Wielki Albert postanowił poszukać, rozwiązania zagadki wszechświata we
względności, na bazie poruszających się, z prędkością światła, układów. Wg mnie
jest to, co najmniej, dziwne.
Bo odpowiedzi na trudne pytania fizyki leżą, nie we względności, nie w poruszających się z prędkością światła układach, ale raczej w bezwzględności m. inn.w Słońcu, w świetle, w atomie,etc.; jednym słowem w Naturze. Przedstawiam tutaj takie moje refleksje na jej temat m. inn: na tle wspominków A. Einsteina rozumienia fizyki światła z lat jego młodości i stworzenia przez niego teorii względności.
Bo odpowiedzi na trudne pytania fizyki leżą, nie we względności, nie w poruszających się z prędkością światła układach, ale raczej w bezwzględności m. inn.w Słońcu, w świetle, w atomie,etc.; jednym słowem w Naturze. Przedstawiam tutaj takie moje refleksje na jej temat m. inn: na tle wspominków A. Einsteina rozumienia fizyki światła z lat jego młodości i stworzenia przez niego teorii względności.
Albert Einstein, Autobiographisches
A. Einstein: Po 10
latach rozmyślań taka zasada zrodziła mi się z paradoksu, na który się
natknąłem, gdy miałem 16 lat:
Jak powszechnie wiadomo światło ma prędkość dużą ale skończoną dlatego musi
posiadać czoło, front i i jak się źródło światła włączy to się ono
rozprzestrzenia. Przykładem zwykła latarnia.
I tu jest to fałszywe
myślenie Einsteina: leci z prędkością światła c, widzi czoło, front, mówi, że: „powinienem widzieć jako pole elektromagnetyczne
w spoczynku” … i nie wierzy, że leci z prędkością światła, bo
jak zaraz mówi: wydaje się
jednak, że coś takiego nie może istnieć, i że w dalszym ciągu pędzi światło przed nim
ze prędkością c.
Einstein ma kompleks prędkości światła; wg niego, jego prędkość względem obserwatora jest zawsze stała i wynosi c.
I świat fizyki w to uwierzył.
dalej A.Einstein mówi: Od
samego początku wydawało mi się intuicyjnie jasne, że z punktu widzenia takiego
obserwatora wszystko musi się dziać zgodnie z tymi samymi prawami, co dla
obserwatora pozostającego w spoczynku względem Ziemi.
To jest oczywiste, że z punktu widzenia takiego obserwatora wszystko musi
się dziać zgodnie z tymi samymi prawami, co dla obserwatora pozostającego w
spoczynku względem Ziemi.
Tylko, co się pod pojęciem rozumie, że: zgodnie z tymi samymi prawami, co
dla obserwatora pozostającego w spoczynku względem Ziemi.
Einstein mówi, że: zgodnie z
tymi samymi prawami, … a
wprowadza nowe, swoje prawo, że leci z prędkością światła i … nie wierzy, że
leci z prędkością światła, ale że w dalszym ciągu pędzi ono przed nim ze
prędkością c.
Jest to zdumiewające myślenie.
I jeszcze Einstein pyta: W
jaki bowiem sposób pierwszy obserwator mógłby wiedzieć lub stwierdzić, że jest
w szybkim ruchu jednostajnym?
Powtórzmy jego, Einsteina, pytanie: W jaki bowiem sposób pierwszy obserwator mógłby wiedzieć lub stwierdzić, że
jest w szybkim ruchu jednostajnym?
Jak nie wie, no to po prostu nie wie, bo to nie zawsze można stwierdzić. Ale, jak można, no to stwierdzamy i już. W wielu przypadkach rozumem możemy pomóc naszym zmysłom i to stwierdzić. Na siłę mówić, że nie wiem, jak mogę wiedzieć, jest dziwne. Wszyscy np. piloci statków muszą nieraz do wskazań przyrządów czy nawet własnych zmysłów angażować swój rozum, by stwierdzić jak się poruszają np. patrząc na gwiazdy, używając kompasu, żyroskopu, patrząc na napęd pojazdu etc. Ale Einstein, ciągle 16-letni, mówi: nie wiem, czy stoję, czy lecę.
Jak nie wie, no to po prostu nie wie, bo to nie zawsze można stwierdzić. Ale, jak można, no to stwierdzamy i już. W wielu przypadkach rozumem możemy pomóc naszym zmysłom i to stwierdzić. Na siłę mówić, że nie wiem, jak mogę wiedzieć, jest dziwne. Wszyscy np. piloci statków muszą nieraz do wskazań przyrządów czy nawet własnych zmysłów angażować swój rozum, by stwierdzić jak się poruszają np. patrząc na gwiazdy, używając kompasu, żyroskopu, patrząc na napęd pojazdu etc. Ale Einstein, ciągle 16-letni, mówi: nie wiem, czy stoję, czy lecę.
Kiedyś myślano, że Słońce krąży wokół Ziemi. Rozum człowieka nie wiedział,
że jest odwrotnie. Nucono, więc piosneczkę: Zachodź, że Słoneczko, skoro masz zachodzić, bo nas nogi bolą po tym polu
chodzić. Ale dzisiaj wiemy, że to Ziemia krąży
wokół Słońca. Są metody by się dowiedzieć czy stoimy, czy lecimy.
I tu jest einsteinowskie błędne
myślenie.
To, że my, ludzie, nie czujemy, gdy poruszamy się jednostajnie, to nie
znaczy, że się nie poruszamy.
Einstein jest naiwny jak małe dziecko siedzące w pociągu na stacji, który wolno jedzie. Sam tego kiedyś, będąc małym chłopcem doświadczyłem. Mój pociąg wolno jechał i ja odnosząc się do dworca wiedziałem, że jadę.
Nagle nadjechał z boku drugi pociąg i mi nagle zaczęło się wydawać, że on jedzie a ja stoję.
I mi to pasowało. Ale też sobie sytuację za chwile odwróciłem, że ja jadę a on stoi i też mi to pasowało. Ale nie dałem się nabrać jak 16-letni Albert; wiedziałem bowiem, że prawda jest tylko jedna a drugi wariant to złudzenie.
Wniosek: To, co my czujemy nie jest wiarygodne, innymi słowy nie jest prawdą, bo to jest subiektywne odczucie na bazie naszych kiepskich zmysłów i przy ruchu jednostajnym. Do naszych zmysłów należy dołączyć rozum. A. Enstein nie dołączył rozumu.
Twierdzi on, że możemy przyjąć, że my stoimy, skoro nie czujemy a nie czujemy bo jedziemy jednostajnie. I przyjmujemy, że światło porusza się względem nas z prędkością c. Chłopiec w tamtym pociągu też nie czuje, że jedzie, bo to ruch też jednostajny i też do swoich spekulacji ze światłem przyjmuje, że prędkość światła względem niego jest c. Do swych zmysłów nie dołącza rozumu.
Taka zabawa - każdy „pali głupa”, że nie wie czy jedzie czy stoi, a więc zakłada dla uproszczenia, że stoi i każde światło rozchodzi się względem niego z prędkością c. I na tym polega istota teorii względności Einsteina.
A.Einstein: „Widzimy, że paradoks ten zawiera już zarodek szczególnej teorii względności. Dziś każdy oczywiście wie, że wszelkie próby wyjaśnienia tego paradoksu były skazane na niepowodzenie dopóki w naszej podświadomości tkwi aksjomat o absolutnym charakterze czasu.
Właściwie już rozpoznanie tego aksjomatu i jego arbitralnego charakteru zawiera o w sobie zasadnicze elementy rozwiązania problemu...”
Wielki Czarodziej Albert nawet nas usprawiedliwia, mówiąc, że: w naszej podświadomości tkwi aksjomat o absolutnym charakterze czasu.
I, dlatego:
wszelkie próby wyjaśnienia tego paradoksu były skazane na niepowodzenie.
Tak, nasza podświadomość jest ułomna, bo może mięliśmy trudne dzieciństwo i tych jego mądrych, choć prostych rzeczy nie rozumiemy.
I jakie konsekwencje takiego einsteinowskiego myślenia.
Jak na dłoni widać błędność założeń tej jego teorii.
I wyszło z tego krzywe zwierciadło, w którym, oczywiście można się przeglądać, ale obraz jest zniekształcony i oczywiście w pobliżu prędkości światła; natomiast w odległości od tej prędkości – do przyjęcia.
I ludzie się na to „łapią”. Wielki Czarodziej Albert ludzi zaczarował i oczarował swoim ograniczonym myśleniem.
Einstein jest naiwny jak małe dziecko siedzące w pociągu na stacji, który wolno jedzie. Sam tego kiedyś, będąc małym chłopcem doświadczyłem. Mój pociąg wolno jechał i ja odnosząc się do dworca wiedziałem, że jadę.
Nagle nadjechał z boku drugi pociąg i mi nagle zaczęło się wydawać, że on jedzie a ja stoję.
I mi to pasowało. Ale też sobie sytuację za chwile odwróciłem, że ja jadę a on stoi i też mi to pasowało. Ale nie dałem się nabrać jak 16-letni Albert; wiedziałem bowiem, że prawda jest tylko jedna a drugi wariant to złudzenie.
Wniosek: To, co my czujemy nie jest wiarygodne, innymi słowy nie jest prawdą, bo to jest subiektywne odczucie na bazie naszych kiepskich zmysłów i przy ruchu jednostajnym. Do naszych zmysłów należy dołączyć rozum. A. Enstein nie dołączył rozumu.
Twierdzi on, że możemy przyjąć, że my stoimy, skoro nie czujemy a nie czujemy bo jedziemy jednostajnie. I przyjmujemy, że światło porusza się względem nas z prędkością c. Chłopiec w tamtym pociągu też nie czuje, że jedzie, bo to ruch też jednostajny i też do swoich spekulacji ze światłem przyjmuje, że prędkość światła względem niego jest c. Do swych zmysłów nie dołącza rozumu.
Taka zabawa - każdy „pali głupa”, że nie wie czy jedzie czy stoi, a więc zakłada dla uproszczenia, że stoi i każde światło rozchodzi się względem niego z prędkością c. I na tym polega istota teorii względności Einsteina.
A.Einstein: „Widzimy, że paradoks ten zawiera już zarodek szczególnej teorii względności. Dziś każdy oczywiście wie, że wszelkie próby wyjaśnienia tego paradoksu były skazane na niepowodzenie dopóki w naszej podświadomości tkwi aksjomat o absolutnym charakterze czasu.
Właściwie już rozpoznanie tego aksjomatu i jego arbitralnego charakteru zawiera o w sobie zasadnicze elementy rozwiązania problemu...”
Wielki Czarodziej Albert nawet nas usprawiedliwia, mówiąc, że: w naszej podświadomości tkwi aksjomat o absolutnym charakterze czasu.
I, dlatego:
wszelkie próby wyjaśnienia tego paradoksu były skazane na niepowodzenie.
Tak, nasza podświadomość jest ułomna, bo może mięliśmy trudne dzieciństwo i tych jego mądrych, choć prostych rzeczy nie rozumiemy.
I jakie konsekwencje takiego einsteinowskiego myślenia.
Jak na dłoni widać błędność założeń tej jego teorii.
I wyszło z tego krzywe zwierciadło, w którym, oczywiście można się przeglądać, ale obraz jest zniekształcony i oczywiście w pobliżu prędkości światła; natomiast w odległości od tej prędkości – do przyjęcia.
I ludzie się na to „łapią”. Wielki Czarodziej Albert ludzi zaczarował i oczarował swoim ograniczonym myśleniem.
Dalej Einstein pisze:
„Dobrze wiadomo, że elektrodynamika Maxwella – jak się ją dziś rozumie – w zastosowaniu do ciał w ruchu prowadzi do asymetrii, które nie wydają się być nieodłączne od zjawisk.
Weźmy, na przykład, oddziaływanie elektromagnetyczne między magnesem i przewodnikiem. Obserwowane tu zjawisko zależy tylko od ruchu względnego przewodnika i magnesu, podczas gdy zwyczajowe ujęcie wprowadza wyraźne zróżnicowanie między dwoma przypadkami, w których jedno lub drugie z tych ciał jest w ruchu.”
„Dobrze wiadomo, że elektrodynamika Maxwella – jak się ją dziś rozumie – w zastosowaniu do ciał w ruchu prowadzi do asymetrii, które nie wydają się być nieodłączne od zjawisk.
Weźmy, na przykład, oddziaływanie elektromagnetyczne między magnesem i przewodnikiem. Obserwowane tu zjawisko zależy tylko od ruchu względnego przewodnika i magnesu, podczas gdy zwyczajowe ujęcie wprowadza wyraźne zróżnicowanie między dwoma przypadkami, w których jedno lub drugie z tych ciał jest w ruchu.”
„Jeśli bowiem magnes jest w ruchu, a przewodnik w spoczynku, to w otoczeniu
magnesu powstaje pole elektryczne o określonej energii; pole to wytwarza prąd
elektryczny w miejscach, gdzie znajdują się części przewodnika.
Jeśli natomiast magnes jest w spoczynku, a przewodnik w ruchu, w otoczeniu magnesu nie powstaje żadne pole elektryczne, natomiast w przewodniku pojawia się siła elektromotoryczna, której nie odpowiada żadna energia, lecz która prowadzi – przy założeniu równości ruchu względnego w obu dyskutowanych przypadkach – do powstania prądów elektrycznych o takim samym natężeniu i kierunku, jak te, które są wytwarzane przez siły elektryczne w pierwszym przypadku.”
To prawda, że opisy, równania matematyczno-fizykalne się różnią a mogłyby być jednakowe, ale tak to Faraday i inni opisali, chwała im za to i tak jest. Kto umie niech to poprawi.
I z tych jakby zrozumiałych uproszczeń dokonuje A. Einstein resume i wyrzuca ostatecznie karty na stół, mówiąc: „Podobne przykłady, jak również bezowocne próby wykrycia ruchu Ziemi względem „ośrodka światłonośnego”, prowadzą do założenia, że nie tylko zjawiska mechaniczne, lecz także elektrodynamiczne, nie mają właściwości odpowiadających pojęciu absolutnego spoczynku”.
Jeśli natomiast magnes jest w spoczynku, a przewodnik w ruchu, w otoczeniu magnesu nie powstaje żadne pole elektryczne, natomiast w przewodniku pojawia się siła elektromotoryczna, której nie odpowiada żadna energia, lecz która prowadzi – przy założeniu równości ruchu względnego w obu dyskutowanych przypadkach – do powstania prądów elektrycznych o takim samym natężeniu i kierunku, jak te, które są wytwarzane przez siły elektryczne w pierwszym przypadku.”
