bár a nyugvó IR beli 'eredeti' világvonal mozgó IR beli használhatósága és azonossága kívánna némi kiegészítő érvelést, továbbá a világvonal mozgó rendszer beli szögfelezése részben felesleges, másfelől nem kielégítően levezetett, de a lényeg
Nehéz eldönteni, hogy milyen részletességgel kell egy levezetést megcsinálni ahhoz, hogy egyfelől korrekt és érthető legyen, másfelől ne lógjon ki a szokásos mennyiségi keretekből.
Nem felesleges a szögfelezés, mert ezzel iagzolo, hogy a fotonhoz rendelt rendszer tengelyei egybeesnek.
Ezért tettem oda zárójelben a hivatkozást a Lorentz trafóra, amivel igazolni lehet a mondottamakat.
(Igazad van egyébként, elég felvenni a jobbra és balra tartó O-t érintő fény világvonalait, tetszőleges szögben metsző egyenespárként, és azokba berajzolni az egyes szóbajöhető IR-ek tengelyeket. De ez sokkal hosszadalmasabb magyarázatot eredményezett volna, és elvonta volna a figyelmet a lényegi részről, amit ezen egyszerűsítő feltételezéskkel is láthattunk.
Írtam is, hogy a könnyebb fogalmazás kedvéért teszem ezt.)
Ugyanakkor ez nem kielégítő, mert nem ad választ a kérdésre: Hogy látszik az egyik fotonhoz rögzített vonatkoztatási rendszerből a másik?
Én az bizonyítottam be, hogy IR nem rendelhető fotonhoz.
Hogy hogyan látszik az egyik fotonról a másik, azt nem tudom, mert nem is tudom mit jelent e kérdés.
Az IR origójával együtt arra alkalmas megfigyelőeszköz, hogy hozzá képest események helyét és idejét megadjuk.
Ilyet fotonhoz a mondottamak miatt nem lehetséges kötni, mert a fotonhoz rögzített rendszernek nem lenne két független tengelye, csak egy.
Természetesen a lépték is probléma lenne, erről nem beszéltem, mert egy ok is elég.
Általános vonatkoztató rendszert, ami nem más, mint egy görbevonalú koordinátarendszer a síkon. nem tudom hogyan lehetne rendelni a fotonhoz úgy, hogy abban a foton végig álljon. De nyilván annak is koordinátavonala lenne a fény világvonala, mégpedig mind a két tengely szerinti koordinátvonal.
Nem beszélve arról, hogy azt sem tudom, van-e értelme a görbevonalú rendszerben hely és időadatoknak nevezni a koordinátákat.
A specrel modellben nem választhatsz a fénnyel együtt mozgó vonatkoztatási rendszert.
Ha ezt más modell keretében teszed, akkor pedig definiálnod kellene a modellt. Anélkül a kijelentésed - miszerint köthető vonatkoztatási rendszer fotonhoz - nem hordoz jelentést.
Az IR-ekkel kapcsolatos érvelésed teljesen rossz, kb annyi az értelme mint ennek: a számoknak általában értelmezhető a reciproka, a nulla is egy szám, miért ne lenne reciproka...
Már nem sok híja! Még növeljük egy kicsit a nyomást és egyenes lesz az!
A Minkowski téridő szokásos 2D (x1, x4(=ict)) metszete a világvonallal számomra régi ismerős. (Részben ezen egyszerűsítés céljából választottam az azonos irányba, egymás után repülő 2 foton példáját.)
Mivel az általad vázolt leírás a fentivel analóg (az x4=ict skálázás esetén még a 45 fokhoz sem kell a c=1 feltevése), így számomra jól ismert és érthető is. A magyarázat, v=c esetén a két tengely fedésbe kerülése egymással (bár a nyugvó IR beli 'eredeti' világvonal mozgó IR beli használhatósága és azonossága kívánna némi kiegészítő érvelést, továbbá a világvonal mozgó rendszer beli szögfelezése részben felesleges, másfelől nem kielégítően levezetett, de a lényeg) követhető és helyes, csakúgy mint az 'így nem tudjuk viszonyítani' következtetésed.
