Azt hiszem én itt kiszálltam. Úgy érzem magam, mint egy mocsaras, ingoványos talajon, és úgy látom a relativitás a látszatok világa, ahol egyszerű kérdésekre nem lehet egyszerű válaszokat kapni.
Én úgy gondoltam, a dolog egyszerű: amikor a fele anyag elbomlik, mindkét megfigyelő feljegyzi és elküldi a saját óraállását a másiknak (tehát a konkrét számot közli, mondjuk az óra fényképét küldi át), és feljegyzik a saját óraállásukat is, amikor a másik jelét (fényképét) megkapják, ebből megtudhatják a másik óraállását is a fele bomlást illetően. Ez tehát három-három szám egy-egy darab papírra felírva. Ezek nem látszhatnak másképp más rendszerekből, azon a darab papíron nem változnak a számok, ha egyik rendszerből a másikba viszem őket, nincs kontrakció, vagy ha van is, a számok attól még nem változnak a papíron, nincs Doppler effektus sem. Addig szépen működik a relativitás, míg fényórákkal, meg oda-vissza küldözgetett fényjelekkel operálunk, de ha arra vagyok kíváncsi, mi van azon a két darab cetlin, attól tartok, csak homályos válaszokat kapok.
Ha valaki esetleg fel tudná írni a három-három számot a Mars illetve a Föld esetében mondjuk 1 év felezési időt kalkulálva, és meg is tudná az eredményt magyarázni, annak elhinném, hogy valóban érti a relativitás elméletet... (A gravitációtól és a körpályától eltekinthetünk.)
Addig sajnos csak várhatok, amíg valaki elvégzi a hiányzó sorsdöntő kísérleteket...
Én azt hiszem itt az érdemi vita végetér...
Azon viszont mindig elámulok, hogyha az idő nem abszolút, akkor hogyan beszélhetnek a kozmológusok mégis ennyire magabiztosan a Világegyetem koráról?
""Odafönt" eleve így keletkeznek a müonok. Ámde éppen emiatt, a Föld felszínre már jóval kevesebb olyan részecske jut le, ami itt a felszínen tudna müont kelteni. Nagyságrendekkel kevesebb, mint amennyi müont látunk. Az "odafönt" keletkezett müonok kb. 90%-ának le kell jutnia ide, hogy megmagyarázhassuk, miért látunk müont idelent. Ha ellenben nincs idődilatáció, akkor nagyon kevés érne ide fentről. "
Mérhető a müonok sebessége, vagy csak az axióma "tiltja", hogy gyorsabban menjenek a fény sebességénél?
"Odafönt" eleve így keletkeznek a müonok. Ámde éppen emiatt, a Föld felszínre már jóval kevesebb olyan részecske jut le, ami itt a felszínen tudna müont kelteni. Nagyságrendekkel kevesebb, mint amennyi müont látunk. Az "odafönt" keletkezett müonok kb. 90%-ának le kell jutnia ide, hogy megmagyarázhassuk, miért látunk müont idelent. Ha ellenben nincs idődilatáció, akkor nagyon kevés érne ide fentről.
Nem arra gondoltam, hogy az elbomlott müonból lesz-e müon, hanem arra, hogy egy nagy sebességű (esetleg bármilyen) részecske a levegő molekuláival ütközve indukálhat -e újabb müont, ahogy a kozmikus sugárzás teszi. Végül is csak energiafüggő a dolog, nem?
"Megjegyzem, ezt a posztulátumot a Michelson-Morley kísérlet direktben méri. Jelenleg 10^(-15) pontossággal igazolt, ez a pontosság a közeljövőben 10^(-20)-ra fog növekedni. "
Én abból a kisérletből legfeljebb csak azt látom, hogy rögzitett forrás megfigyelő esetén mérhető-e éterszél vagy nem. De erre vonatkozólag is láttam bizonyítást, hogy a két út között nincs különbség, ha nem a leegyszerűsített képleteket használják. Neked biztos nem okoz problémát megtalálni a hibát a levezetésben, ha tényleg van.