To prawda, że opisy, równania matematyczno-fizykalne się różnią a mogłyby być jednakowe, ale tak to Faraday i inni opisali, chwała im za to i tak jest. Kto umie niech to poprawi.
I z tych jakby zrozumiałych uproszczeń dokonuje A. Einstein resume i wyrzuca ostatecznie karty na stół, mówiąc: „Podobne przykłady, jak również bezowocne próby wykrycia ruchu Ziemi względem „ośrodka światłonośnego”, prowadzą do założenia, że nie tylko zjawiska mechaniczne, lecz także elektrodynamiczne, nie mają właściwości odpowiadających pojęciu absolutnego spoczynku”.
A więc czy stoimy czy lecimy,
prędkość światła względem nas jest zawsze stała. I to jest to fundamentalne założenie einsteinowskiej
teorii względności.
A.Einstein: Należy raczej przypuszczać, że te same prawa elektrodynamiki i optyki są słuszne we wszystkich układach współrzędnych, w których obowiązują prawa mechaniki, co już zostało udowodnione dla wielkości pierwszego rzędu.”
I autorytatywnie już stwierdza podpierając się teorią Maxwella:
A.Einstein: „Temu przypuszczeniu, które będziemy dalej nazywali „zasadą względności”, nadamy rangę postulatu; ponadto wprowadzimy jeszcze jeden postulat, tylko pozornie sprzeczny z tym pierwszym, że światło w próżni rozchodzi się z określoną prędkością, która nie zależy od stanu ruchu ciała je wysyłającego.
Te dwa postulaty wystarczają do podania prostej, wolnej od sprzeczności elektrodynamiki ciał w ruchu, opartej na teorii Maxwella dla ciał spoczywających.”
I teraz coś miłego na uspokojenie, jak ktoś nie zrozumiał o co Wielkiemu Czarodziejowi Albertowi chodzi:
„Wprowadzenie „eteru światłonośnego”, okaże się zbyteczne, ponieważ w przedstawionych tu poglądach ani nie ma potrzeby „przestrzeni w absolutnym spoczynku” obdarzonej specjalnymi właściwościami, ani też potrzeby przypisywania wektora prędkości jakiemukolwiek punktowi pustej przestrzeni, w której zachodzą procesy elektromagnetyczne.
Teoria tu rozwijana, podobnie jak każda inna elektrodynamika, opiera się na kinematyce ciała sztywnego, ponieważ twierdzenia każdej teorii tego rodzaju dotyczą związków między ciałami sztywnymi (układami współrzędnych), zegarami i procesami elektromagnetycznymi. Niedostateczne uwzględnienie tej okoliczności jest źródłem trudności, z jakimi zmaga się obecnie elektrodynamika ciał w ruchu.”
Jaki on jest kochany i już nie chce zawracać nam głowy jakimś eterem, bo i po co. Usłyszmy to jeszcze raz:
Wprowadzenie „eteru światłonośnego”, okaże się zbyteczne, ponieważ w przedstawionych tu poglądach ani nie ma potrzeby „przestrzeni w absolutnym spoczynku” obdarzonej specjalnymi właściwościami, ….
No pewnie, po co wprowadzać „eter światłonośny” i robić sobie korowód i jeszcze tłumaczyć ludziom jak ten eter wygląda.
A.Einstein: Należy raczej przypuszczać, że te same prawa elektrodynamiki i optyki są słuszne we wszystkich układach współrzędnych, w których obowiązują prawa mechaniki, co już zostało udowodnione dla wielkości pierwszego rzędu.”
I autorytatywnie już stwierdza podpierając się teorią Maxwella:
A.Einstein: „Temu przypuszczeniu, które będziemy dalej nazywali „zasadą względności”, nadamy rangę postulatu; ponadto wprowadzimy jeszcze jeden postulat, tylko pozornie sprzeczny z tym pierwszym, że światło w próżni rozchodzi się z określoną prędkością, która nie zależy od stanu ruchu ciała je wysyłającego.
Te dwa postulaty wystarczają do podania prostej, wolnej od sprzeczności elektrodynamiki ciał w ruchu, opartej na teorii Maxwella dla ciał spoczywających.”
I teraz coś miłego na uspokojenie, jak ktoś nie zrozumiał o co Wielkiemu Czarodziejowi Albertowi chodzi:
„Wprowadzenie „eteru światłonośnego”, okaże się zbyteczne, ponieważ w przedstawionych tu poglądach ani nie ma potrzeby „przestrzeni w absolutnym spoczynku” obdarzonej specjalnymi właściwościami, ani też potrzeby przypisywania wektora prędkości jakiemukolwiek punktowi pustej przestrzeni, w której zachodzą procesy elektromagnetyczne.
Teoria tu rozwijana, podobnie jak każda inna elektrodynamika, opiera się na kinematyce ciała sztywnego, ponieważ twierdzenia każdej teorii tego rodzaju dotyczą związków między ciałami sztywnymi (układami współrzędnych), zegarami i procesami elektromagnetycznymi. Niedostateczne uwzględnienie tej okoliczności jest źródłem trudności, z jakimi zmaga się obecnie elektrodynamika ciał w ruchu.”
Jaki on jest kochany i już nie chce zawracać nam głowy jakimś eterem, bo i po co. Usłyszmy to jeszcze raz:
Wprowadzenie „eteru światłonośnego”, okaże się zbyteczne, ponieważ w przedstawionych tu poglądach ani nie ma potrzeby „przestrzeni w absolutnym spoczynku” obdarzonej specjalnymi właściwościami, ….
No pewnie, po co wprowadzać „eter światłonośny” i robić sobie korowód i jeszcze tłumaczyć ludziom jak ten eter wygląda.
A. Einstein: „W roku
1905 byłem zdania, iż w fizyce nie wolno już mówić o eterze. Opinia ta była
jednak zbyt radykalna.[...]
„Bardziej szczegółowe rozważania uczą nas jednak, że szczególna zasada względności nie wymaga wyparcia się istnienia eteru.”
„Negowanie eteru prowadzi, bowiem do negowania jakichkolwiek własności fizycznych pustej przestrzeni. Taki pogląd jest jednak sprzeczny z podstawowymi faktami mechaniki.”
Błądzenie jest rzeczą ludzką.
„Bardziej szczegółowe rozważania uczą nas jednak, że szczególna zasada względności nie wymaga wyparcia się istnienia eteru.”
„Negowanie eteru prowadzi, bowiem do negowania jakichkolwiek własności fizycznych pustej przestrzeni. Taki pogląd jest jednak sprzeczny z podstawowymi faktami mechaniki.”
Błądzenie jest rzeczą ludzką.
A jak mówił młody A. Einstein na temat eteru gdy miał 16 lat, to aż wierzyć
się nie chce.
A. Einstein: O tym, że pole magnetyczne jest wzbudzonym stanem eteru przekonuje nas istnienie stałych magnesów, gdyż zasada zachowania energii wyklucza w tym przypadku możliwość istnienia stanu ruchu.
Ruch eteru spowodowany prądem elektrycznym będzie trwał dopóki działające siły elektromotoryczne nie zostaną skompensowane siłami pasywnymi powstającymi w wyniku deformacji źródłem, których jest sam ruch eteru.
Wspaniałe doświadczenia Hertza genialnie naświetliły dynamiczną naturę tych zjawisk – rozchodzenie się w przestrzeni, a także jakościową tożsamość tych zjawisk ze światłem i z ciepłem.
Wierzę, że aby zrozumieć zjawiska elektromagnetyczne należy podjąć wszechstronne badania doświadczalne potencjalnych stanów eteru w różnego rodzaju polach magnetycznych.
Innymi słowy należy mierzyć deformacje elastyczne i działające siły odkształcające.
A. Einstein: O tym, że pole magnetyczne jest wzbudzonym stanem eteru przekonuje nas istnienie stałych magnesów, gdyż zasada zachowania energii wyklucza w tym przypadku możliwość istnienia stanu ruchu.
Ruch eteru spowodowany prądem elektrycznym będzie trwał dopóki działające siły elektromotoryczne nie zostaną skompensowane siłami pasywnymi powstającymi w wyniku deformacji źródłem, których jest sam ruch eteru.
Wspaniałe doświadczenia Hertza genialnie naświetliły dynamiczną naturę tych zjawisk – rozchodzenie się w przestrzeni, a także jakościową tożsamość tych zjawisk ze światłem i z ciepłem.
Wierzę, że aby zrozumieć zjawiska elektromagnetyczne należy podjąć wszechstronne badania doświadczalne potencjalnych stanów eteru w różnego rodzaju polach magnetycznych.
Innymi słowy należy mierzyć deformacje elastyczne i działające siły odkształcające.
Mówi się, że Einstein
nie znał wyników doświadczenia M-M. Jednak, znał. W liście do B. Jaffe Einstein napisał:
Nie ulega kwestii, iż doświadczenie Michelsona wywarło poważny wpływ na moją pracę w tym sensie, że wzmocniło moje przekonanie o słuszności zasad szczególnej teorii względności. Z drugiej zaś strony byłem dość mocno przekonany o słuszności tej zasady, nim dowiedziałem się o samym eksperymencie i jego wyniku. W każdym razie doświadczenie Michelsona rozwiało, praktycznie biorąc, wszelkie wątpliwości, jeśli chodzi o słuszność tej zasady w optyce, i wykazało, że zasadnicza zmiana podstawowych pojęć fizyki jest nieunikniona.
Nie ulega kwestii, iż doświadczenie Michelsona wywarło poważny wpływ na moją pracę w tym sensie, że wzmocniło moje przekonanie o słuszności zasad szczególnej teorii względności. Z drugiej zaś strony byłem dość mocno przekonany o słuszności tej zasady, nim dowiedziałem się o samym eksperymencie i jego wyniku. W każdym razie doświadczenie Michelsona rozwiało, praktycznie biorąc, wszelkie wątpliwości, jeśli chodzi o słuszność tej zasady w optyce, i wykazało, że zasadnicza zmiana podstawowych pojęć fizyki jest nieunikniona.
15 stycznia 1931 roku w Pasadenie odbył się po konferencji naukowej
bankiet z udziałem wielu uczonych z całego świata na cześć schorowanego już
Michelsona, podczas którego Einstein publicznie w obecności wielu wybitnych
fizyków, między innymi R. Millikana i G. Hale, wygłosił krótką mowę i w pewnym
momencie tymi słowy zwrócił się do Michelsona: Pan,
czcigodny doktorze Michelson, rozpoczął tę pracę, kiedy byłem dzieckiem i nie
miałem nawet trzech stóp wzrostu. To pan poprowadził fizyków na nowe drogi i
swoją wspaniałą pracą eksperymentalną utorował drogę rozwojowi teorii
względności. Odkrył pan podstępny błąd w ówczesnej teorii eteru, stwarzając
bodziec dla Lorentza i Fitzgeralda, z ich zaś pomysłów wyrosła szczególna
teoria względności. Bez pańskich prac ta teoria byłaby dzisiaj zaledwie
interesującą spekulacją; to pańskie pomiary pierwsze oparły ją na realnej
podstawie.
Słowa te Michelsona
głęboko wzruszyły, wstał i bardzo podziękował za uznanie zarówno w imieniu
własnym jak i nieżyjącego już od siedmiu lat Morleya.
Sam Michelson w swojej książce Studies in Optics opublikowanej w 1927 r. stwierdził, że teoria względności musi zostać zaakceptowana przez wszystkich, chociaż początkowo nie należał do jej gorących entuzjastów.
Sam Michelson w swojej książce Studies in Optics opublikowanej w 1927 r. stwierdził, że teoria względności musi zostać zaakceptowana przez wszystkich, chociaż początkowo nie należał do jej gorących entuzjastów.
G. Stokes w
MATHEMATICAL and PHYSICAL PAPERS (u do u strony 134):
http://www.archive.org/stream/mathphyspapers01stokrich#page/n151/mode...
G. Stokes pisze wyraźnie, że Ziemia i planety niosą ze sobą część eteru.
Tą częścią jest cały dysk Układu Słonecznego.
Do następnej Gwiazdy jest kilka lat świetlnych. Między gwiazdami eter jest prawie nieruchomy.
W owym czasie każdy astronom już widział wszędzie dyski. Było oczywiste, co G. Stokes miał na myśli.
Ziemia nie unosi eteru, tak samo jak eter nie unosi Ziemi. Ziemia i eter razem ze sobie krążą.
http://www.archive.org/stream/mathphyspapers01stokrich#page/n151/mode...
G. Stokes pisze wyraźnie, że Ziemia i planety niosą ze sobą część eteru.
Tą częścią jest cały dysk Układu Słonecznego.
Do następnej Gwiazdy jest kilka lat świetlnych. Między gwiazdami eter jest prawie nieruchomy.
W owym czasie każdy astronom już widział wszędzie dyski. Było oczywiste, co G. Stokes miał na myśli.
Ziemia nie unosi eteru, tak samo jak eter nie unosi Ziemi. Ziemia i eter razem ze sobie krążą.
Innymi słowy, światło
spowolni, gdy wyemitujemy go z tego poruszającego się jednostajnie, względem Ziemi,
obiektu.
W świetle tego
widzimy, dlaczego doświadczenie Michelsona-Morleya dało wynik negatywny nie
stwierdzając ruchu Ziemi względem eteru ziemskiego.
Nie stwierdziło, bo nie mogło go stwierdzić. Obydwa ramiona interferometru M-M, były bowiem nieruchome względem eteru Ziemi, droga w obydwu ramionach była jednakowa a więc i czasy przelotu swiatła były jednakowe. I dlatego nic nie stwierdzono.
Ale Wielki Czarodziej Albert sobie myślał: niby interferometer M-M porusza się wraz z Ziemią wokół Słońca, jest emisja i rozdwojenie światła wzgledem obydwu ramion interferometru, ale skoro czasy przelotu światła w obydwu ramionach są jednakowe to przy tej samej predkości światła musza być takie same drogi przelotu, nie dochodzi więc do skrócenia drogi i możemy powiedzieć, że prędkość światła względem obydwu ramion interferometru M-M jest taka sama. A więc czy stoimy czy lecimy, prędkość światla względem nas jest zawsze stała. I to jest to fundamentalne założenie einsteinowskiej teorii względności.
