Dál je vhodné zvídat, proč Lorentzova transformace platí. Čím to asi je.

    Obsah

1.  Rozpor pohledu z dálky
2.  Pohled zevnitř soustavy
3.  Šachovnice - bodový prostor
4.  Měření rychlosti světla c
5.  Závěr
 Literatura, odkazy

1. Rozpor pohledu z dálky

Proč uvažovat tak velké rychlosti, kterých ani nedosahujeme?

Dokud fyzika neznala omezení maximální rychlostí světla, pak nebylo třeba promýšlet stavy obrovských rychlostí. Později jinak, když byla objevena nejvyšší obhajitelná rychlost, asi 300.000 km/s.

Franta ví, že koráb je o 200 tisíc km/s pomalejší než světlo. Jenže nechápe, jak je možné, že lidé na korábu naměří světlu rychlost 300 tisíc km/s. On přece čeká jen 300.000 - 100.000 = 200.000 km/s (obr. 1).

Obr. 1. Pozemšťan Franta posuzuje rozdíl v rychlostech 200.000 km/s

Snad se vyskytují záležitosti, které byly kdysi, jako božské záhady, vestavěny už do konstrukce Vesmíru? Musíme snad uznávat pohádková vysvětlení, a matematika - až co zbude?

Jednomu jako druhému fyzika rozpoznává světelnou rychlost c. Vesmír je nám společný a přece Franta a nebo koráb, každý jinak.

Geometrické a fyzikální délky okolí a korábu se mají natahovat či krčit tak, aby touto pomocí gumového vesmíru bylo možné záhadu vysvětlit. Kdysi:

„Ve skutečnosti plyne z Lorentzovy transformace, že pohybující se tyč se zkracuje ve směru pohybu, a že toto zkrácení se zvětšuje s rostoucí rychlostí. To se však děje jen ve směru rychlosti.“ [2]

Dnes už se nepíše jednoznačně, jako dřív, že by se rozměry měnily, nyní pečlivěji:

„Einstein ukázal, že předměty pohybující se rychlostí blízkou rychlosti světla se stojícímu pozorovateli jeví jako rozplácnuté ve směru svého pohybu. Jde o čistě relativistický efekt: těleso se ve skutečnosti nijak nezmenšuje, pouze se tak jeví pozorovateli.“ [3]

„Tvar kvádru se změní tak, že hrana rovnoběžná se směrem pohybu se zkracuje, zatímco délky ostatních hran zůstanou nezměněny. --- Opět připomínáme, že tyto výsledky jsou důsledky Lorentzovy transformace a nevypovídají nic o tom, jaký tvar bychom skutečně pozorovali.“ [4]

Rozpor v délce? Podle současných zásad sleduji spíš zdání - žádná skutečnost.

Kdysi v dřevních dobách sdělovací techniky, při přenosu rozhlasového či telefonního signálu, se stav přenosové techniky hodnotil především poslechem: „zdá se, že je poslech dobrý“. Byla to metoda „dobrých zdání“. Tak to bylo později legračně připomínáno - až poté, co bylo zvládnuto, které vlastnosti přenášeného signálu lze měřit a jakým způsobem je vyjadřovat.

Snad podobně by i fyzika mohla přistoupit k odlišnějšímu podložení relativistických souvislostí? Jsou-li změny délek jen zdání...

2. Pohled zevnitř soustavy

Obr. 2. V korábu je zjištěna rychlost c

Ovšem, co s pohledem odjinud? My přece žijeme v jednom společném Vesmíru, i když ho pozorujeme každý z jiného místa. Ano, dbáme rozhodujícího našeho pohledu, z místa našeho výskytu.

Stěží zakreslím soustavu v pohybu a k ní unikající paprsek; model odvozený z 1. obrázku. Opět neodpovídá poznatku fyziky o konstantní rychlosti (obr. 3). Koráb zaostává za světlem každou sekundu jen o 200.000 km, pak ve 3. sekundě zaostává jen o 900.000 - 300.000 = 600.000 km. Namísto o 900.000 km. Očividně by bylo třeba oněch virtuálních proměnných délek.