A kozmikus sugárzás keltette müon elektronra és neutrínókra bomlik, abból már nem lesz újra müon. Most nem tudom leírni neked ide a müon bomlás elméletét. Az egyébként egy gyenge kölcsönhatás, tehát fizikailag más, mint az atomóra elve, ami elektromágneses. Más részecske is közvetíti: az atomóra elektromágneses kölcsönhatáson alapuló mechanizmusában fotonok közvetítenek, a müonbomlásban (a proton tömegénél vagy 80-szor nehezebb) töltött W részecske.
"csakhogy a fényórára már feltételeztük, hogy azért jár a mozgó megfigyelőhöz képest másképp, mert a fénysebbességet hozzá képest is állandónak feltételezzük. A fénysebesség állandóságát pedig úgy magyarázzák, hogy a sajátidő lesz más a tranformációból következően."
Hol láttál a merőleges fényóra észlelt lassulásának levezetésében bármiféle transzformációt?
Egyszerűen minden mozgó észlelő számára elmozdul az óra másik vége és emiatt hosszabb lesz a megteendő fényút.
"A fénysebesség állandóságát pedig úgy magyarázzák,"
Te magyarázod.
A fénysebesség állandósága a spec.rel-ben axióma, nem magyarázza senki.
Valamit fel kell tennünk. A semmiből nem jön ki valami.
A speciális relativitáselmélet posztulátuma, hogy a fény terjedésének sebessége vákuumban minden inerciális megfigyelő számára minden irányban ugyanakkora.
Mást nem tudunk tenni, mint hogy kiszámoljuk ezen posztulátum következményeit, és a lehető legpontosabban ellenőrizzük empirikusan. A fizika empirikus tudomány. Karosszékben spekulálva nem fogjuk tudni sose, miket kell feltenni. A természet folyamatai nem a fejünkben vannak. Azokat nem "igazolja" semmi. Mi megfigyeljük azokat, és próbálunk modellt készíteni a leírásukra.
Megjegyzem, ezt a posztulátumot a Michelson-Morley kísérlet direktben méri. Jelenleg 10^(-15) pontossággal igazolt, ez a pontosság a közeljövőben 10^(-20)-ra fog növekedni.
"A kozmikus sugárzásból keletkező müonok le se jutnának a Föld felszínre, ha nem lenne a relativisztikus effektus. Ki lehet mérni, és ez is egyezik a szokásos relativisztikus eredménnyel, márpedig a müon bomlása teljesen más mechanizmus alapján megy végbe, mint amit az atomóra használ."
Sajnos nem tudom, hogy a müon bomlás milyen mechanizmus szerint megy végbe, és hogy esetleg van-e közös az ő bomlási ideje és az atomóra járása között.
Én azért meglepődnék, ha nagymamánk öreg vekkerére is ugyanolyan módon hatna a sebesség, mint a fenti folyamatokra, mégha a pontossági és felbontási korlátok miatt nagyobb sebesség és hosszabb időtartam is kell.
Honnan lehet tudni, hogy a müonok is fénysebesség alatt közelednek? Kizárható, hogy nagysebességű müon újabb müont indukál?
Ott tartottunk, hogy az egybeesés abszolút volta és a relativitás elve felhasználásával beláttuk, hogy bármilyen térben periodikus folyamat szinkronba hozható egy merőleges fényórával, amelyre viszont kiszámoltuk az észlelt lassulást.
Eddig rendben?"
Értettem a logikát, csakhogy a fényórára már feltételeztük, hogy azért jár a mozgó megfigyelőhöz képest másképp, mert a fénysebbességet hozzá képest is állandónak feltételezzük. A fénysebesség állandóságát pedig úgy magyarázzák, hogy a sajátidő lesz más a tranformációból következően. Ez olyan, mintha az akarnád igazolni, hogy A+B=C mert A=C-B. Ez nyilván igaz, csak két egymástól függő egyenleted van, ami igazolja a matematika, mint tudomány működőképességét, de nem igazolja azt a folyamatot,ami esetleg ennek megfelelően vagy nem megfelelően megy végbe.