Innymi słowy jest on pod wielkim wrażeniem prędkości światła i mu się wydaje, że wynosi ona nieskończoność. Gdyby była ona nieskończoność, to tak istotnie mogli byśmy myśleć i mówić.
Dla naszego życia codziennego i w naszych odczuciach oraz w większości zagadnień elektryczno-dynamicznych tak jest - można zaokrąglać prędkość światła c=3 000 000 km/s i przyjmować dla uproszczenia jego nieskończoność.
Ale jeśli chcemy naszymi wyprowadzonymi wzorami na bazie zaokrąglenia prędkości światła do nieskończoności, później wprowadzić c=3 000 000 i analizować na podstawie tego wzoru co się dzieje w pobliżu prędkości światła no to oglądamy rzeczywistość niczym w krzywym zwierciadle, bo nam tam w pobliżu c wszystko „puchnie”.
Masy dążą do nieskończoności, pręty się dziwnie wydłużają a bliźniaki nie równo się starzeją – jednym słowem wszystko się „wygina” i „przegina”. Tak, Wielki Albert, jak mówi młodzież, przegina. Oj, zdrowo przegina!
I takie wykombinowane przez niego krzywe zwierciadło nadaje się tylko do kabiny śmiechu.
Kiedyś, jak byłem mały, to w takiej kabinie śmiechu nawet byłem i widziałem się i miałem tam bardzo duży nos i długie uszy.
I było to takie nawet wesołe i do śmiechu. Ale przeglądać się można i każdy siebie nawet rozpoznawał.
Nie stwierdziło, bo nie mogło go stwierdzić. Obydwa ramiona interferometru M-M, były bowiem nieruchome względem eteru Ziemi, droga w obydwu ramionach była jednakowa a więc i czasy przelotu swiatła były jednakowe. I dlatego nic nie stwierdzono.
Ale Wielki Czarodziej Albert sobie myślał: niby interferometer M-M porusza się wraz z Ziemią wokół Słońca, jest emisja i rozdwojenie światła wzgledem obydwu ramion interferometru, ale skoro czasy przelotu światła w obydwu ramionach są jednakowe to przy tej samej predkości światła musza być takie same drogi przelotu, nie dochodzi więc do skrócenia drogi i możemy powiedzieć, że prędkość światła względem obydwu ramion interferometru M-M jest taka sama. A więc czy stoimy czy lecimy, prędkość światla względem nas jest zawsze stała. I to jest to fundamentalne założenie einsteinowskiej teorii względności.
Innymi słowy jest on pod wielkim wrażeniem prędkości światła i mu się wydaje, że wynosi ona nieskończoność. Gdyby była ona nieskończoność, to tak istotnie mogli byśmy myśleć i mówić.
Dla naszego życia codziennego i w naszych odczuciach oraz w większości zagadnień elektryczno-dynamicznych tak jest - można zaokrąglać prędkość światła c=3 000 000 km/s i przyjmować dla uproszczenia jego nieskończoność.
Ale jeśli chcemy naszymi wyprowadzonymi wzorami na bazie zaokrąglenia prędkości światła do nieskończoności, później wprowadzić c=3 000 000 i analizować na podstawie tego wzoru co się dzieje w pobliżu prędkości światła no to oglądamy rzeczywistość niczym w krzywym zwierciadle, bo nam tam w pobliżu c wszystko „puchnie”.
Masy dążą do nieskończoności, pręty się dziwnie wydłużają a bliźniaki nie równo się starzeją – jednym słowem wszystko się „wygina” i „przegina”. Tak, Wielki Albert, jak mówi młodzież, przegina. Oj, zdrowo przegina!
I takie wykombinowane przez niego krzywe zwierciadło nadaje się tylko do kabiny śmiechu.
Kiedyś, jak byłem mały, to w takiej kabinie śmiechu nawet byłem i widziałem się i miałem tam bardzo duży nos i długie uszy.
I było to takie nawet wesołe i do śmiechu. Ale przeglądać się można i każdy siebie nawet rozpoznawał.
Poniżej podstawowe wyprowadzenie STW, oczywiście na
bazie postulatu Einsteina o niezmienniczości prędkości światła, zaczerpnięte
z: Berkley Physic Course
– Vol 1, Mechanics - Ch.Kittel, W. Knight, M. Ruderman.
Równanie to opisuje falę kulistą, której promień wzrasta z prędkością światła c.
Wyprowadzenia wzorów są bardzo dobre, bo pokazują od strony „kuchni” co normalnie nie widzimy.
Niech S będzie układem odniesienia, w którym
znajduje się źródło światła w spoczynku; wielkości w tym układzie oznaczone są
symbolami bez znaczka prim.
Położenie i czas wyznaczone przez obserwatora w tym układzie oznaczone jest symbolami
x, y, z, t
Jeśli źródło światła znajduje się w początku układu S i emisja rozpoczyna się w chwili t=0, to równanie kulistego czoła fali będzie miało postać:
x2+y2+z2=c2t2
Równanie x2 + y2 + z2 = r2 jest równaniem sfery o środku w punkcie S = (0, 0, 0) i
promieniu r.Położenie i czas wyznaczone przez obserwatora w tym układzie oznaczone jest symbolami
x, y, z, t
Jeśli źródło światła znajduje się w początku układu S i emisja rozpoczyna się w chwili t=0, to równanie kulistego czoła fali będzie miało postać:
x2+y2+z2=c2t2
Równanie to opisuje falę kulistą, której promień wzrasta z prędkością światła c.
Poruszający się układ odniesienia oznaczony jest symbolem S ze znaczkiem prim: S’.
Położenie i czas mierzone przez obserwatora w tym układzie oznaczone jest symbolami ze znakiem prim:
x’, y’, z’, t’.
Dla wygody załóżmy, że dla
t=0
również
t’=0
oraz że w chwili początkowej początek układu
x’, y’, z’.
znajduje się w tym samym punkcie, co źródło światła w układzie S. Wtedy dla obserwatora w układzie S’ równanie kulistego czoła fali będzie miało postać:
x’2+y’2+z’2=c2t’2
Położenie i czas mierzone przez obserwatora w tym układzie oznaczone jest symbolami ze znakiem prim:
x’, y’, z’, t’.
Dla wygody załóżmy, że dla
t=0
również
t’=0
oraz że w chwili początkowej początek układu
x’, y’, z’.
znajduje się w tym samym punkcie, co źródło światła w układzie S. Wtedy dla obserwatora w układzie S’ równanie kulistego czoła fali będzie miało postać:
x’2+y’2+z’2=c2t’2
Występuje tutaj ta sama wartość prędkości światła c, jak w układzie S.
A powinno być, wg mnie, c-V, bo źródło światła było założone na początku w spoczynku.
Załóżmy, że układ S’ porusza się w kierunku +x, ze stałą prędkością V względem układu S. Znana nam wszystkim transformacja Galileusza by wyglądała:
x’=x-Vt, y’=y, z’=z, t’=t.
Ale tutaj po podstawieniu otrzymuje się:
x2-2xVt+V2t2+y2+z2=c2t2
A powinno być, wg mnie, c-V, bo źródło światła było założone na początku w spoczynku.
Załóżmy, że układ S’ porusza się w kierunku +x, ze stałą prędkością V względem układu S. Znana nam wszystkim transformacja Galileusza by wyglądała:
x’=x-Vt, y’=y, z’=z, t’=t.
Ale tutaj po podstawieniu otrzymuje się:
x2-2xVt+V2t2+y2+z2=c2t2
„Nowa transformacja” z późniejszą modyfikacją będzie:
x’=x-Vt, y’=y, z’=z, t’=t+fx ,
gdzie f jest pewna stałą, która należy wyznaczyć.
Po podstawieniu otrzymuje się:
x2 - 2xVt + V2t2 + y2 + z2 = c2t2 + 2c2 ftx + c2 f2x2
Widać, że wyrazy zawierające xt znikają, jeśli założymy, że
f=-V/c2 , czyli t’=t-Vx/c2
wobec tego wyrażenie będzie miało postać.
x2[1-V2/c2]+y2+z2=c2t2[1-V2/c2]
Widzimy, że pojawił się „dziwny” czynnik
x’=x-Vt, y’=y, z’=z, t’=t+fx ,
gdzie f jest pewna stałą, która należy wyznaczyć.
Po podstawieniu otrzymuje się:
x2 - 2xVt + V2t2 + y2 + z2 = c2t2 + 2c2 ftx + c2 f2x2
Widać, że wyrazy zawierające xt znikają, jeśli założymy, że
f=-V/c2 , czyli t’=t-Vx/c2
wobec tego wyrażenie będzie miało postać.
x2[1-V2/c2]+y2+z2=c2t2[1-V2/c2]
Widzimy, że pojawił się „dziwny” czynnik
[1-V2/c2]
Mówi się, że można się ten „dziwny”
czynnik usunąć, wstawiając go do wzoru transformującego, i przyjmując ostatecznie transformację w postaci: 
No właśnie, z tego, siłowego przyrównania układu ruchomego do nieruchomego,
przy stałości prędkości światła względem obydwu układów, tego w ruchu i tego
nieruchomego, powstał ten „dziwny” czynnik
γ=[1-V2/c2].
Trzeba było zadośćuczynić zasadzie równości i skoro
prędkość c w obydwu układach była stała i w równaniu nie chciała ustapić to
musiała ustapić współrzędna x oraz czas t. Jest więc ten
„dziwny” czynnik
owocem stałości, „upartości” c i coś musiało ustąpić w rachunkach na papierze.
Ustąpiła współrzedna x-owa i czas t. No i mamy tu powyżej te czarujące zwierciadełka, jako segmenty całego zwierciadła TW, które w pobliżu prędkości światła w naszych oczach, poprzez ten „dziwny” czynnik
γ=[1-V2/c2],
powiększający bądź zmniejszający do szaleństwa, czy to współrzędną
przestrzenną czy czasową a dalej i masową, energetyczną i co tam jeszcze się
da.
Ale ludzie się cieszą, bo coś się dzieje a przecież o to w tym wszystkim chodzi.
A jeśli komuś coś nie pasuje, to Wielki Czarodziej Albert przypomina, że w naszej podświadomości tkwi aksjomat o absolutnym charakterze czasu … i dlatego nie przejmujmy się tym.
Ale ludzie się cieszą, bo coś się dzieje a przecież o to w tym wszystkim chodzi.
A jeśli komuś coś nie pasuje, to Wielki Czarodziej Albert przypomina, że w naszej podświadomości tkwi aksjomat o absolutnym charakterze czasu … i dlatego nie przejmujmy się tym.
No, i ten absurdalny, fundamentalny postulat TW o o niezmienniczości
prędkości światła, że prędkość
światła z punktu widzenia układów, czy to poruszających się jednostajnie czy to
stojących jest zawsze stała.
Wielki Albert, jak przystało na Wielkiego Czarodzieja, ujmuje to też czarująco i krótko:
Prędkość światła w próżni jest taka sama dla wszystkich obserwatorów, taka sama we wszystkich kierunkach i nie zależy od prędkości źródła światła.
W obydwu równaniach prędkość światła jest stała I wynosi c, a powinno być w układzie primowanym c-v bądź c+v w zależności od kierunku.
Wielki Albert, jak przystało na Wielkiego Czarodzieja, ujmuje to też czarująco i krótko:
Prędkość światła w próżni jest taka sama dla wszystkich obserwatorów, taka sama we wszystkich kierunkach i nie zależy od prędkości źródła światła.
W obydwu równaniach prędkość światła jest stała I wynosi c, a powinno być w układzie primowanym c-v bądź c+v w zależności od kierunku.
Ale A. Einstein wolał tak:
x2+y2+z2=c2t2
x’2+y’2+z’2=c2t’2
Niech mu tam. Jak to mówią: pal licho!
I to teraz z powyższego równania, przerzucenie wszystkiego na prawą stronę,
i zamiast zera po lewej stronie, wstawienie ds2 i
nazwanie tego “mądrze” interwałem czasoprzestrzennym w czasoprzestrzeni
Minkowskiego!!!
∆x2 + ∆y2 + ∆z2 = c2∆t2
0 = + ∆x2 + ∆y2 + ∆z2 - c2∆t2
0 = + ∆x2 + ∆y2 + ∆z2 - c2∆t2
∆s2 = (∆x)2 + (∆y)2 + (∆z)2 +
(ic∆t)2 ; x42
= -1 c2t2 = ict x4
= √-1ct = ict
∆s2 zamiast zera! Elementarna
algebra na coś takiego nie pozwala!!! Nie
pozwala!!!
Pewnie dlatego tu w STW się mówi, że „żyjemy” nie na powierzchni tego stożka
ale w jego wnętrzu. Ktoś powie na wesoło, że lepiej, bo w środku.
Na przedstawionym
powyżej stożku widzimy ten einsteinowski urojony świat z urojonym czasem,
x4 = √-1ct = ict
pionowo do góry.
Ma on niby przedstawiać czasoprzestrzeń Minkowskiego, ale ten jej nie obrazuje, bo przestrzeni Minkowskiego nie da się przedstawić, zobrazować,
narysować. Ona, jeśli jest, bo to też trudno powiedzieć i może nawet jej nie
ma, ale jeśli nawet jakiś tam twór z tych równań jest, to nikt nie wie jak on
wygląda. I dalej, już w OTW, jest liczona jeszcze nawet pochodna tego czterowektora położenia względem tego urojonego interwału czasoprzestrzennego ds i nazywa się to czterowektorem prędkości.
Aparat matematyczny wyrwał się z pod kontroli.
Tak się zastanawiam, jaki może być sens takiej pochodnej po tym urojonym ds?
Chyba też jakieś urojenie.
Drugi filar to równoważność masy bezwładnej i grawitacyjnej.
Tak się zastanawiam, jaki może być sens takiej pochodnej po tym urojonym ds?
Chyba też jakieś urojenie.
Ogólna teoria względności (OTW) została
sformułowana przez Einsteina pod koniec 1915 roku. Pracował nad nią
przez 9 lat (1906-1915). Wiadomo, że Einstein, usiłując sformułować
podstawowe równanie OTW, wielokrotnie błądził, a kiedy już odnalazł jego
prawidłową postać, skreślił ją, by po dwóch latach ponownie do niej
wrócić.
Do pełnego zrozumienia ogólnej teorii względności, potrzebna jest wyrafinowana i zawiła matematyka, a więc zostanie tu przedstawiony tylko sens fizyczny podstawowych idei i równań OTW.