Ugyanakkor ez nem kielégítő, mert nem ad választ a kérdésre: Hogy látszik az egyik fotonhoz rögzített vonatkoztatási rendszerből a másik?
Mivel egy IR-hez képest egyenes vonalú egyenletes mozgást végző vonatkoztatási rendszereket szintén IR-nek nevezhetjük, továbbá a fotonhoz mint fizikai objektumhoz rögzíthetünk vonatkoztatási rendszert, és ez a "kibocsátóhoz" kötött vonatkoztatási rendszerhez képest létező, egyenes vonalú egyenletes mozgást végez (v=c) sebességgel, így ha a nyugvó rendszer IR, akkor a másik is az. Ráadásul én a példában csak a fotonhoz kötött vonatkoztatási rendszerről beszéltem, sehol nem kötöttem ki, hogy ez IR legyen. Erre a kérdés tisztázása után majd még visszatérhetünk, szerintem érdekes.
Szóval a fentiek figyelembevételével mi lenne a válaszod az eredeti kérdésre, és hogyan támasztanád alá ezt érveléssel? Persze, csak ha van kedved.
Nos: vegyünk az egyszerűség kedvéért egy egyenesen történő eseményeket.
Vegyünk fel ezek megfigyeléséhez (hely és időadataik rögzítéséhez) egy IR-t, és válasszunk egy O eseményt az IR origójául.
Vegyünk olyan léptéket, hogy a fény sebessége legyen c=1.
Az egyenesmenti eseményeket egy síkon tudjuk ábrázolni pontokként, ami közül középre berajzoljuk O-t.
A helytengely az O-vea egyidejű, az időtengely az O-val egy helyen levő események pontjai. A két tengely természetesen az O-ban metszi egymást.
Rajzoljuk ezeket a tengelyeket a papírra egymásra merőlegesen, így könnyebb fogalmazni.
A fény világvonala a tengelyek szögfelezője.
Minden esemény helyét és idejét a tengelyekkel párhuzamos rendezők metszenek ki a tengelyekből.
Eddig szerintem semmi érdekeset nem mondtam.
Namost vegyünk fel egy az IR-hez képest v sebességgel mozgó IR'-t, melynek origója legyen szintén O.
Ennek hely és időtengelye (az origóval IR'.höz képest egy időben ill. egy helyen történő események pontjai) szintén átmennek az origón, a helytengely meredeksége (az IR helytengelyével bezárt szögének tangense) =v.
IR' időtengelye pedig olyan, hogy az új tengelyeknek is szögfelezője a fény világvonala.
(Ha ezek nem világosak, nézd meg ezt a Lorentz trafófal)
Ebben a rendszerben a hely és időadatokat ezen új tengelyekkel párhuzamos rendezők metszik ki ezen tengelyekből, mint az előbb.
Ebben sincs még semmi érdekes, de már látszik a válasz a kérdésedre.
Egy c-vel mozgó rendszer hely és időtengelye mindkettő a fény világvonala lenne.
Azaz ebben a rendszerben csak egy koordinátavonalunk lenne, ami nem elegendő a többi pont hely és időadatának a leolvasásához. (A rendezőket is 45 fok alatt kéne felvenni, és azok nem metszenék a hely és időtengelyt.)
Ezért nem lehet a fényhez IR-t illeszteni.
1m
PS: mondhattam volna, hogy a koordinátatrafóhoz kellő Lorentz tényező nincs értelmezve, de ezzel nem lettél volna beljebb :))
Miért is nem lehet? Kifejtenéd mi, miért és hogyan zárja ki?
(Bár lehet, hogy ez nem is ebbe a topikba való. A "cáfoljuk a relativitás elméletet" talán jobb hely, mégha nem is cáfolatról beszélünk. Ha jelzed, oda is írhatod hozzászólásod, és akkor itt erről nem polemizálunk többet.)
2. Az index már sokadszor tréfál meg, zanzásítva az általam írtakat.
A kérdés ahogy szántam:
Egy forrásból két foton lép ki egymás után, a forrás rendszerében ismert (>0) időkülömbséggel. Az első fotonhoz rögzített (vele együtt mozgó) vonatkoztatási rendszerből hogyan látjuk/írhatjuk le a másikat? És visa versa?