Részletesebben: azt teszed fel, hogy a lemezek átmérője sokkal nagyobb a távulságuknál, és a végtelen párhuzamos lemezekre érvényes térerősség képletével számolsz. Ez nem lesz igaz a perem környékén, de ha a fegyverzetek távolsága nagyon kicsi az átmérőjükhöz képest, akkor a perem által adott korrekció ennek arányában kicsi az egyszerűsített modellből számolt eredményhez képest.
"és általában végtelen nagy párhuzamos síklapoknak tekinted a fegyverzeteket. Szerinted egy ilyen módon levezetett képletben miért lennének benne azok az effektusok, amiket hiányolsz?"
A sztandard képletben valós felszín és fegyverzettávolság szerepel. Ezt sem értem, hogy kisebb távolság esetén, amikor a töltések között elvileg nagyobb erő ébred, miért lesz nagyobb a kapacitás.
A két lemez közti ellenállás végtelennel modellezhető, mivel (ideális esetben) nem folyik köztük áram. Ez az ellenállás nem a vákuumé, hanem a lemezek felületén lévő potenciálgáté.
Ha az elektron ki akar lépni, akkor ezt a gátat kell legyőznie (az ionok vonzásából kell kiszabadulni). Ez a kilépési munka. A szokásos közelítésben a kilépési munka végtelen, vagyis a két lemez közti ellenállás végtelen nagy. A vákuumé mindegy mekkora, mert ha úgy tetszik sorosab van kapcsolva a fémfelülettel. Végtelen + akármi=végtelen.
Az, hogy a kilépési munkát végtelennek tekintjük, azt jelenti, hogy elhanyagoljuk a fémből kilépő elektrononk számát, mert ezek össztöltése sokkal kisebb, mint amire a kondi fegyverzeteit töltöttük.
"A kapacitást egy rendkívül egyszerű modellből számolod, amiben a két fegyverzet tökéletes (nulla ellenállású) vezető, a köztük lévő közeg ellenállása végtelen (na ez akadályozza meg, hogy a töltések átmenjenek), "
Ha a két lemez között vákuum van, akkor a képlet szerint epszilon 0 szerepel, mint a vákuum abszolút dielektromos állandója. Ezért nem értem, hogy miből jönne a végtelen nagy ellenállás. Most akkor a vákuumnak is van ellenállása? Hogyan számítható? Mitől függ? A csöves diódáknál tudtommal nem nagyon számolnak a vákuum ellenállásával. Akkor mégis hogy van ez?
Így van. Vannak mai elméleti spekulációk (pl. brane-világok), amik azt mondják, hogy elég pontosan mérve már eltérést kell kapnunk a szokásos áltreles jóslattól.
Ezért akarják megismételni pl. a Michelson-Morley kísérletet is az űrben, meg még sok egyéb kísérlet is erre hajt.
Ha eltéréseket mutatnak ki a spec/áltreltől, az sokat segítene. Jelenleg rengeteg elméleti speki van arra, mi van a standard model + áltrelen túl, de semmi hasznosítható konkrét adat. Csak annyi, hogy tudjuk, hogy van valami túl rajta (ld. sötét anyag, sötét energia - a kettő nem ugyanaz! - a kozmológiában).
"If all goes as planned, a laser-cooled clock named PARCS will be installed on the ISS in late 2004 or 2005. Experts expect it to be the most stable clock ever, keeping time within 1 second every 300 million years (1 part in 1016).
According to Einstein's theory of gravity and space-time -- called "general relativity" -- clocks in strong gravity tick slower than clocks in weak gravity. Because gravity is weaker on the ISS than at Earth's surface, PARCS should accumulate an extra second every 10,000 years compared to clocks ticking on the planet below. PARCS won't be there that long, but the clock is so stable that it will reveal this effect in less than one year. (Strayer notes that clocks on GPS satellites experience this relativistic phenomenon, too, and that onboard systems must correct for it.)