Do pełnego zrozumienia ogólnej teorii względności, potrzebna jest wyrafinowana i zawiła matematyka, a więc zostanie tu przedstawiony tylko sens fizyczny podstawowych idei i równań OTW.
Ogólna Teoria Względności Einsteina, jak powszechnie wiadomo, bazuje na dwóch filarach:
- stałości prędkości światła względem wszystkich układów poruszających się ruchem jednostajnym oraz na
- zasadzie równoważności masy bezwładnej i grawitacyjnej
Pierwszy filar moglibyśmy w skrócie przedstawić następująco.
Żyjemy w czasoprzestrzeni Minkowskiego, a konkretnie wewnątrz tego stożka, gdzie rządzi czasoprzestrzenny interwał:
Na rysunku ta „czasoprzestrzeń”, jak już powiedzieliśmy, wygląda podobno tak.
A „czasoprzestrzeń” w OTW, podobno wygląda tak i my żyjemy w tym wywiniętym „płaszczu - trąbie”.
Powszechnie
uważa się, że źródłem pola grawitacyjnego jest masa. Jeśli tak, to każde pole
grawitacyjne można scharakteryzować w każdym punkcie przez wektor g
natężenia pola.
Łącząc dwa powyższe wzory, otrzymuje się równanie skalarne. Jest to słynne równanie Poissona:
Z
równania widać, że rozkład gęstości masy w przestrzeni (prawa strona
równania) pozwala wyznaczyć, obliczyć potencjał pola grawitacyjnego,
którego źródłem jest ów rozkład.
Oczywiście, powyższy klasyczny wzór obowiązuje jedynie dla pól statycznych i słabych.
Einstein „oparł” się na tym słynnym równaniu Poissona:
Oczywiście, poniższe rozumowanie, nie jest ścisłym wyprowadzeniem równania Einsteina, lecz jedynie przedstawieniem pewnego intuicyjnego myślenia prowadzącego do niego.
Tensor energii – pędu OTW
Einstein zdał sobie sprawę, że w teorii relatywistycznej, gdzie rządzi czasoprzestrzenny interwał:
Einstein zdał sobie sprawę, że w teorii relatywistycznej, gdzie rządzi czasoprzestrzenny interwał:
, prawa strona równania, która oznacza rozkład energii-pędu,
nie może być jedną liczbą. Musi mieć ona charakter tensorowy, czyli być
tablicą 16 liczb. Tensor to wektor wyższego rzędu. W przestrzeni
4-wymiarowej, a taką jest czasoprzestrzeń relatywistyczna, wektor ma 4 składowe (czasową i 3 przestrzenne).
Tensor drugiego rzędu ma 42 = 16 składowych, przedstawianych w formie tablicy 4 x 4.
A więc prawa strona równania Einsteina przyjęła postać tensora energii-pędu Tμν,
przedstawiającego przepływ każdej z 4 składowych czterowektora pędu
przez 4 powierzchnie (każda o jednej stałej współrzędnej
czasoprzestrzennej z czterech).
Kombinacji
jest tutaj 16 i tyle składowych ma tensor energii-pędu. Skomplikowana
postać tensorowa jest wymagana przez fizykę relatywistyczną i „potrafi uchwycić”wszystkie przyczynki do energii-pędu dla każdego obserwatora.
Tensor metryczny
Jeśli
prawa strona równania ma charakter tensorowy, to wymóg uniwersalności
prawa fizycznego wymaga, aby lewa strona miała identyczny charakter -
również tensorowy (także 16 składowych). Jaki to tensor ?
Odległość pomiędzy punktami wyznaczana jest przez tensor metryczny, który całkowicie determinuje krzywiznę przestrzeni.
W czterowymiarowej czasoprzestrzeni układu inercjalnego odległość Δs jest:Odległość pomiędzy punktami wyznaczana jest przez tensor metryczny, który całkowicie determinuje krzywiznę przestrzeni.
∆s2 = c2∆t2 -∆x2
- ∆y2 - ∆z2
lub
Można zauważyć, że człony: Δx2, Δy2, Δz2 mnożone są przez 1, a człon c2Δt2 - przez -1, to tensor metryczny ημν będzie miał postać tablicy:
Czy tensor metryczny jest tym szukanym tensorem lewej strony równania ? Einstein orzekł, że nie. Dzieje się tak z dwóch powodów:
- Gdyby tensor po prawej stronie był zerowy (przestrzeń bez materii), to jego strona lewa również musiałaby mieć wszystkie składowe zerowe.A nie istnieją przestrzenie z tensorem metrycznym mającym same zerowe współczynniki, bo oznaczałoby to brak jakiejkolwiek odległości pomiędzy punktami.
- Skoro tensor metryczny determinuje krzywiznę, a tę ostatnią możemy utożsamiać z polem grawitacyjnym, to analogia z równaniem Poissona nakazuje szukać nie tyle tensora metrycznego, co tensora składającego się z drugich pochodnych tensora metrycznego po współrzędnych czasoprzestrzeni.
Matematyka zna taki tensor. Jest to tzw. tensor krzywizny Riemanna Rσμβν.
Oto
wzór jego zależności od drugich pochodnych tensora metrycznego g
(niestety dość karkołomny, mimo że uproszczony, bo pomijający składniki
nieliniowe): 
Tensor Riemanna mierzy krzywiznę w danym punkcie przestrzeni. Jeśli wszystkie jego składowe w danym punkcie są zerowe, to przestrzeń jest płaska, a jeśli nie - to ma ona krzywiznę.
Z tensorem krzywizny jest jednak inny problem. Ma on 4 indeksy: σ, μ, β i ν. Każdy z tych indeksów przyjmuje w czterowymiarowej czasoprzestrzeni niezależnie 4 wartości: 1,2,3 i 4. A więc mamy 4 x 4 x 4 x 4 = 44 = 256 składowych tego tensora, a to jest za dużo jak na lewą stronę szukanego równania.
Istnieje inny tensor, który jest wersją okrojoną tensora Riemanna. Jest to tensor Ricciego. Ma on 16 składowych z których każda zawiera następującą sumę składowych tensora Riemanna:
Rμν = R1μ1ν + R2μ2ν +
R3μ3ν + R4μ4ν
Początkowo,
Einstein myślał, że znalazł kandydata do lewej strony równania OTW. Był
jednak pewien problem. Z zasady zachowania energii i pędu wynika, że
dywergencja tensora energii-pędu (prawej strony) powinna wynosić zero.
a po prawej zaś tensor energii-pędu Tμν.
Ostateczna forma zapisanych przez Einsteina równań wiążących geometrię czasoprzestrzeni z rozkładem masy - energii i pędu, ma postać:
Wielkość c4/G ma wymiar siły rzędu 1044 N.
Dla słabych i stałych pól, powyższe równanie OTW powinno przechodzić w równanie Poissona. Ale czy przechodzi?
Ostatecznie równanie OTW, czyli równanie Einsteina, w pełnej „krasie” jest:
Ale obraz się komplikuje, gdy równanie tensorowe są rozpisywane na składowe. Otrzymuje się wówczas układ sześciu niezależnych równań różniczkowych w skondensowanej postaci. Każdy z członów jest skrótem wyrażenia bardziej skomplikowanego.
Natomiast dywergencja tensora Ricciego nie wynosi zero, więc nie może on widnieć po lewej stronie tożsamości.
Po kilku nieudanych próbach Einstein znalazł w końcu tensor pokrewny tensorowi Ricciego, który ma znikającą dywergencję i zapostulował wreszcie formę swoich tensorowych równań pola, w których po lewej stronie umieścił obiekt zwany dziś tensorkiem Einsteina — w postaci:
Po kilku nieudanych próbach Einstein znalazł w końcu tensor pokrewny tensorowi Ricciego, który ma znikającą dywergencję i zapostulował wreszcie formę swoich tensorowych równań pola, w których po lewej stronie umieścił obiekt zwany dziś tensorkiem Einsteina — w postaci:
Gμν = Rμν - ½ gμνR
gdzie: gμν - tensor metryczny, R - skalar Ricciego (ze zwężenia tensora Ricciego)a po prawej zaś tensor energii-pędu Tμν.
Ostateczna forma zapisanych przez Einsteina równań wiążących geometrię czasoprzestrzeni z rozkładem masy - energii i pędu, ma postać:
Gμν = stała · Tμν
W
powyższym równaniu występuje bliżej nieokreślona stała, bo z warunku
zerowania się dywergencji obydwu stron wynika, że są one albo ściśle
równe (stała = 1), albo proporcjonalne.
Ostatecznie, stałą proporcjonalności k Einstein dobrał tak, aby w przybliżeniu słabego pola grawitacyjnego, otrzymywać w granicy równanie Poissona.
k = (-8πG/c4)
Z kolei wyrażenie po lewej stronie tzw. tensorek Einsteina, ma wymiar taki, jak krzywizna przestrzeni, czyli [m–2], a więc cała lewa strona ma wymiar siły na jednostkę powierzchni — podobnie jak ciśnienie i/lub gęstość energii zawarta w Tμν.
Ze względu na wielką wartość liczbową c4 / G ~ 1044 N, mówi się, że czasoprzestrzeń jest „sztywna” i trudno odkształcalna.
Tensorek Einsteina Gμν oraz tensor energii-pędu Tμν są symetryczne, mają więc 10 niezależnych składowych. Dla słabych i stałych pól, powyższe równanie OTW powinno przechodzić w równanie Poissona. Ale czy przechodzi?
Ostatecznie równanie OTW, czyli równanie Einsteina, w pełnej „krasie” jest:
Rμν - ½ gμνR = (-8πG/c4) Tμν
Jest
to równanie tensorowe, czyli właściwie zastępuje ono 16 równań (1
równanie dla każdej z 16 składowych tensorów po jego obydwu stronach). W
rzeczywistości jednak, równań będzie mniej niż 16.
Jest tak dlatego, że tensory równania Einsteina są symetryczne, czyli składowe o odwróconych indeksach są sobie równe: Gμν = Gνμ, np. G12 = G21. Dodatkowo mamy jeszcze składowe po przekątnej tablicy równe samym sobie:G11, G22, G33, G44.
A więc niezależnych składowych wydaje się być: 12/2 + 4 = 10.
W rzeczywistości jest ich tylko 6, gdyż są one jeszcze dodatkowo powiązane tzw. tożsamościami Bianchiego.
Równanie Einsteina pozwala wyznaczyć tensor metryczny czasoprzestrzeni, mając dany rozkład materii-energii po prawej stronie. Jak już zostało powiedziane, tensor metryczny w pełni determinuje krzywiznę.
Szybko
po sformułowaniu słynnego równania OTW, Einstein zorientował się, że
zastosowane do Wszechświata, nie przewiduje ono rozwiązań statycznych. A
Einstein głęboko wierzył w wieczną niezmienność naszego Uniwersum. Dlatego wprowadził on do równania OTW równoważący człon antygrawitacyjny, zawierający stałą kosmologiczną Λ.W rzeczywistości jest ich tylko 6, gdyż są one jeszcze dodatkowo powiązane tzw. tożsamościami Bianchiego.
Równanie Einsteina pozwala wyznaczyć tensor metryczny czasoprzestrzeni, mając dany rozkład materii-energii po prawej stronie. Jak już zostało powiedziane, tensor metryczny w pełni determinuje krzywiznę.
Oto zmodyfikowane równanie:
Rμν - ½ gμνR + Λgμν = (-8πG/c4) Tμν
Kiedy
w 1929 roku, Edwin Hubble udowodnił, że Wszechświat rozszerza się,
Einstein wycofał stałą kosmologiczną ze swego równania, nazywając ją
największą pomyłką swego życia.
Jesteśmy przyzwyczajeni, do równanie Einsteina w postaci jednego równania tensorowego. Wówczas
wszystko wygląda naiwnie prosto: prawa strona, opisująca „rozkład
materii”, mówi lewej stronie, jak ma się „zakrzywić geometria”; z kolei
lewa strona, wyznaczająca “geometrie”, mówi prawej, jak ma się “poruszać
materia”:
Gμν = Rμν - ½ gμνR geometria czasoprzestrzeni
(-8πG/c4) Tμν rozkład materii
Λgμν stała kosmologiczna
gdzie:
Gμν - tensorek Einsteina
Rμν - tensor krzywizny Ricciego
R - skalar krzywizny Ricciego
gμν - tensor metryczny
Tμν - tensor energii-pędu Ale obraz się komplikuje, gdy równanie tensorowe są rozpisywane na składowe. Otrzymuje się wówczas układ sześciu niezależnych równań różniczkowych w skondensowanej postaci. Każdy z członów jest skrótem wyrażenia bardziej skomplikowanego.
Ocenia się, że gdyby zapisać równania Einsteina bez żadnych skrótów, liczba członów byłaby rzędu ... dziesięciu tysięcy.
Co
więc z niby prostotą? Gdy trzeba zastosować równania do konkretnej
sytuacji, jest to redukowane do jednego lub kilku prostych równań, być
może już nie relatywistycznych, które są rozwiązywalne i jak mówią
„znawcy”, dają jakieś tam przybliżenie zgodne z testami obserwacyjnymi.
A testy, jak wieść gminna niesie, wiadomo, różnie są robione.
Przykład takiego testu dalej - Zaćmienie Słońca z
1919r
Reasumując: równania Einsteina w pełnej swojej postaci, to układ 10 równań różniczkowych cząstkowych drugiego rzędu ze względu na składowe gμν.
Przy
zadanym przez tensor energii-pędu rozkładzie masy-energii, poszukuje
się informacji o geometrii czasoprzestrzeni zawartej w składowych
tensora metrycznego.
W ogólności jest to bardzo trudny rachunkowo problem.
W konsekwencji
równanie Einsteina zostało analitycznie rozwiązane jedynie dla kilku względnie
prostych przypadków i wtedy cały
układ równań pola redukował się do układu dwóch do czterech równań.
Te przykładowe względnie proste przypadki, to rozwiązania dla tzw. słabego pola grawitacyjnego, pole
kulistosymetryczne (metryka Schwarzschilda) oraz rozwiązania kosmologiczne.
Zaprezentowane powyżej równania pola zostały otrzymane przez
Einsteina na drodze prób i dopasowań. Trudno
tu mówić o jakimś formalnym wyprowadzeniu tych równań.
Co ciekawe, równanie to zostało wyprowadzone również przez matematyka - Davida Hilberta, zanim tego dokonał tego A. Einstein. Hilbert zrobił to w sposób bardziej elegancki matematycznie i nie wyprowadził z równania żadnych przewidywań.