2. Ez még általánosabban is igaza matematikai modellek fizikai interpretációjára. Tudtommal például még a hullámfüggvénynek (kvantum) sincs KÖZVETLEN fizikai jelentése.
nem minden matematikailag megkapott határértékhez tartozik fizikai jelentés. Pl. ilyen a fotonnal történő két esemény között eltelt idő a fotonnal együttmozgó rendszerben.
Természetesen c=v része a természet értelmezési tartományának.
Csak azt mondtam, hogy nem minden matematikailag megkapott határértékhez tartozik fizikai jelentés. Pl. ilyen a fotonnal történő két esemény között eltelt idő.
Az idő jelenlegi ismereteim szerint létezésünk (anyag, energia, stb.) egy formája, jellemzője, tulajdonsága.
Elfogadott tudományos ismereteink szerint nincs "állandó és/vagy örök" idő, de minden fizikailag létezőnek van ilyen attribútuma, és a fizikailag egymáshoz nagyon hasonlóknak (környezet) az idő jellemzői is nagyon hasonlóak (határértékben azonosak). Ezért arra alkalmas lokális környezetben elhanyagolhatóvá válnak az eltérések, mely módot teremt "közösen használható" idő fogalom és mérés bevezetésére. Egy ilyen "közös" rendszer "leosztásai" szerint (ha nem is érzékeled, de) leírhatjuk a környezetünk történéseit, mely így tőlünk függetlennek tekinthetünk.
Kérdéseid többségére mint látom már választ kaptál amelyek lényegüket tekintve szerintem is helytállók. Még két kiegészítő megjegyzésem lenne:
1. Kérdezted "miért?": Jelenlegi ismereteim szerint "Csak, mert a természet ilyen." Persze a közvetlen kiváltó ismeret a Maxwell egyenletekből adódott, miszerint az em. sugárzás sebessége izotróp és véges. Ez a Galilei transzformáció alapján nem teljesülhet egyszerre több, egymáshoz képest mozgó inercia rendszerben (csak egyben). Ennek keresését/igazolását célozta a Michelson-Morley kísérlet, azonban sikertelenül. E sikertelenség feloldására több javaslat született, melyből egy kivételével mindet elvetettek alapos elvi és/vagy gyakorlati megfontolások után. Ami maradt, az az Einstein féle értelmezés, miszerint ez Valóban igaz minden inercia rendszerben. Ez (egy további megfontolással kiegészítve) vezetett el a specrelhez.
2. A javasolt "óra dobálós" kísérleted többször is elvégezték, melyből a leg közismertebb a GPS műholdak rendszere. Ezek járása eltér a Földön maradt "azonos" társaikéétól" (és részben egymáséitól is), mely mérhető, demonstrálható és számítható a specrel egy bővítése/kiterjesztése (áltrel) alapján. A számítások (hibahatáron belül) igazolják az "órák lassulását", olyannyira, hogy járásukat ennek megfelelően korrigálni is kell. Tehát van egy elméleti modell és van ennek megfelelő kellő pontosságú kísérlet is, az órák tényleg lassulnak.
A jelenség mértéke: 0,1c sebességnél kb 0,005 arányú az eltérés, míg 0,9c sebességnél már kb. 130% az eltérés és a sebességgel (->c) ez rohamosan nő. A v=c esetére a határérték végtelen, de nyugalmi tömeggel rendelkező anyag ezt a sebességet nem érheti el.
A GPS műholdak órái esetében közvetlenül megfigyelhető a dolog. Ezek a holdak nagyon pontos atomórákat hordoznak. Ezek eltérése a földi atomóráktól pontosan megegyezik az általános relativitáselmélet szerint kiszámított értékkel.
Bizonyítot.A részecskegyorsítók kísérleteiben nap,mint nap újraigazolják a speciális relativitáselmélet helyességét.Mert az elemi részecskék folyamataiban a speciális relativitáselmélet mozgástörvényeivel értelmezhetők helyesen,a Newtoni mechanika csődöt mond.