"Putting atomic clocks in orbit is a good way to test general relativity," says Maleki. "General relativity has passed every test so far, but no theory is perfect -- not even Einstein's. Eventually, as we extend the precision of our experiments, we expect to find flaws in it, and that will dramatically change what we know about the nature of the Universe."
The stretching of time by relativity has been felt and measured by other orbiting clocks -- GPS, for example -- but PARCS will measure the effect with errors one hundred times smaller than its predecessors did. Furthermore, PARCS will test technologies to be used in a next-generation clock named RACE slated for installation on the ISS in 2006. Stable within 1 part in 1017, RACE will keep time so well that if it ran for three billion years it would lose less than 1 second."
Ezek több mint ezerszer pontosabb órák, mint a céziumórák.
Megjegyzem, nem ülünk a babérokon. Lentebb írtam már egy csomó relativitáselméletet ellenőrző kísérletről/megfigyelésről, egy része lement, egy része folyamatban. Újakat is terveznek: talán érdeklődésre tarthat számot, hogy az International Space Station (ISS) fedélzetén is ki akarják mérni az eltolódást, az eddigi legjobb atomóráknál is pontosabb (ultrahideg ionokkal szinkronizált) órákkal (ld. pl. http://science.nasa.gov/headlines/y2002/08apr_atomicclock.htm).
A méréshez a szigorú értelemben vett mechanikus órák (rugók, fogaskerekek stb.) nem elég pontosak, óramechanizmuson én az óra belső működését értem (céziumos órára ld. itt: http://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_clock). Nemcsak egyféle atomóra van, bár a céziumos a legelterjedtebb. Más természetes "órák" is vannak, pl. a müonok, amiknek élettartama nyugvó müon esetén (vagy másképpen: a müonnal együttmozgó koordinátarendszerben mérve) nagyon jól ismert. A kozmikus sugárzásból keletkező müonok le se jutnának a Föld felszínre, ha nem lenne a relativisztikus effektus. Ki lehet mérni, és ez is egyezik a szokásos relativisztikus eredménnyel, márpedig a müon bomlása teljesen más mechanizmus alapján megy végbe, mint amit az atomóra használ.
"Azt állítod (vagy csak sejted?), hogy kijelenthető, hogy bármilyen mechanikus óra esetében fennáll a késés, ha a mozgás elég gyors és hosszú idejű? (Persze hitelesített órák esetén.)"
Ott tartottunk, hogy az egybeesés abszolút volta és a relativitás elve felhasználásával beláttuk, hogy bármilyen térben periodikus folyamat szinkronba hozható egy merőleges fényórával, amelyre viszont kiszámoltuk az észlelt lassulást.
A kapacitást egy rendkívül egyszerű modellből számolod, amiben a két fegyverzet tökéletes (nulla ellenállású) vezető, a köztük lévő közeg ellenállása végtelen (na ez akadályozza meg, hogy a töltések átmenjenek), és általában végtelen nagy párhuzamos síklapoknak tekinted a fegyverzeteket. Szerinted egy ilyen módon levezetett képletben miért lennének benne azok az effektusok, amiket hiányolsz? Persze a kapacitás szokásos képlete csak akkor jó, ha a fenti közelítések feltételei fennállnak.
"Ez teljesen felesleges. A Föld mágneses tere ismert, a hatása számítható. Rendkívül kicsi. Ezenfelül az időkésés az óramechanizmustól független, ami nem lenne így, ha valamilyen konkrét erőtérrel való kölcsönhatás számítana. "
Azt állítod (vagy csak sejted?), hogy kijelenthető, hogy bármilyen mechanikus óra esetében fennáll a késés, ha a mozgás elég gyors és hosszú idejű? (Persze hitelesített órák esetén.)
Ezekről én is olvastam, de nem is ez volt most a problémám. A kilépési munka- ami anyagfüggő-, kellene hogy befolyásolja a kapacitást, mégsem szerepel a kapacitás kiszámításának képletében. Ugyanígy a hőmérséklet sincs benne. De ha a kilépési munkának az egészhez semmi köze, akkor mégis mi akadályozza meg, hogy vákuumban az elektronok erő hatására a kisebb potenciálú hely felé mozogjanak?
