako predmet ktorý letí k nám sa skráti. Pretože my sa pohybujeme v smere elektromagnetickej vlny tak koniec elektromagnetickej vlny príde skôr. Atómy sa nemôžu približovať k sebe väčšou rýchlosťou ako rýchlosť svetla pretože elektromagnetická vlna ktorú vytvoria sa nemôže šíriť rýchlosťou väčšou ako c tiež by to nedovolili elektrické sily. ale vznikne tam interferencia elektromagnetickej vlny.

Nechcem moc sa púšťať znovu do odvodenia vzorca ale nemôžem sa pohnúť bez toho ďalej. Takzvaná transformácia dráhy podľa rýchlosti a času je x´=x-v*t. x je dráha, v*t. v je rýchlosť a t čas ktorý prejde bod na dráhe. Uvažujeme rovnomernú rýchlosť. Keď v*t odrátame od celkovej dráhy dostaneme zvyšok dráhy ktorá ostáva do konca dráhy x. je okamžitá hodnota preto zapíšeme ako zmena ∇. Má to ale jednu chybu, v*t nemôže byť viac ako c*t. Preto dráha x nemôže byť väčšia ako c*t. Potom nemôžeme do vzorca zapísať rýchlosť v väčiu ako c pretože by nám vyšla dráha záporná. Aby prepočet bol plynulý nie skokový musíme tam dať nejakú faktor. potom musíme tiež vyjadriť podľa c na čase ale táto hodnota musí byť iná ako t. musíme použiť tzv. transformovaný čas zapísaný ako . Ten si musíme vyjadriť zo vzorca jednoducho keď poznáme rýchlosť v dráhu x a čas t. vzorec =x-v*t napíšeme tak aby c*t=x a c*t´=x´, sú to maximálne hodnoty pre daný čas t.   c*t´=c*t-v*t. vydelením c dostávame t´=t-(v*t)/c. môžeme si pre t zapísať x/c. Potom dostávame t´=t-v*x/c2. Samozrejme to musíme vynásobiť nejakým faktorom ktorý sa bude meniť s rýchlosťou, dostávame  t´= γ*(t-v*x/c2) aby vzťah bol plynulý. Potom aj vzťah x=x´+v*t podľa toho upravíme x=c*t= γ*(x´+v*t)= γ*(c*t´+v*t´). Upravíme si vzťah x´=c*t´=γ*(c*t-v*t). Roznásobením x*x´= γ*(c*t-v*t)*γ*(c*t´+v*t´) dostaneme x*x´=c*t*c*t´= γ2*(c*t-v*t)*(c*t´+v*t´). vydelením c, t a t´ dostávame 1= γ2*(1-v/c)*(c*t´+v/c). Po roznásobení a úprave γ2=1/(1-v2/c2). Po odmocnení dostávame vzťah pre faktor ktorý je závislí na rýchlosti γ=1/(1-v2/c2). Tak sme získali vzorce pre x´=1/(1-v2/c2)*(x-v*t)x=1/(1-v2/c2)*(x´+v*t). Tak isto pre časy máme t´=1/(1-v2/c2)*(t- v*x/c2) a t=1/(1-v2/c2)*(t´+v*x´/c2). Potom máme vzťahy pre rýchlosti u=x/t= γ*(x´+v*t)/ γ* (t´+v*x´/c2) u´= x´/t´=γ*(x-v*t)/ γ*(t-v*x/c2). Faktor γ sa vykráti. Vydelením zlomkou t a t´dostaneme x/t=u a x´/t´=u´ a t/t=1 a t´/t´=1. v*t)/(t-v*x´/c2). Dostaneme vzťahy pre spočítanie rýchlostí u=v+u´=v+u´/(1+v*u´/c2) a pre odčítanie rýchlostí u´=u-v= u´=u-v/ (1-v*u/c2). Nebol potrebný lorentzov faktor γ ale potrebovali sme tzv. transformovaný časv tom je rozdiel od obyčajného spočítania rýchlostí. Podľa faktoru γ sme si iba vyjadrili časy a vzdialenosti. Tieto články potrebujú trochu predstavivosti ktoré som chcel poukázať nie je to zaujímavý blog ako politický ale budem rád keď si to niekto prečíta.

Newtonové jablká III

19.05.2017

Najväčšiu zásluhu Newton mal pri vytvorení gravitačného zákona. Zásadné zistenie bolo, že telesá majú zrýchlenie počas pádu. To znamená, že bude na ne pôsobiť počas pádu konštantná viac »

Newtonové jablká II

11.05.2017

Na konci predchadzajúceho článku som spomenul kinetickú energiu. Čo je to vlastne energia vo fyzike. V normálnej hovorovej reči môžeme povedať ten má energiu. To isté bude platiť vo fyzike, viac »

Newtonové jablká

11.04.2017

Trochu začnem od počiatkov modernej fyziky. Anglický fyzik a matematik Izak Newton matematicky popísal na základe svojich meraní aj Galileových meraní pohybov planét, základné zákony mechaniky viac »

Nemecko, Sigmar Gabriel, vicekancelár

Berlín, ktorý je v spore s Ankarou, uisťoval tureckú menšinu o podpore

22.07.2017 17:57

Sigmar Gabriel sa obrátil na Turkov žijúcich v Nemecku, aby ich ubezpečil, že s aktuálnym sporom medzi Berlínom a Ankarou nemajú nič spoločné a nijako ich neohrozuje.

Viktor Orbán

Orbán: Integrácia zlyhá. Moslimovia sa považujú za silnejších, než sú kresťania

22.07.2017 14:11

Podpora migrácie nie je odpoveďou na ekonomické problémy, povedal maďarský konzervatívny premiér Viktor Orbán.

Viktor Orbán, prejav

Inkvizícia EÚ namierená proti Poľsku nikdy nemôže uspieť, tvrdí Orbán

22.07.2017 13:35

Maďarsko použije všetky právne prostriedky, aby v Európskej únii preukázalo solidaritu s Poľskom. Povedal to maďarský premiér Viktor Orbán.

grecko, protest, demonstracia

Zadlžení Gréci sú z najhoršieho vonku

22.07.2017 13:00

Grécku ešte vlani hrozil odchod z eurozóny, no teraz sa podľa mnohých makroekonomických ukazovateľov pomaly dostáva z najhoršieho.

Štatistiky blogu

Počet článkov: 94
Celková čítanosť: 162266x
Priemerná čítanosť článkov: 1726x

Autor blogu

Kategórie