Wynika stąd:
Einstein mówi o tym następująco: „ Jeśli ciało wysyła w postaci
promieniowania, energię e, to jego masa zmniejsza się e/c2". Innymi słowy: fala świetlna (lichtwallen) posiada masę.
Derivation of the Einstein E=mc2
W 1905 r. ukazała się w „Annalen der Physik”, tom 18, krótka praca Einsteina zatytułowana: Czy bezwładność ciała zależy od jego energii? Ponizej przedstawienie tej pracy. W pracy tej Einstein założył, że światło to fale świetlne (lichtwallen) o energii E, której wartość jest proporcjonalna do częstotliwości promieniowania f .
Einstein dalej mówi: niech ciało spoczywające w układzie O, o początkowej energii E0, emituje w pewnej chwili dwie identyczne fale świetlne, o energii e/2 każda, w dwóch przeciwnych kierunkach (czyli łącznie emituje energię e). Ponieważ każda fala świetlna o energii e/2, unosi identyczny pęd, lecz o przeciwnym zwrocie, po emisji ciało będzie nadal spoczywać. Jeżeli energię całkowitą ciała po emisji oznaczymy Ek, to na podstawie zasady zachowania energii możemy zapisać:
Rozważa dalej to samo zjawisko w układzie O' poruszającym się względem O z prędkością v (wzdłuż osi równoległej do kierunku emisji fali świetlnej). Porcje energii emitowane przez ciało będą w tym układzie różne (wskutek relatywistycznego efektu Dopplera):
, ponieważ względem obserwatora O' źródło promieniowania znajduje się w ruchu. Ponieważ energia promieniowania jest proporcjonalna do częstotliwości, w układzie O' równanie zasady zachowania energii zapisuje następująco:
Następnie równania zapisane w dwóch układach odejmuje od siebie stronami.
Ponieważ w układzie O ciało spoczywa, jego energia jest energią spoczynkową E0. Względem układu O' ciała zarówno przed, jak i po emisji paczek energii porusza się z prędkością v, więc energia w tym układzie jest sumą energii spoczynkowej i kinetycznej, stąd E0' - E0 = Ekin 0, oraz Ek' - Ek = Ekin k. Przyjmując, że prędkość względna układów v jest dużo mniejsza od prędkości światła (b<<1) stosuje przybliżenie:
Ostatecznie otrzymuje:
Przyrównując do klasycznego wzoru na energię kinetyczną:
zauważa, że w wyniku emisji dwóch fal świetlnych o energii e/2 każda, nie zmieniła się prędkość ciała. Musiała więc ulec zmianie jego masa.
OTW to układ sześciu niezależnych równań różniczkowych w skondensowanej postaci. Każdy z członów jest skrótem wyrażenia bardziej skomplikowanego. Ocenia się, że gdyby zapisać równania Einsteina bez żadnych skrótów, liczba członów byłaby rzędu ... dziesięciu tysięcy. Dlatego trzeba przyznać, że powyższy słynny wzór E= mc2, w przeciwieństwie do tasiemcowych i złożonych wzorów OTW, jest prosty i, jak by powiedział "Król QM" P. Dirac,
na pewno prawdziwy. P. Dirac hołdował bowiem idei fix, piękna teorii jako kryterium. Niby ładnie to brzmi, bo przecież Natura jest zawsze piękna. Zaczął mawiać: ”teoria fizyczna musi posiadać matematyczne piękno” ( Paul Dirac, 1956). Ale swoim oponentom, tym, którzy nie uznawali jego teorii, już mówił “konkretniej”: “Ten wynik jest zbyt piękny, aby być fałszywym; ważniejsze jest, aby uzyskać piękne równania, niż aby pasowały one do eksperymentu” (Paul Dirac, 1963, “The evolution of the Physicist's Picture of Nature” Scientific American 2008)
"Zaćmienie" z 1919
r.
O okolicznościach towarzyszących temu zaćmieniu piszą Poor (1930), Brown (1967), Ciark (1984) i McCausIand (2001). To, co czyni ekspedycje do Sobral i Principe (2) tak podejrzanymi, to żarliwe poparcie, jakiego Eddington udzielił Einsteinowi, co widać w jego oświadczeniu: „Stojąc na stanowisku sprawdzania i ostatecznie weryfikując teorię , nasze narodowe obserwatorium podtrzymało najlepsze tradycje naukowe” (Ciark, 1984). W tym przypadku Eddington był wyraźnie na bakier z podstawowymi założeniami nauki.
Jego zadaniem było zbieranie danych a nie weryfikowanie teorii Einsteina.
Dalsze dowody oszustwa można wydedukować z osobistych oświadczeń Eddingtona przedstawionych przez Ciarka (Jak wyżej, str. 285): „29 maja od rana padał deszcz, który ustał dopiero około południa. Aż do 13.30, kiedy zaćmienie już się zaczęło, zespół nie uzyskał widoczności Słońca. Musieliśmy wykonać nasze fotografie na wiarę”. Z tego opisu widać wyraźnie prawdziwe nastawienie Eddingtona, który był zdeterminowany zrobić wszystko, aby udowodnić, że Einstein miał rację. Eddingtona nic nie było w stanie powstrzymać.
„Wyglądało na to, że wbrew ogromnemu wysiłkowi, przynajmniej w odniesieniu do ekspedycji na Principe, całość mogła okazać się fiaskiem”.
„Wywoływaliśmy zdjęcia, po dwa każdej nocy przez sześć nocy po zaćmieniu… Pochmurne niebo zniweczyło moje plany i musiałem potraktować pomiary w inny sposób, niż zamierzałem, i dlatego nie mogłem wystosować wstępnego doniesienia o wynikach” (Ciark, jak wyżej).
W rzeczywistości słowa Eddingtona mówią wszystko o wyniku.
Gdy tylko znalazł strzęp danych, które były w zgodzie z ogólną teorią względności „Einsteina”, natychmiast ogłosił to jako jej potwierdzenie.
Czy tak powinna wyglądać nauka?
Gdzie byli astronomowie, kiedy Eddington
przedstawiał swoje wyniki?
Czy ktoś poza Eddingtonem rzucił okiem na te zdjęcia?
Otóż była taka osoba.
Człowiek ten nazywał się Poor i w całości odrzucił wyniki Eddingtona.
Powinno to zmusić do zastanowienia się każdego etycznego naukowca.
Czy ktoś poza Eddingtonem rzucił okiem na te zdjęcia?
Otóż była taka osoba.
Człowiek ten nazywał się Poor i w całości odrzucił wyniki Eddingtona.
Powinno to zmusić do zastanowienia się każdego etycznego naukowca.
Oto kilka cytatów z podsumowania Poora: "Matematyczny
wzór, za pomocą którego Einstein obliczył ugięcie promieni świetlnych
przechodzących na krawędzi Słońca, jest dobrze znanym wzorem z zakresu optyki
fizycznej".
"Ani jedna z zasadniczych koncepcji zmienności czasu albo zwijania lub skręcania przestrzeni, jednoczesności lub względności ruchu nie jest w żaden sposób związana z przewidywaniami Einsteina dotyczącymi ugięcia światła ". "Wielu ekspedycjom związanym z zaćmieniami Słońca nadano fikcyjną rangę. Ich wyniki nie są w stanie udowodnić ani obalić teorii względności ..." (Poor, 1930).
"Ani jedna z zasadniczych koncepcji zmienności czasu albo zwijania lub skręcania przestrzeni, jednoczesności lub względności ruchu nie jest w żaden sposób związana z przewidywaniami Einsteina dotyczącymi ugięcia światła ". "Wielu ekspedycjom związanym z zaćmieniami Słońca nadano fikcyjną rangę. Ich wyniki nie są w stanie udowodnić ani obalić teorii względności ..." (Poor, 1930).
Od Browna (1967) dowiadujemy się, że Eddington nie
mógł się doczekać, kiedy społeczność naukowa uzna potwierdzenie teorii
Einsteina.
To, na czym bazował, było przedwczesną oceną płytek fotograficznych. Początkowo światło gwiazd zdawało się uginać, tak jak powinno, jak wymagała tego teoria Einsteina, ale potem, jak twierdzi Brown, przyszło niespodziewane: światło kilku gwiazd uginało się w kierunku poprzecznym do spodziewanego, a jeszcze innych w kierunku przeciwnym, niż przewidywała teoria względności.
To, na czym bazował, było przedwczesną oceną płytek fotograficznych. Początkowo światło gwiazd zdawało się uginać, tak jak powinno, jak wymagała tego teoria Einsteina, ale potem, jak twierdzi Brown, przyszło niespodziewane: światło kilku gwiazd uginało się w kierunku poprzecznym do spodziewanego, a jeszcze innych w kierunku przeciwnym, niż przewidywała teoria względności.
Poor wykazał (1930) absurdalność danych zebranych
podczas zaćmienia w roku 1919, podkreślając, że 85 procent danych będących
wynikiem obserwacji południowo-amery-kańskiego zaćmienia (chodzi o dane z
Sobral w Brazylii) zostało odrzuconych z powodu "przypadkowych
błędów", czyli takich, które były niezgodne ze skalą stałej Einsteina.
Dziwnym zbiegiem okoliczności 15 procent "dobrych" danych było zgodnych ze skalą stałej Einsteina.
Ostatecznie dane dotyczące gwiazd, które nie potwierdzały wniosków wypływających z teorii Einsteina, trafiły do szuflady i mit poszedł w świat, i z czasem uprawomocnił się.
Dziwnym zbiegiem okoliczności 15 procent "dobrych" danych było zgodnych ze skalą stałej Einsteina.
Ostatecznie dane dotyczące gwiazd, które nie potwierdzały wniosków wypływających z teorii Einsteina, trafiły do szuflady i mit poszedł w świat, i z czasem uprawomocnił się.
I tak oto, na podstawie garści dwuznacznych danych,
200 lat teoretycznych rozważań, eksperymentowania i obserwacji zostało
usuniętych na bok, aby zrobić miejsce dla Einsteina.
Rzeczywiste pytanie brzmi: "Gdzie w tym
wszystkim jest miejsce dla Einsteina?"
Gdy pisał swój opublikowany w 1935 roku elaborat, z całą pewnością musiał znać pracę Poora, w której czytamy: "Rzeczywiste przesunięcia gwiazdowe, jeśli mają miejsce, w najmniejszym stopniu nie wykazują podobieństwa do przewidzianych przez Einsteina - nie są zgodne co do kierunku, rozmiarów ani stopnia spadku wraz z oddalaniem się od Słońca".
Dlaczego Einstein nie ustosunkował się do publikacji, która bezpośrednio godziła w jego pracę?
Dlaczego zwolennicy Einsteina nie starali się wyjaśnić sprawy fałszywych danych z roku 1919?
Gdy pisał swój opublikowany w 1935 roku elaborat, z całą pewnością musiał znać pracę Poora, w której czytamy: "Rzeczywiste przesunięcia gwiazdowe, jeśli mają miejsce, w najmniejszym stopniu nie wykazują podobieństwa do przewidzianych przez Einsteina - nie są zgodne co do kierunku, rozmiarów ani stopnia spadku wraz z oddalaniem się od Słońca".
Dlaczego Einstein nie ustosunkował się do publikacji, która bezpośrednio godziła w jego pracę?
Dlaczego zwolennicy Einsteina nie starali się wyjaśnić sprawy fałszywych danych z roku 1919?
Tym, co czyni to mocno podejrzanym, jest to, że
zarówno przyrządy, jak i warunki fizyczne nie odpowiadały potrzebom wykonania
pomiarów o wielkiej dokładności.
Jak podkreśla opublikowany w Internecie w roku 2002
artykuł Brytyjskiego Instytutu Fizyki Precyzyjnej aparaty fotograficzne z
przysłoną miały dokładność zaledwie 1/25 stopnia, co oznacza, że z samego
powodu niedokładności aparatu odczyty Eddingtona były 200 razy za mało
dokładne.
McCausIand (2001) cytuje byłego redaktora magazynu Naturę, Johna Maddoxa: "[Crommelin i Eddington] byli zdeterminowani dokonać pomiaru odchylenia promieni świetlnych..."
McCausIand (2001) cytuje byłego redaktora magazynu Naturę, Johna Maddoxa: "[Crommelin i Eddington] byli zdeterminowani dokonać pomiaru odchylenia promieni świetlnych..."
"Tym, co nie jest
dobrze udokumentowane, jest to, że pomiary przeprowadzone w roku 1919 nie były
zbyt dokładne".
"Wbrew faktowi, że dowody eksperymentalne teorii względności z roku 1919 wydają się być bardzo liche, niesamowita sława Einsteina pozostała nietknięta, a jego teoria jest nadal traktowana jako jedno z największych osiągnięć ludzkiej myśli".
Oczywiste zafałszowanie danych przez Eddingtona i innych stanowi bezczelne pogwałcenie procesu naukowego, które wypaczało badania przez całą resztę stulecia.
"Wbrew faktowi, że dowody eksperymentalne teorii względności z roku 1919 wydają się być bardzo liche, niesamowita sława Einsteina pozostała nietknięta, a jego teoria jest nadal traktowana jako jedno z największych osiągnięć ludzkiej myśli".
Oczywiste zafałszowanie danych przez Eddingtona i innych stanowi bezczelne pogwałcenie procesu naukowego, które wypaczało badania przez całą resztę stulecia.
To oszustwo przewyższające aferę z Człowiekiem z
Piltdown uchodzącą za największą naukową mistyfikację XX wieku.
BIPP zadaje pytanie: "Czy była to mistyfikacja stulecia?" - i
odpowiada: "Raport Królewskiego Towarzystwa w sprawie danych z zaćmienia w
roku 1919 w związku z Teorią Względności wprowadził świat w błąd na co najmniej
80 lat!"
McCausIand oświadczył, że "poufne oświadczenie o ostatecznym potwierdzeniu ogólnej teorii względności Einsteina z listopada 1919 roku nie było tryumfem nauki, jak jest często przedstawiane, ale jednym z najbardziej godnych pożałowania wydarzeń w historii dwudziestowiecznej nauki".
Mówi się, że Einstein nie znał wyników doświadczenia M-M. Jednak, znał.