Ez teljesen felesleges. A Föld mágneses tere ismert, a hatása számítható. Rendkívül kicsi. Ezenfelül az időkésés az óramechanizmustól független, ami nem lenne így, ha valamilyen konkrét erőtérrel való kölcsönhatás számítana. Valamint sok tizedes jegyre megegyezik a relativisztikus képlettel, a sebességfüggést tekintve, és nem függ a helytől. Kizárt dolog, hogy ezt a mágneses tér, ami ráadásul helytől is függ, bármilyen módon okozhatná.
A megoldást elfelejtetted leírni. De mindegy, úgy látom, ezen a kérdésen már túllépett a társaság. Röviden csak ennyit erről: A kavicsba kevert kevés homok egyáltalán nem változtatja meg a kupac térfogatát (elbújuk a kavicsszemek közti üregekben). Ezért, ha átrakunk egy vödör homokot a kavicskupacba, és összekeverjük, akkor ebből a keverékből kimert 1 vödörnyi mennyiség ugyanannyi kavicsot tartalmaz, mint a tiszta kavicskupacból kivett 1 vödörnyi. A visszarakás során tehát pont 1 vödörnyi kavics kerül át a homokkupacba, de valamennyi homok is jön vissza, tehát végülis a kavicskupacban kevesebb homok lesz (kevesebb, mint az átrakott 1 vödör), mint amennyi kavics a homokkupacban (pontosan 1 vödör).
Ha fordított irányban rakjuk, akkor az már nekem is bonyolult:-)
A fémben az elektronok kisebb energiaszinten vannak, mint szabadon a vákumban. (nem mind egyforma a fémben, vezetési sáv, vegyértéksáv stb, most nem ez a téma) Ahhoz, hogy kiléphessenek, energiára van szükségük, ez a kilépési munka. Ezt az energiát megszerezhetik pl. hőenergiából.
Érdekes lehetőség, ha az energiát fotonoktól kapják, Einstein erre kapta a Nobel-díját. Az benne az érdekes, hogy adott frekvenciaküszöb alatt nincs egyáltalán kilépő elektron, hiába próbálkoznak nagyobb fényerővel. A küszöb felett kilépnek az elektronok, tovább emelve a frekvenciát, egyre nagyobb sebességgel lépnek ki.
A magyarázat, hogy amíg a foton energiája kisebb a kilépési munkánál, az elektron nem léphet ki. Mikor nagyobb, az elektron kilép, és a foton maradék energiája az elektron sebességére fordítódik.
Ez a kísérlet azért volt jelentős, mert az első és nagyon közvetlen igazolása volt a kvantumos viselkedésnek.
Annyira nem off a topic,mint amennyire a nyelvi feladatok voltak mostanában,de valahogy azért mégis kapcsolódik a relativitáselmélethez.
A problémám a következő: Tételezzük fel, hogy két fémlemez közül sikerül teljesen eltávolítani minden molekulát,atomot, szóval teljes vákuum van. Ezután feszültséget kapcsolunk a lemezekre, és bizonyos mennyiségű töltés halmozódik fel rajtuk. Mi akadályozza meg a töltéseket, hogy átugorjanak egyik lemezről a másikra? A vákumnak mégis lenne ellenállása? A felmelegített lemezből könnyebben lépnének ki elektronok, de a fémek anyaga mégsincs benne a kapacitás képletében. A vákuumban valamilyen erő mindig ébred a töltések között, de a kapacitás mégis akkor a nagyobb, ha a két lemez közelebb van egymáshoz, pedig ebben az esetben az erő is sokkal nagyobb kellene, hogy legyen. A dolgot azért érzem közel a relativitáshoz, mert egyrészt a múltkor szóba került a dielektromos állandó és a permeabilitás, amelyek meghatározzák a fény sebességét, másrészt az elektromos térrel is elvégzett gyorsító kisérletek is hozzájárultak a specrel alátámasztásához.
Ha valakinek van a fentiekkel kapcsolatban jó ötlete, gondolata, írja le!