Jak jinak vystihovat rychlost světla?

Obr. 3. Model, uvažovaný v pohybu Vesmírem

3. Šachovnice - bodový prostor

Zdroj pulsů, podkládající náš svět, je myšlenkou příliš odvážnou? Fyzika si možnost skrytého pulsního Zdroje dávno připravila, a to Planckovými konstantami.

Zdrojové pulsy [PE] ať vytvářejí našemu světu délku a čas. Sekundu sestavuje asi 10⁴³ pulsů [PT], délkovou jednotku 1 metr asi 10³⁴ pulsů [PL]. Sekundy a metry jsme si určili, vycházejíce z vlastností Zeměkoule; potom exponenty 43 a 34 nutně mají vzájemně odlišnou velikost.

Prostor ať sestává z nejmenších úseků délky asi 10^-34 metru, a čas podobně má zrníčko 10^-43 sekundy. Foton ve svém letu přeměňuje všechny PE v délkové PL, kdežto objektu bez pohybu je tvořen čas z pulsů PT.

Objektům v menších rychlostech se pulsy PL a PT střídají.

Při délkovém přesunu PL má veškerá hmota právě jen translační pohyb. V korábu zavládne úplný klid, a také kosmonauti jsou v těch okamžicích nehybní - celek se přesunuje posicemi diskrétního prostoru. Výsledkem je zpomalený čas. Činnost je jim možná, jen když se vyskytuje PT. Děje na Zemi jsou rychlejší, s velkým počtem nabídnutých PT, kdežto korábu v podsvětelné rychlosti připadá na stejný počet zdrojových pulsů PE jen málo času, málo PT. Na korábu se stárne pomaleji.

Foton využívá všechny zdrojové pulsy PE k translaci, jako pohybové PL (obr. 4). Žádný PT se mu nevyskytne.

Obr. 4. Posouzení z korábu k rozdělení pulsů, při rychlosti 1/3 c

Čas k práci poskytují kosmonautům jen PT. Takže měřit rychlost světla mohou při 1., 2., 4. a 5. PE (obr. 4). V kterémkoliv z nich zjistí rychlost světla 1 PL/1 PT, což je c. Kdežto v 0. a ve 3. PE se přesunují spolu s paprskem světla; tehdy měřit nemůžou.

Vesmírný koráb má třetinovou rychlost světla c/3 (100.000 km/s), takže se střídají 2 PT (modré) a 1 PL (zelený). Točí-li se na korábu motorek, pak jemu se některé PT mění na PL.

Nechť jeden ze dvou korábů zůstal bez pohybu, na místě startu, takže koroduje rychleji. Má velký výskyt PT, které se při korozi přesunem atomů mění na PL. Kdežto koráb, rychle letící Vesmírem, ze stejného počtu zdrojových pulsů PE jich méně přeměnění na časové PT a více na délkové PL. Rezaví pomaleji.

4. Měření rychlosti světla c

Obr. 5. Posouzení z korábu o rychlosti 4/5 c

Tímto způsobem vysvětluji měření rychlosti světla c, ve prospěch posouzení z 1. kapitoly, podle Franty.

Světlo se Frantovi přibližuje rychlostí c, a koráb se paprsku opožďuje menší rychlostí, než je c. Příčina byla předvedena: v délkových pulsech PL se koráb pohybuje společně se světlem.

5. Závěr

Literatura, odkazy

[2] Fysika jako dobrodružství poznání - Einstein, A., Infeld, L. Vydavatelstvo Družstevní práce, Praha 1945 (něm.1938), s.184

[3] Šíp času - Peter Coveney, Roger Highfield. Nakl. Oldag, Ostrava 1995, s. 88

[4] Základy teorie relativity - Novotný, Jan - Jurmanová, Jana - Geršl, Jan - Svobodová, Marta. Masarykova univerzita, Brno, s. 51

[5] Interakce prostorů – IIIv – B. Tichánek. Převod bodů z diskrétního do spojitého perspektivního prostoru