Z kolei w liście do B. Jaffe Einstein napisał:
Nie ulega kwestii, iż doświadczenie Michelsona wywarło poważny wpływ na moją pracę w tym sensie, że wzmocniło moje przekonanie o słuszności zasad szczególnej teorii względności. Z drugiej zaś strony byłem dość mocno przekonany o słuszności tej zasady, nim dowiedziałem się o samym eksperymencie i jego wyniku. W każdym razie doświadczenie Michelsona rozwiało, praktycznie biorąc, wszelkie wątpliwości, jeśli chodzi o słuszność tej zasady w optyce, i wykazało, że zasadnicza zmiana podstawowych pojęć fizyki jest nieunikniona.
15 stycznia 1931 roku w Pasadenie odbył się po konferencji naukowej bankiet z udziałem wielu uczonych z całego świata na cześć schorowanego już Michelsona, podczas którego Einstein publicznie w obecności wielu wybitnych fizyków, między innymi R. Millikana i G. Hale, wygłosił krótką mowę i w pewnym momencie tymi słowy zwrócił się do Michelsona:
Pan, czcigodny doktorze Michelson, rozpoczął tę pracę, kiedy byłem dzieckiem i nie miałem nawet trzech stóp wzrostu. To pan poprowadził fizyków na nowe drogi i swoją wspaniałą pracą eksperymentalną utorował drogę rozwojowi teorii względności. Odkrył pan podstępny błąd w ówczesnej teorii eteru, stwarzając bodziec dla Lorentza i Fitzgeralda, z ich zaś pomysłów wyrosła szczególna teoria względności. Bez pańskich prac ta teoria byłaby dzisiaj zaledwie interesującą spekulacją; to pańskie pomiary pierwsze oparły ją na realnej podstawie.
Słowa te Michelsona głęboko wzruszyły, wstał i bardzo podziękował za uznanie zarówno w imieniu własnym jak i nieżyjącego już od siedmiu lat Morleya.
Sam Michelson w swojej książce Studies in Optics opublikowanej w 1927 r. stwierdził, że teoria względności musi zostać zaakceptowana przez wszystkich, chociaż początkowo nie należał do jej gorących entuzjastów.
McCausIand oświadczył, że "poufne oświadczenie o ostatecznym potwierdzeniu ogólnej teorii względności Einsteina z listopada 1919 roku nie było tryumfem nauki, jak jest często przedstawiane, ale jednym z najbardziej godnych pożałowania wydarzeń w historii dwudziestowiecznej nauki".
Mówi się, że Einstein nie znał wyników doświadczenia M-M. Jednak, znał.
Z kolei w liście do B. Jaffe Einstein napisał:
Nie ulega kwestii, iż doświadczenie Michelsona wywarło poważny wpływ na moją pracę w tym sensie, że wzmocniło moje przekonanie o słuszności zasad szczególnej teorii względności. Z drugiej zaś strony byłem dość mocno przekonany o słuszności tej zasady, nim dowiedziałem się o samym eksperymencie i jego wyniku. W każdym razie doświadczenie Michelsona rozwiało, praktycznie biorąc, wszelkie wątpliwości, jeśli chodzi o słuszność tej zasady w optyce, i wykazało, że zasadnicza zmiana podstawowych pojęć fizyki jest nieunikniona.
15 stycznia 1931 roku w Pasadenie odbył się po konferencji naukowej bankiet z udziałem wielu uczonych z całego świata na cześć schorowanego już Michelsona, podczas którego Einstein publicznie w obecności wielu wybitnych fizyków, między innymi R. Millikana i G. Hale, wygłosił krótką mowę i w pewnym momencie tymi słowy zwrócił się do Michelsona:
Pan, czcigodny doktorze Michelson, rozpoczął tę pracę, kiedy byłem dzieckiem i nie miałem nawet trzech stóp wzrostu. To pan poprowadził fizyków na nowe drogi i swoją wspaniałą pracą eksperymentalną utorował drogę rozwojowi teorii względności. Odkrył pan podstępny błąd w ówczesnej teorii eteru, stwarzając bodziec dla Lorentza i Fitzgeralda, z ich zaś pomysłów wyrosła szczególna teoria względności. Bez pańskich prac ta teoria byłaby dzisiaj zaledwie interesującą spekulacją; to pańskie pomiary pierwsze oparły ją na realnej podstawie.
Słowa te Michelsona głęboko wzruszyły, wstał i bardzo podziękował za uznanie zarówno w imieniu własnym jak i nieżyjącego już od siedmiu lat Morleya.
Sam Michelson w swojej książce Studies in Optics opublikowanej w 1927 r. stwierdził, że teoria względności musi zostać zaakceptowana przez wszystkich, chociaż początkowo nie należał do jej gorących entuzjastów.
The Eclipse Data From 1919:
The Greatest Hoax in 20th Century Science
By Richard Moody Jr.
http://blog.hasslberger.com/Moody%20-Eclipse_Data_From_1919.pdf
Einstein był zagorzałym wyznawcą poglądu o niezmiennym i nieskończonym Wszechświecie. Według Hipotezy Stanu Stacjonarnego Wszechświat wygląda tak samo z każdej pozycji przestrzeni. Jest jednorodny. Nie miałby on początku ani końca, istniałby tu zawsze i tak samo wyglądał.
The Greatest Hoax in 20th Century Science
By Richard Moody Jr.
http://blog.hasslberger.com/Moody%20-Eclipse_Data_From_1919.pdf
Einstein był zagorzałym wyznawcą poglądu o niezmiennym i nieskończonym Wszechświecie. Według Hipotezy Stanu Stacjonarnego Wszechświat wygląda tak samo z każdej pozycji przestrzeni. Jest jednorodny. Nie miałby on początku ani końca, istniałby tu zawsze i tak samo wyglądał.
W roku 1916, przed Hubble'em, sądzono, że nasz Wszechświat, utożsamiany z naszą Galaktyką, jest spokojnym,
statycznym obiektem.
Równania przewidywały wprawdzie rozszerzanie się
Wszechświata, ale Einstein dodał do nich pewne wyrażenie, by temu
zapobiec. Potem sam przyznał się do swego błędu i wprowadzenie
tej stałej nazwał największą pomyłką swojego życia.
Einstein, w swoim ograniczonym widzeniu Wszechświata, zakładając naiwnie jego statyczny charakter (tzn. nierozszerzający i niezapadający się), m. inn: na bazie stałej kosmologicznej Λ, stworzył swoją OTW, i tym samym porwał się z motyką na Słońce.
Jednakże odkrycie rozszerzającego się Wszechświata zakwestionowało wprowadzenie tej stałej, jak również samej konstrukcji teorii względności.
W sumie powstał sztuczny twór a stworzona teoria okazała się niepowodzeniem z dwóch powodów: statyczny Wszechświat opisywany przez tą teorię byłby niestabilny, co więcej, obserwacje prowadzone przez Huble’a pokazały, że nasz Wszechświat nie jest statyczny, ale się rozszerza.
Lemaitre odkrył, że model Wszechświata wynikajacy z równań Einsteina jest dynamiczny, nie statyczny. Nietrudno sie o tym przekonać. Skoro wszystkie obiekty w kosmosie wzajemnie się przyciagają, to w końcu muszą zgromadzić się w jednym miejscu i w konsekwencji cała masa Wszechświata spocznie na dnie ogromnego czasoprzestrzennego dołu. Z takiego rozumowania wynika że Wszechświat nie może być statyczny.
Einstein, w swoim ograniczonym widzeniu Wszechświata, zakładając naiwnie jego statyczny charakter (tzn. nierozszerzający i niezapadający się), m. inn: na bazie stałej kosmologicznej Λ, stworzył swoją OTW, i tym samym porwał się z motyką na Słońce.
Jednakże odkrycie rozszerzającego się Wszechświata zakwestionowało wprowadzenie tej stałej, jak również samej konstrukcji teorii względności.
W sumie powstał sztuczny twór a stworzona teoria okazała się niepowodzeniem z dwóch powodów: statyczny Wszechświat opisywany przez tą teorię byłby niestabilny, co więcej, obserwacje prowadzone przez Huble’a pokazały, że nasz Wszechświat nie jest statyczny, ale się rozszerza.
Lemaitre odkrył, że model Wszechświata wynikajacy z równań Einsteina jest dynamiczny, nie statyczny. Nietrudno sie o tym przekonać. Skoro wszystkie obiekty w kosmosie wzajemnie się przyciagają, to w końcu muszą zgromadzić się w jednym miejscu i w konsekwencji cała masa Wszechświata spocznie na dnie ogromnego czasoprzestrzennego dołu. Z takiego rozumowania wynika że Wszechświat nie może być statyczny.
Musi się kurczyć lub rozszerzać.
Einstein również zauważyl konsekwencję swych równań.
Aby naprawić sytuację, wprowadził on dodatkowe założenia, z których wynika że między galaktykami działa nowy rodzaj siły.
Dodał do swoich równań człon, który był czymś w rodzaju niewielkiej siły odpychającej, równoważącej grawitacyjne przyciąganie materii, w rezultacie czego Wszechświat pozostawał statyczny.
Siły te nazwano siłami odpychania kosmicznego, a człon równania stałą kosmologiczną.
Lemaitre natomiast nie widział powodu, by wprowadzać stałą kosmologiczną, ot tak sobie, wziętą z sufitu.
Pozostał więc przy modelu rozszerzającego się Wszechświata.
Model Wszechświata stacjonarnego Einsteina współczesna nauka traktuje jako nieaktualny, przypisując mu wartość jedynie historyczną. Ale wielu fizyków udaje, że tego nie widzi, zachwycają się OTW i mówią, że przyszłość pokaże, że to właśnie Einstein był najbliższy prawdy.
Aby naprawić sytuację, wprowadził on dodatkowe założenia, z których wynika że między galaktykami działa nowy rodzaj siły.
Dodał do swoich równań człon, który był czymś w rodzaju niewielkiej siły odpychającej, równoważącej grawitacyjne przyciąganie materii, w rezultacie czego Wszechświat pozostawał statyczny.
Siły te nazwano siłami odpychania kosmicznego, a człon równania stałą kosmologiczną.
Lemaitre natomiast nie widział powodu, by wprowadzać stałą kosmologiczną, ot tak sobie, wziętą z sufitu.
Pozostał więc przy modelu rozszerzającego się Wszechświata.
Model Wszechświata stacjonarnego Einsteina współczesna nauka traktuje jako nieaktualny, przypisując mu wartość jedynie historyczną. Ale wielu fizyków udaje, że tego nie widzi, zachwycają się OTW i mówią, że przyszłość pokaże, że to właśnie Einstein był najbliższy prawdy.
Zasada Macha mówi, że cała materia we Wszechświecie jest ze sobą ściśle
powiązana, a masa ciała nie jest jego wewnętrzną cechą, ale skutkiem
oddziaływania pozostałej materii Wszechświata.
Według zasady Macha bezwładność materii (opór przy przyspieszaniu) nie wynika z własności wewnętrznej materii, ale stanowi miarę jej oddziaływania z całym Wszechświatem.
Bezwładność ta występuje tylko, dlatego, że istnieje pozostała materia we Wszechświecie.
Zasada ta, jako hipoteza została sformułowana przez fizyka i filozofa Ernsta Macha.
Była jedną z inspiracji Alberta Einsteina przy tworzeniu ogólnej teorii względności (OTW), a ostatecznie okazała się z nią sprzeczna.
Ja, osobiście mam przekonanie do zasady Macha a tym samym jest to kolejny mój powód na nie zaakceptowanie OTW.
Warto przypomnieć jak sam Einstein już po wielu latach oceniał swoją teorię względności, wątpiąc w to co sam stworzył.
Popatrzmy! Cytat z "Subtle is the Lord. The science and the life of Albert Einstein", Abraham Pais, str. 467:
" Teoria względności i teoria kwantów ... wydają się nie przystosowane do połączenia się w jedną zunifikowana teorię... te dwa koniki biegną nieuchronnie w przeciwnych kierunkach .... Nawet ja sam nie mogę polegać z cała pewnością na moim .... zakładam jako całkiem możliwe, że fizyki nie da się oprzeć na pojęciu pola t.j. na strukturach ciągłych. O ile tak jest wtedy nie zostaje absolutnie nic ze zbudowanego przeze mnie gmachu, włączając w to teorię grawitacji....
A w innym miejscu ten sam A. Einstein:
Jak długo rzeczywistość opiera się na matematyce, nie można być pewnym tego, że ona opiera się na rzeczywistości.
Według zasady Macha bezwładność materii (opór przy przyspieszaniu) nie wynika z własności wewnętrznej materii, ale stanowi miarę jej oddziaływania z całym Wszechświatem.
Bezwładność ta występuje tylko, dlatego, że istnieje pozostała materia we Wszechświecie.
Zasada ta, jako hipoteza została sformułowana przez fizyka i filozofa Ernsta Macha.
Była jedną z inspiracji Alberta Einsteina przy tworzeniu ogólnej teorii względności (OTW), a ostatecznie okazała się z nią sprzeczna.
Ja, osobiście mam przekonanie do zasady Macha a tym samym jest to kolejny mój powód na nie zaakceptowanie OTW.
Warto przypomnieć jak sam Einstein już po wielu latach oceniał swoją teorię względności, wątpiąc w to co sam stworzył.
Popatrzmy! Cytat z "Subtle is the Lord. The science and the life of Albert Einstein", Abraham Pais, str. 467:
" Teoria względności i teoria kwantów ... wydają się nie przystosowane do połączenia się w jedną zunifikowana teorię... te dwa koniki biegną nieuchronnie w przeciwnych kierunkach .... Nawet ja sam nie mogę polegać z cała pewnością na moim .... zakładam jako całkiem możliwe, że fizyki nie da się oprzeć na pojęciu pola t.j. na strukturach ciągłych. O ile tak jest wtedy nie zostaje absolutnie nic ze zbudowanego przeze mnie gmachu, włączając w to teorię grawitacji....
A w innym miejscu ten sam A. Einstein:
Jak długo rzeczywistość opiera się na matematyce, nie można być pewnym tego, że ona opiera się na rzeczywistości.
I tu powiedział wielką
prawdę. Wg mnie, był on lepszym filozofem niż fizykiem.
A co o pracy Einsteina powiedział Nicola Tesla:
A co o pracy Einsteina powiedział Nicola Tesla:
"Jest ona świetną
matematyczna zasłoną która fascynuje, olśniewa i sprawia, że ludzie stają się
ślepi na błędy zawarte w jej podstawach. Teoria jest jak żebrak ubrany w
purpurę, którego ignoranci biorą za króla …
Tylko istnienie pola
sił może wytłumaczyć ruchy obserwowanych obiektów i z założenia odbywa się ono
bez zakrzywienia przestrzeni. Cała literatura na ten temat jest bezcelowa i
przeznaczona w nicość. Takie są wszystkie próby wytłumaczenia działania
wszechświata bez uznania istnienia eteru i niezbędnej funkcji jaką odgrywa w
tych zjawiskach.