A fénysebességhez közeli sebességeknél.Ilyen sebességgel már a katódsugárcsőbeli elektron is rendelkezik.Azt hiszem Abraham és Kauffmann(de nem vagyok benne biztos) már a huszadik század legeleje fele a specrel előtt felismerte,hogy az úgy gyorsul,ahogy a klasszikus fizika megjósolja,mert a fénysebességnél gyorsabbra nem tudta az elektront gyorsítani.Ez már arra utalt,hogy a klasszikus mechanika(nemrelativisztikus) nem müködik a fénysebességhez közeli sebességeknél.
Az elektrodinamika és a klasszikus mechanika összevetése teremtette meg a spciális relativitáselméletet,aminek a következménye az idődilatáció és a hosszkontrakció.A Maxwell-egyenletekben már benne volt,csak elő kellett hozni belőle.Ennek kezdete Lorentzig,Poincarig,Einsteinnig,és még nagyon sok kutatóig nyúlig vissza.
Épp ebben a témában azért a szingularitásoknak is komoly szerep jutott az elmúlt időkben (és most is), melyektől remélem nem tartózkodsz ilyen masszívan.
Egyébként a v=c számomra úgy tűnik a "természet" értelmezési tartományának része.
Természetesen bármit lehet számolni, még akár határértéket is. Kérdés, hogy van-e fizikai értelme egy az értelmezési tartományos kívüli pontban keresett határértéknek.
Úgy értem: van, amikor lehet adni neki fizikai értelmet, van, amikor meg nem.
Természetesen nem az 1/x fgv. "0" beli helyettesítési értékéről, hanem "határértékéről" beszélek, amit egyfelől előre leírtam, másfelől következetesen idézőjelbe tettem. Egyébként a határérték szerű megközelítést a specrel egyetlen ponton sem zárja ki.
a "saját" rendszerében az élettartama 0 (azaz nem is létezik?)
Ilyen ?-es következtetések abból születnek, ha olyanra próbálunk következtetni, amire nem lehet.
Pl. mm példája az 1/x fv-ről mutatja, hogy bármit tudhatunk is a függvényről x=/=0 esetén, abból semmi nem következtethető arra, hogy de mi van, ha x=0.
A specrel nem teszi lehetővé azt, hogy fény-hez inerciarendszert rendeljünk, márpedig az idő és a távolság inerciarendszerben definiált fogalmak.
Így mincs olyan, hogy a foton saját rendszere, és ezért nincs olyan, hogy a foton élettartama a saját rendszerében, így az nem lehet 0, hanem értelmetlen fogalom, mint az 1/0. Azaz ez nem ok nemlétére.
Bár felülni a fénysugárra bizonyosan bizarr gondolat, és mint nyugalmi tömeggel rendelkezőnek nem is lehetséges (bár az az egyenlő sebesség CSAK inerciális megfigyelőre vonatkozik), azért a "határértékek" segítségével érdekes feltevésekre is lehet jutni.
Pl. a foton "ideje" a végtelenségig lassult, azaz a foton maga a "befagyott jelen". Ily módon egyrészt állapota valóban a keletkezéséről hordoz információt, másrészt a "saját" rendszerében az élettartama 0 (azaz nem is létezik?)
További érdekesség, hogy a foton rendszerében nem találkozhat semmivel (nincs rá ideje), így egy "utána küldött" másik foton nem érheti utol. (másképp komoly bajban is lennénk egy távoli objektum képével)
Ebből persze csak úgy tudunk konzisztensen kimászni, ha az első foton "világában" nincs is benne a másik (és viszont), így nincs kinek - kit utolérni, két külön világ.
mm hajszálpontosan fogalmaz, nincs is mit hozzátenni, egy példát szeretnék csak mutatni rá, remélem, nem zavar meg.
Pl. egy m>0 nyugalmi tömeggel rendelkező anyagi test energiája:
E=m/gyök(1-(v/c)2)
ahol v a test, c a fény sebessége.
Ez a kifejezés értelmetlen, ha v=c, és akárhogy vizsgálod is, ebből nem jutsz el arra, hogy akkor vajon mi egy a fény sebességével mozgó anyag energiája.
Pedig van ilyen anyag (itt van mindjárt pl. a fény is), és van is neki energiája, éspedig:
E=hf, ahol h a Planck állandó, f pedig a frekvenciája.
(A fény nem gyorsítható, és mm gyorsítható anyagokról beszélt.)