Dobrym przykładem
takiego oddziaływania jest grawitacja, która powinna być raczej nazwana
powszechną kompresją.
Myślę, że obiekty materialne nie przyciągają się
wzajemnie ale eter sprawia, że obiekt materialny napiera na inny. Błędnie
nazywamy to zjawisko grawitacją.
Gwiazdy, planety i cały
wszechświat jest dostrzegalny z eteru kiedy pewna jego część z pewnych
przyczyn, stała się mniej gęsta.
Dzisiaj naukowcy
zastąpili eksperymenty matematyką i wędrują od równania do równania i w
rezultacie zbudowali strukturę która nie ma żadnego związku z rzeczywistością."
Nikola Tesla
Kto chce, niech wierzy w teorię Einsteina a kto
nie, to nie.
Wg mnie, szkoda czasu by się
tym zajmować, nie mówiąc już o tym, by w to wierzyć. Mówi się, że grawitacyjna czasoprzestrzeń wg OTW A. Einsteina, takie „coś”
To jest jakiś dziwoląg, co to jest i komu to jest potrzebne, to ja nie wiem.
I ja mam to kupić, by nie powiedzieć łyknąć?
Reasumując: STW oparta na odrzuceniu eteru Ziemi i założeniu stałości prędkości światła, nie względem tegoż eteru Ziemi, a względem wszystkich innych poruszających się wolniej czy szybciej układów, jest krzywym zwierciadłem nadającym się jedynie do kabiny śmiechu.
Kiedyś, jak byłem małym chłopakiem, to w takiej kabinie śmiechu nawet byłem i widziałem w krzywym zwierciadle swój zdeformowany obraz.
I było to takie nawet wesołe i do śmiechu. Ale przeglądać się można było i każdy siebie nawet rozpoznawał.
A teraz coś dla relaxu:
Trochę powiem na temat doświadczenie M-M. Jest dobra w tym temacie
książka:
ISTOTA I STRUKTURA FIZYKI - L.N. COOPER
i tam wszystko dość jasno jest opisane.
An Introduction to the Meaning and Structure of Physics by Leon N. Cooper
An Introduction to the Meaning and Structure of Physics by Leon N. Cooper
Pod tymi poniższymi linkami oryginalne sprawozdanie z
obu doświadczeń M-M.
Michelson, 1881
Michelson-Morley,
1887
A.
Michelson, specjalista od interferometrycznych pomiarów, ale statycznych.
W interferometrze statycznym, który jest mały i zwarty – nie ma
problemu, są prążki z nałożenia się fal światła z obu kierunków, bo są równe
drogi przelotu poprzez wstępną dokładną regulację.
Tutaj mamy do jednak do czynienia z układem kinematycznym, no i na dodatek ten obrót wokół osi.
Tutaj mamy do jednak do czynienia z układem kinematycznym, no i na dodatek ten obrót wokół osi.
W
kierunku wzdłużnym czas przelotu wg Michelsona
Tl = T1 + T2 =
L/(c-V) + L/(c+V) = 2L/c * (1+V^2/c^2)
Dla
kierunku poprzecznego, Michelson przyjął:
Tt
= 2L/c
Obrót
interferometru sprawia, że to ramie, które było pierwotnie prostopadłe do
kierunku ruchu, przyjmuje teraz położenie równoległe. Wtedy przesunięcie prążka
interferencyjnego obliczana z różnicy między Trównol
i Tprostop,
po pomnożeniu przez dwa bo obrót ramion podwaja różnicę, będzie:
2 x [Trównol – Tprostop
] = 2 * ΔT’ = 2(Tl –Tt
) = 2[2L/c * (1+V2/c2) - 2L/c] = 2*2*L/c * V^2/c^2
2
x [Trównol –Tprostop ] = 4*L/c * V^2/c^2
Dla ramienia
L = 60 cm, V = 3*10^6 cm/s i c = 3*10^10
cm/s
różnica ta jest równa w przybliżeniu
2 x [Trównol –Tprostop ] = 8*10^-17
s.
Jest to bardzo małe przesunięcie czasowe.
Jest to bardzo małe przesunięcie czasowe.
W jaki sposób można zmierzyć to
małe przesuniecie czasowe? Michelson dał sposób.
Długość fali światła
widzialnego jest rzędu 3*10^-5 cm; a wiec spowodowana obrotem
interferometru zmiana czasów przelotu obu sygnałów odpowiada przestrzennemu
przesunięciu tych sygnałów na odległość:
c* ΔT= 3*10^10 cm/s
*8*10^-17 s = 24*10^-7 cm = 2,4*10^-6 cm
A zatem obrót interferometru
zmienia przesunięcie obu sygnałów o wartość:
2,4*10^-6 / 3*10^-5 = 0,08 długości fali.
Jeśli ether był nieruchomy w
stosunku do Słońca, Michelson oczekiwał, że ruch Ziemi powoduje SHIFT Fringe o wartosci 8% w żółtym
świetle.
To przesunięcie fazowe miedzy
sygnałami świetlnymi powinno spowodować przesuniecie obrazu interferencyjnego,
i właśnie to bardzo małe przesunięcie, zamierzał
Michelson zaobserwować.
Pierw należało ustawić jedno
ramię jako równoległe do kierunku ruchu
a drugie prostopadłe i i uzyskać oczekiwane ostre prążki a następnie
zamienić ramiona - powinno w trakcie zamiany ramion dojść pierw do rozmywania,
zaniku prążków, by ostatecznie znów się pojawić, jako ostre.
Obrót
ramion miał dać, w przypadku ruchu Ziemi względem eteru, przesunięcie obu
sygnałów o wartość 1,2*10^-6 / 3*10^-5 = 0,08
długości fali, ale to było nie do zauważenia. Nic nie zaobserwowano!
Michelson
nie zaobserwował spodziewanego 0,08 przesunięcia prążka interferencyjnego i
stwierdził, że nie ma mierzalnego dryfu eteru.
Ramiona interferometru w obydwu położeniach dawały tą samą ostrość prążków. Ku zaskoczeniu nie wykryto ruchu prążków.
Wynik doświadczenia był zdumiewający dla ówczesnych fizyków; powszechnie wątpiono w prawdziwość i dokładność pomiaru.
Ramiona interferometru w obydwu położeniach dawały tą samą ostrość prążków. Ku zaskoczeniu nie wykryto ruchu prążków.
Wynik doświadczenia był zdumiewający dla ówczesnych fizyków; powszechnie wątpiono w prawdziwość i dokładność pomiaru.
A więc, czy ramię stoi czy leci to
czas przelotu światła jest ten sam. I był to dobry zaczyn pod „teorię
względności”.
A prawda jest taka, że tak małej wartości, 2,4*10^-6 / 3*10^-5 = 0,08 długości fali, na dodatek, przy zakłóceniach przy obrocie, nie da się wyłapać. Na dodatek, jest to metoda pomiaru, niby taka sama ale i pogłębiona o obrót. A ten obrót na pewno gubi dokładność. Gubi te 2,4*10^-6 / 3*10^-5 = 0,08 długości fali
Tu się rozbija o dokładność. Czy fizycy złapią kiedykolwiek te 0,08 długości fali?
Wg mnie trzeba zmienić metodę.
*I to jest jedna możliwa przyczyna, że nic nie zaobserwowano.
*Druga przyczyna mogła być obecność eteru Ziemi, który z nią się porusza.
A prawda jest taka, że tak małej wartości, 2,4*10^-6 / 3*10^-5 = 0,08 długości fali, na dodatek, przy zakłóceniach przy obrocie, nie da się wyłapać. Na dodatek, jest to metoda pomiaru, niby taka sama ale i pogłębiona o obrót. A ten obrót na pewno gubi dokładność. Gubi te 2,4*10^-6 / 3*10^-5 = 0,08 długości fali
Tu się rozbija o dokładność. Czy fizycy złapią kiedykolwiek te 0,08 długości fali?
Wg mnie trzeba zmienić metodę.
*I to jest jedna możliwa przyczyna, że nic nie zaobserwowano.
*Druga przyczyna mogła być obecność eteru Ziemi, który z nią się porusza.
*A trzecia to ta, że eksperyment jest zły, metodologicznie i logicznie. Nie
rozumiemy do końca natury światła a w tak subtelnych sprawach to może mieć
znaczenie. Michelson, specjalista od tych
interferometrycznych pomiarów, ale statycznych. W
interferometrze statycznym, który jest mały i zwarty – nie ma problemu, są
prążki z nałożenia się fal światła z obu kierunków, bo są równe drogi przelotu
poprzez wstępną dokładną regulację.
Tutaj mamy do jednak do czynienia z układem kinematycznym, no i ten obrót wokół osi. Żeby cokolwiek powiedzieć, trzeba było sprawdzić, czy idea pomiaru w ogóle działa. Ponieważ, takiej możliwości ta metoda nie daje, nie sprawdzono wstępnie, czy ta metoda, w ogóle, działa.
,+prawid%C5%82owy+czas+dla+poprzecznego+przelotu.jpg)
,+prawid%C5%82owy+czas+dla+poprz.+przelotu.jpg)
Tutaj mamy do jednak do czynienia z układem kinematycznym, no i ten obrót wokół osi. Żeby cokolwiek powiedzieć, trzeba było sprawdzić, czy idea pomiaru w ogóle działa. Ponieważ, takiej możliwości ta metoda nie daje, nie sprawdzono wstępnie, czy ta metoda, w ogóle, działa.
W 1886 roku Potier i Lorentz, a więc na rok przed drugim doświadczeniem M-M, zaproponowali by poprzeczny tor przelotu promienia był jak poniżej:
,+prawid%C5%82owy+czas+dla+poprz.+przelotu.jpg)
Wtedy
przesunięcie prążka interferencyjnego obliczana z różnicy między Trównol i Tprostop, po pomnożeniu przez dwa bo obrót ramion podwaja
różnicę, będzie:
W
kierunku wzdłużnym czas przelotu tak samo jak wg Michelsona
Trównol
= T1 + T2 = L/(c-V) + L/(c+V) = 2L/c * (1+V^2/c^2)
W
kierunku poprzecznym czas przelotu wg Potiera i Lorentza
Tprostop
= 2L/c *(1 +V^2/2c^2)
Obrót
interferometru sprawia, że to ramie, które było pierwotnie prostopadłe do
kierunku ruchu, przyjmuje teraz położenie równoległe. Wtedy przesunięcie prążka
interferencyjnego obliczana z różnicy między Trównol i
Tprostop,
po pomnożeniu przez dwa bo obrót ramion podwaja różnicę, będzie:
ΔT
= 2 x [Trównol – Tprostop ] = 2 * ΔT’
= 2(Trównol – Tprostop)
ΔT = 2[2L/c * (1+V2/c2) - 2L/c
*(1 +V^2/2c^2)] = 2*2*L/c * V^2/c^2
ΔT
= 2 x [Trównol –Tprostop ] = 4*L/c * V^2/c^2
Dla ramienia wg pierwszego doświadczenia Michelsona L = 60 cm, V = 3*10^6 cm/s i c = 3*10^10 cm/s
różnica ta jest równa w przybliżeniu
Dla ramienia wg pierwszego doświadczenia Michelsona L = 60 cm, V = 3*10^6 cm/s i c = 3*10^10 cm/s
różnica ta jest równa w przybliżeniu
ΔT
= 2 x [Trównol –Tprostop ] = 4*10^-17 s.
Jest to przesunięcie czasowe o
połowę mniejsze niż dla wersji pierwszej Michelsona.
Przy długości fali światła
widzialnego 3*10^-5 cm, spowodowana obrotem interferometru zmiana
czasów przelotu obu sygnałów odpowiada przestrzennemu przesunięciu tych
sygnałów na odległość:
c* ΔT= 3*10^10 cm/s
*4*10^-17 s = 12*10^-7 cm = 1,2*10^-6 cm
A zatem obrót interferometru
zmienia przesunięcie prążków interferencyjnych o wartość:
1,2*10^-6 / 3*10^-5 = 0,4 *10^-1 = 0,04
długości fali.
Widzimy, ze dla wariantu Potier&Lorentz, dla ramienia L = 60 cm,
przewidywane przesunięcie prążków interferencyjnych jest o połowę mniejsze niż
dla wersji
pierwszej Michelsona z 1881r.
Lorentz
podkreślił, że wprowadzenie poprawnego poprzecznego czasu przelotu jest
uznawane, oczekiwany wynik w eksperymencie Michelsona jest zmniejszony o
połowę, nawet do około 0,02 prążka, co jest prawie równe do szacowanych
eksperymentalnych błędów.
On the Relative Motion
of the Earth and the Luminiferous Ether-1887
by Albert Abraham
Michelson and Edward Morley
W eksperymencie M-M 1887 zastosowano wariant Potiera i Lorentza.
Pzesunięcie
prążka interferencyjnego, wg propozycji Potier&Lorentz, obliczana z różnicy między Trównol i Tprostop, po pomnożeniu przez dwa, będzie:
W kierunku wzdłużnym czas przelotu tak samo jak wg Michelsona
Trównol = T1 + T2 = L/(c-V) + L/(c+V) = 2L/c * (1+V^2/c^2)
W kierunku poprzecznym czas przelotu wg Potiera i Lorentza
Tprostop = 2L/c *(1 +V^2/2c^2)
Obrót interferometru sprawia, że to ramie, które było pierwotnie prostopadłe do kierunku ruchu, przyjmuje teraz położenie równoległe. Wtedy przesunięcie prążka interferencyjnego obliczana z różnicy między Trównol i Tprostop, po pomnożeniu przez dwa bo obrót ramion podwaja różnicę, będzie:
ΔT = 2 x [Trównol – Tprostop ] = 2 * ΔT’ = 2(Trównol – Tprostop)
ΔT = 2[2L/c * (1+V2/c2) - 2L/c *(1 +V^2/2c^2)] = 2*2*L/c * V^2/c^2
ΔT = 2 x [Trównol –Tprostop ] = 4*L/c * V^2/c^2
Dla ramienia
L = 600 cm, V = 3*10^6 cm/s i c = 3*10^10 cm/s
różnica ta jest równa w przybliżeniu
ΔT = 2 x [Trównol –Tprostop ] = 4*10^-16 s.
Jest to przesunięcie czasowe pięciokrotnie większe niż dla wersji pierwszej Michelsona.
Analogicznie jak przy pierwszym eksperymencie Michelsona, przy długości fali światła widzialnego 3*10^-5 cm, spowodowana obrotem interferometru zmiana czasów przelotu obu sygnałów odpowiada przestrzennemu przesunięciu tych sygnałów na odległość:
W kierunku wzdłużnym czas przelotu tak samo jak wg Michelsona
Trównol = T1 + T2 = L/(c-V) + L/(c+V) = 2L/c * (1+V^2/c^2)
W kierunku poprzecznym czas przelotu wg Potiera i Lorentza
Tprostop = 2L/c *(1 +V^2/2c^2)
Obrót interferometru sprawia, że to ramie, które było pierwotnie prostopadłe do kierunku ruchu, przyjmuje teraz położenie równoległe. Wtedy przesunięcie prążka interferencyjnego obliczana z różnicy między Trównol i Tprostop, po pomnożeniu przez dwa bo obrót ramion podwaja różnicę, będzie:
ΔT = 2 x [Trównol – Tprostop ] = 2 * ΔT’ = 2(Trównol – Tprostop)
ΔT = 2[2L/c * (1+V2/c2) - 2L/c *(1 +V^2/2c^2)] = 2*2*L/c * V^2/c^2
ΔT = 2 x [Trównol –Tprostop ] = 4*L/c * V^2/c^2
Dla ramienia
L = 600 cm, V = 3*10^6 cm/s i c = 3*10^10 cm/s
różnica ta jest równa w przybliżeniu
ΔT = 2 x [Trównol –Tprostop ] = 4*10^-16 s.
Jest to przesunięcie czasowe pięciokrotnie większe niż dla wersji pierwszej Michelsona.
Analogicznie jak przy pierwszym eksperymencie Michelsona, przy długości fali światła widzialnego 3*10^-5 cm, spowodowana obrotem interferometru zmiana czasów przelotu obu sygnałów odpowiada przestrzennemu przesunięciu tych sygnałów na odległość:
c* ΔT= 3*10^10 cm/s *4*10^-16 s = 12*10^-6 cm = 1,2*10^-5 cm
A zatem obrót interferometru zmienia przesunięcie prążków interferencyjnych o wartość:
1,2*10^-5 / 3*10^-5 = 0,4 długości fali.
Widzimy,
że dla wariantu Potier&Lorentz dla ramienia L = 600 cm przewidywane
przesunięcie prążków interferencyjnych powinno być pięciokrotnie większe niż
dla wersji pierwszej Michelsona.
Rzeczywista zaobserwowana wartość była zdecydowanie mniejsza niż dwudziesta część tego, a prawdopodobnie nawet mniej niż czterdziesta część.
Rzeczywista zaobserwowana wartość była zdecydowanie mniejsza niż dwudziesta część tego, a prawdopodobnie nawet mniej niż czterdziesta część.
Pod tymi ponizszymi linkami oryginalne sprawozdanie z obu
doświadczeń M-M.
Michelson, 1881
http://en.wikisource.org/wiki/The_Relative_Motion_of_the_Earth_and_the_Luminiferous_Ether
Michelson, 1881
http://en.wikisource.org/wiki/The_Relative_Motion_of_the_Earth_and_the_Luminiferous_Ether
Michelson-Morley,
1887
http://en.wikisource.org/wiki/On_the_Relative_Motion_of_the_Earth_and_the_Luminiferous_Ether
http://en.wikisource.org/wiki/On_the_Relative_Motion_of_the_Earth_and_the_Luminiferous_Ether
American
Journal of Science
The Relative
Motion of the Earth and the Ether Detected
http://www.scientificexploration.org/journal/jse_20_2_gift.pdf
Literatura:
Maciej Panczykowski - Podstawy Ogólnej Teorii Względności
Jerzy Sikorski - Ogólna Teoria Względności
A.Einstein,
Die Grundlage der Allgemeinen Relativitaetstheorie, Ann.Phs.1916,49,769-822
Einstein,
Albert Die Feldgleichungen der Gravitation25.11.1915
The Foundation
of the General Theory of Relativity english
The Foundation
of the General Theory of Relativity germany
The Einstein
field equations
Hilbert’s
Foundation of Physics: From a Theory of Everything to a Constituent of General
Relativity
A.
Einstein-ON THE ELECTRODYNAMICS OF MOVING BODIES
Michał
Heller-Einstein, Wszechswiat i my
A.Einstein,Die
Grundlage der Allgemeinen Relativitaetstheorie, Ann.Phs.1916,49,769-822
Albert Einstein do późnego dzieciństwa miał trudności z wyrażaniem się. Pierwszy raz zetknął się z nauką, gdy miał pięć lat. Jego ojciec pokazał mu kompas, którego działania na odległość wywarło na nim głębokie wrażenie, wydawało mu się „cudowne” i bardzo go zaskoczyło.
Rodzice Einsteina byli niepraktykującymi Żydami, ale krewny uczył Alberta elementów judaizmu. Około jedenastego roku życia przeszedł przez fazę bardzo religijną, komponując pieśni religijne, które śpiewał w drodze do szkoły. „Ale po przeczytaniu pierwszych książek naukowych – jak powiedział młody Albert - skończyłem z wiarą Abrahama»
W wieku dwunastu lat niewielka książeczka o euklidesowej geometrii, którą później nazwał „świętą księgą geometrii”, wywarła na nim silne wrażenie ( „jasność i pewność dowodów wywarła na nim nieopisane wrażenie na mnie" ). Wujek Jakob, zastępca inżyniera w firmie ojca zajmującej się sprzętem elektrycznym, zadawał mu problemy matematyczne.
Max Talmey, student medycyny, który często jadał obiady z Einsteinami, proponował mu książki naukowe i późniejsze dzieła Kanta, po czym często prowadzili długie dyskusje. Od dwunastego do szesnastego roku życia uczył się rachunku różniczkowego i całkowego.
Einstein
miał stosunkowo nietypowe wykształcenie w porównaniu z wybitnymi
naukowcami, którzy byli mu później rówieśnicy. Naukę
rozpoczął w gimnazjum Luitpold w Monachium.
Einstein od
najmłodszych lat celował w fizyce i matematyce i wkrótce zdobył
wiedzę matematyczną, którą zwykle można uzyskać jedynie u
dziecka kilka lat od niego starszego. Zaczął uczyć się algebry,
rachunku różniczkowego i geometrii euklidesowej w wieku dwunastu
lat; poczynił tak szybkie postępy, że jeszcze przed trzynastymi
urodzinami odkrył oryginalny dowód twierdzenia Pitagorasa.
Nauczyciel rodzinny, Max Talmud , powiedział, że zaledwie krótki
czas po tym, jak dał dwunastoletniemu Einsteinowi podręcznik do
geometrii, chłopiec „przepracował całą książkę. Następnie
poświęcił się wyższej matematyce. Wkrótce lot jego
matematycznego geniuszu był tak wysoki, że nie mogłem
nadążać. Jego miłość do algebry i geometrii była tak
wielka, że już w wieku dwunastu lat był przekonany, że
naturę można rozumieć jako „strukturę matematyczną”.
W
wieku trzynastu lat, kiedy zakres jego entuzjazmów poszerzył się o
muzykę i filozofię, Einstein zetknął się z Krytyką czystego
rozumu Kanta . Kant stał się jego ulubionym filozofem; według jego
wychowawcy: „Był wtedy jeszcze dzieckiem, miał zaledwie
trzynaście lat, a mimo to dzieła Kanta, niezrozumiałe dla zwykłych
śmiertelników, wydawały mu się jasne”. Einstein odnotował, że
„opanował rachunek całkowy i różniczkowy ” mając zaledwie
czternaście lat.
Einstein, wówczas piętnastoletni,
pozostał w Monachium, aby dokończyć naukę. Jego ojciec chciał,
żeby studiował elektrotechnikę, ale był uczniem, któremu reżim
i metody nauczania w gimnazjum nie odpowiadały. Młody
człowiek już na początku buntuje się przeciwko arbitralnej władzy
nauczycieli, dlatego często jest przez nich przedstawiany jako
element zły, bardzo bezmyślny. Później napisał, że
stosowana przez szkołę polityka ścisłego uczenia się na pamięć
jest szkodliwa dla kreatywności. Według Marii Einstein jej
brat podczas nauki w gimnazjum Luitpold stał się nerwowy. Pojawiły
się nawet objawy depresji.
Gdy
miał 15 lat (grudzień 1894 r.) został wydalony z gimnazjum
Luitpold (jego grecki nauczyciel uznał jego obecność za niezgodną
z panującą tam wówczas surową dyscypliną). Miał doskonałe
wyniki tylko z matematyki i fizyki.
W 1895 r. dołączył do
rodziców w Pawii we Włoszech i zrzekł się obywatelstwa
niemieckiego (porzucenie to zostało sformalizowane w 1896 r.). We
wniosku o wyrzeczenie się obywatelstwa niemieckiego oświadczył, że
nie wyznaje żadnego wyznania, podpisując tym samym swoje oficjalne
zerwanie z religią żydowską.
Będąc we Włoszech jako
nastolatek napisał esej zatytułowany „O badaniu stanu eteru w
polu magnetycznym”.
Einstein w wieku 16 lat (ok. 1895) rozważał
ważny eksperyment myślowy. Wspomniał o tym publicznie po raz
pierwszy ponad pół wieku później, w swoich Notach
autobiograficznych z 1946. Młody Albert miał się zastanawiać, co
by się stało przy ruchu z prędkością światła. Wówczas fale
elektromagnetyczne takie jak światło stałyby nieruchomo w miejscu,
nie wykazując żadnego ruchu. Miałoby to przeczyć zarówno
intuicji, jak i równaniom Maxwella.
W wieku 16 lat zdecydował
się dołączyć do Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii
w Zurychu (ETHZ), do którego można wówczas uzyskać dostęp bez
matury. Próba zdania egzaminu zakończyła się niepowodzeniem.
Powodem były słabe wyniki egzaminów z przedmiotów
humanistycznych.
Za radą dyrektora ETHZ Einstein postanowił
spędzić rok w Aarau w Szwajcarii, by ukończyć szkołę
średnią.
Tam zastał bardziej otwartą i sprzyjającą atmosferę
do nauki, a uczniów zachęcano bardziej do samodzielnego myślenia
niż do pamięciowego uczenia przedmiotów humanistycznych.
We
wrześniu 1896 r. zdał tam maturę. Matura (zaliczenie szkoły
średniej) przyznana mu we wrześniu tego roku potwierdziła,
żedobrze radził sobie z większością programu nauczania,
przyznając mu najwyższą ocenę 6 z historii, fizyki i algebry ,
geometrię i geometrię opisową. W wieku siedemnastu lat rozpoczął
czteroletnie studia dyplomowe z nauczania matematyki i fizyki w
Federalnej Szkole Politechnicznej.
W tym samym roku zrzekł się
obywatelstwa niemieckiego. Zrobił to najprawdopodobniej w celu
uniknięcia służby wojskowej lub na znak protestu przeciwko
nastrojom militarnym panującym wówczas w Niemczech.
W 1896 Bez
przynależności państwowej zdał egzamin i jesienią wstąpił do
ETHZ, gdzie zaprzyjaźnił się z matematykiem Marcelem Grossmannem ,
który później pomagał mu w geometrii nieeuklidesowej. Dyplom
uzyskał z trudem w 1900 r., przyznając w swojej autobiografii, że
„nie potrafi śledzić zajęć, robić notatek i pracować nad nimi
naukowo”.
W tym okresie pogłębiał swoją wiedzę jako samouk
, czytając podręczniki, m.in. Kirchhoffa , Hertza , Helmholtza i
Maxwella. Jego przyjaciel Michele Besso zapoznał go z ideami
Mechaniki Ernsta Macha .
21 lutego 1901 r. Einstein przyjął
obywatelstwo szwajcarskie, które zachował do końca życia. Mając
już dyplom wykładowcy nauk ścisłych, zaczął szukać pracy..
Starał się bezskutecznie o asystenturę u wykładającego w ETHZ
Webera, a później u Hurwitza i Wilhelma Ostwalda. Dopiero w maju
1901 r. został zatrudniony na krótko jako zastępca nauczyciela w
szkole średniej w Winterthur w Szwajcarii. W tym czasie zajmował
się tam ruchem materii względem eteru i kinetyczną teorią gazów.
Od października 1901 r. do stycznia 1902 r. uczył w prywatnej
szkole w Schaffhausen a równolegle pracował nad swoją pracą
doktorską dotyczącą kinetycznej teorii gazów.
Ostatecznie
Albert rezygnuje z odejścia od środowiska akademickiego i
znalezienia pracy w administracji. W lutym 1902 r. przeprowadził się
do Berna, gdyż spodziewał się dostać stałą pracę w
Szwajcarskim Urzędzie Patentowym w Bernie. Utrzymywał się z
udzielania korepetycji. W czerwcu został zatrudniony na okres próbny
jako ekspert techniczny trzeciej klasy w urzędzie patentowym a trzy
miesiące później zatrudniono go na stałe.
Jest zagadnienie, które ma przyszłość - antygrawitacja.
Autor: Nikola Tesla
Uniwersalne prawa nigdy wcześniej nie ujawnione: sekrety Keely'ego - zrozumienie i wykorzystanie nauki o wibracji współczulnej Sto lat temu naukowiec/wynalazca/filozof John Keely zbudował różne urządzenia, które były w stanie pokonać grawitację, tunelować przez skały za pomocą ręcznego urządzenia, wykorzystywać akustykę do zasilania silników i tworzyć nadprzewodnictwo za pomocą drutów wykonanych ze złota, srebra i platyny. Prawie zagubiona, ta książka w końcu kompiluje dziesięć lat badań redaktora / autora, które wyjaśniają zastosowaną technologię. Zrozumiałe dla laika i przydatne dla najbardziej zaawansowanego badacza. Fizyka wibracji współczulnych jest zjednoczeniem wielu różnych dyscyplin naukowych, inżynieryjnych i filozoficznych w nowy paradygmat. Ta nauka pokazuje podobieństwo, które leży u podstaw wszystkich zjawisk - wibracji! "Sympatyczna siła wibracyjna odkryta przez Keely'ego będzie wystarczająca, aby uczynić go największym odkrywcą tej epoki." – H.P. Bławatska, The Secret Doctrine, 1888 |
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz