Experimentálne overenie existencie kozmodriftového priestoru

Autor: František Cudziš | 8.6.2018 o 11:18 | Karma článku: 1,06 | Prečítané:  141x

    Cieľom článku je popísať a zdôvodniť návrh experimentu na overenie existencie kozmodriftového priestoru. Zaznamenanie očakávaného javu v tomto experimente by zároveň potvrdilo objektívnu platnosť Ritzovej hypotézy.

 

    Keďže pojem kozmodriftový priestor je jedným z (kľúčových) pojmov teórie kozmodriftu, ktorá však ešte nie je všeobecne známa, cieľ článku možno definovať aj ináč. – Popisuje a zdôvodňuje návrh experimentu, ktorý má overiť spôsob šírenia sa svetla a tým, v konečnom dôsledku, overiť tiež platnosť druhého postulátu špeciálnej teórie relativity.

    Podľa teórie kozmodriftu, pri neplatnosti Ritzovej hypotézy by sa mali (pomerne markantne) prejavovať optické efekty, ktoré však nepozorujeme. To svedčí v prospech predpokladu, že Ritzova hypotéza zodpovedá objektívnej skutočnosti, aj keď nepriamo.

     Navrhovaný experiment je preto zameraný na preukázanie javu, ktorý by mal potvrdiť platnosť Ritzovej hypotézy priamo. Na základe zmien rýchlosti (predpokladaného) vlastného kozmodriftu Zeme, v dôsledku jej (relatívneho) astronomického pohybu vzhľadom na Slnko.  

    Otázka pohybu svetla bola experimentálne skúmaná už Fresnelom (1818) a Fizeauom (1851; šírenie svetla v pohybujúcom sa optickom prostredí s indexom lomu n ). Fundamentálny význam pre danú problematiku mal negatívny výsledok známeho Michelsonovho-Morleyovho experimentu s interferometrom (1878), uskutočneného postupne v rôznych obmenách v posledných dekádach 19. storočia, a opakovane aj v 20. storočí. 

    Výsledok predmetného experimentu viedol r. 1908 Waltera Ritza k vysloveniu hypotézy, že výsledok experimentu je prirodzený za predpokladu, že rýchlosť svetla sa vektorovo spočítava s rýchlosťou svetelného zdroja, ktorý dané svetlo vyžiaril (tzv. balistický princíp). Túto myšlienku spochybnil De Sitter (1913), a pretože Walter Ritz r.1909 veľmi mladý zomrel a nemohol ďalej rozvíjať svoje optické predstavy, De Sitterova argumentácia sa presadila.

    Einstein považoval negatívny výsledok Michelsonovho-Morleyovho experimentu za dôkaz neexistencie éteru. Svoju špeciálnu teóriu relativity (1905) založil na dvoch postulátoch, z ktorých druhý postuluje konštantnú rýchlosť svetla, nezávislú na rýchlosti zdroja. Tento postulát však nebol nikdy presvedčivo experimentálne overený. Na druhej strane, tento postulát vedie k paradoxným predstavám.

     V známom myšlienkovom experimente sa v čase t(0) na okamih stotožnia dva súradnicové systémy, z ktorých jeden je „nehybný“ a druhý sa pohybuje rovnomerným priamočiarym pohybom. Svetelný zdroj, spojený s pohybujúcim sa súradnicovým systémom, sa v čase t(0) nachádza práve v spoločnom počiatku obidvoch súradnicových systémov. V nasledujúcom okamihu sa súradnicové systémy prestanú prekrývať. Predpokladáme, že čelo svetelných lúčov má tvar guľovej vlnoplochy so stredom v zdroji svetla. Pozorovateľ v „nehybnom“ súradnicovom systéme nameria rovnakú rýchlosť svetla od svetelného zdroja, ktorý sa v jeho systéme pohybuje, ako pozorovateľ v pohybujúcom sa súradnicovom systéme, vzhľadom na ktorý je svetelný zdroj v pokoji! Teda ako keby jedna guľová vlnoplocha čela svetelných lúčov mala dva stredy!

     Teória kozmodriftu poukazuje na chybu v De Sitterovej argumentácii proti Ritzovi, ktorá spočíva v tzv. absolutizácii relatívneho pokoja. Tou istou chybou je znehodnotený experiment s pozorovaním lúčov z protiľahlých okrajov rotujúceho Slnka, u ktorých rovnako nebol zistený rozdiel v rýchlosti svetla.  Podstatu chyby nebudem rozoberať, lebo to nie je predmetom článku.

    Teória kozmodriftu si vypracovala pojmový aparát a systém predstáv, ktorý vysvetľuje predmetnú problematiku celkom prirodzene. V otázke rýchlosti svetla vychádza z Ritzovej hypotézy. V otázke priestoru, na rozdiel od koncepcie časopriestoru vo všeobecnej teórii relativity, zostáva pri predstave euklidovského priestoru inovovanej predpokladom, že v euklidovskom priestore možno z priestoru vyčleňovať tzv. priestorové úrovne. Základné priestorové úrovne sú dve: (relatívny) pozorovateľný priestor (P-priestor) a (objektívny) kozmodriftový priestor (K-priestor). Kozmodriftový priestor je zmyslami principiálne nevnímateľný. Pozorovateľný priestor je vizuálne vnímaná ilúzia kozmodriftového priestoru; je to vlastne odraz existencie kozmodriftového priestoru vo vedomí a ako taký je to relatívny priestor.

    Príkladom na ilustráciu uvedeného rozlišovania priestorových úrovní môže byť fakt, že z dôvodu astronomických pohybov sa naša Zem (relatívne) pohybuje okolo Slnka rýchlosťou približne 30 km/s, ale tento pomerne rýchly pohyb, ktorý nemá medzi pohybmi na zemskom povrchu čo do veľkosti obdobu, sa v dianí každodenného života nijako viditeľne neprejavuje. Možno teda rozlišovať dve priestorové úrovne: kozmický priestor, vzhľadom na ktorý Zem koná svoj – našimi zmyslami nevnímateľný - astronomický pohyb, a životný priestor človeka na povrchu Zeme. Hoci podstatou týchto dvoch rozličných priestorových úrovní je jeden a ten istý objektívny priestor, formy ich vnímania, ktoré súvisia s podmienkami zmyslového vnímania pre každú úroveň osobitne, sú rôzne.

    Zo všeobecného hľadiska, teória kozmodriftu predpokladá, že fyzikálne deje objektívne prebiehajú na úrovni kozmodriftového priestoru; v pozorovateľnom priestore vnímame ich špecificky deformovaný obraz. Pre vyššie uvedený príklad, s vnímaním rovnakej rýchlosti svetla v dvoch navzájom sa inerciálne pohybujúcich súradnicových systémoch, platí, že zdanlivá paradoxnosť (a nepochopiteľnosť situácie tzv. „zdravým rozumom“) ide na vrub uvedenej deformácie vnímania priebehu šírenia svetla kozmodriftovým priestorom v pozorovateľnom priestore.

    Vzhľadom na uvedené predstavy vzniká nasledovná situácia.

    Všeobecná teória relativity vychádza z predpokladu o jednotnom časopriestorovom kontinuu – časopriestore – a z platnosti svojich postulátov, z ktorých nás teraz zaujíma predovšetkým platnosť postulátu o konštantnej rýchlosti svetla vo vákuu, nezávislej od pohybu svetelného zdroja.

    Teória kozmodriftu vychádza z predpokladu postačujúcej existencie euklidovského priestoru, ktorý sa v dôsledku rôznych fyzikálnych podmienok môže „vrstviť“ na špecifické priestorové úrovne. Zároveň predpokladá, že Ritzova hypotéza objektívne platí, a to na úrovni kozmodriftového priestoru.

    Je zrejmé, že uvedené predstavy teórie relativity a teórie kozmodriftu nemôžu platiť súčasne. Za účelom ich verifikácie navrhujem experiment, ktorého princíp som sformuloval ešte v novembri 2001 a bol zverej nený v [1].

    Východiskové predpoklady experimentu

    Sú dva:

    1. Platnosť Ritzovej hypotézy v kozmodriftovom priestore.

    2. Platnosť tézy, že (remitované) svetlo sa od svetelného zdroja objektívne šíri kozmodriftovým priestorom a že v pozorovateľnom priestore (na konkrétnom pozorovacom stanovisku) možno registrovať nie všetky, ale iba  určité (kaberované) lúče tohto svetelného zdroja.

    Pojmy remitované svetlo a kaberované lúče som ozrejmil vo svojich predchádzajúcich článkoch o základných predstavách teórie kozmodriftu

    Dôvody uvažovania s uvedenými predpokladmi

    A. Prvým z predpokladov, na ktorých je experiment založený, je platnosť Ritzovej hypotézy v kozmodriftovom priestore.

    Teória kozmodriftu pracuje s predstavou transvektorovej kinetickej energie. Podstatou dotknutej problematiky je, že transvektorová kinetická energia je jedinou objektívnou (t.j. univerzálnou) mierou pohybu. V rámci zákona zachovania transvektorovej kinetickej energie sa, pri dejoch v izolovaných fyzikálnych sústavách, preto – výlučne prostredníctvom tejto energie - zachováva nie len veľkosť ale aj smer pohybu. (Predstava úlohy hybnosti sa úspešne uplatňuje len v pozorovateľnom priestore, a to len vďaka tomu, že je relatívny.)

    Ritzova hypotéza dokonale zapadá do tejto koncepcie, pretože vyhovuje existencii zákona zachovania transvektorovej kinetickej energie.

    Dva relatívne pohyby v pozorovateľnom priestore s rýchlosťami u a v , a zvierajúce uhol α, možno zložiť do výsledného pohybu s rýchlosťou w. (Obr.1.) Z príslušného vektorového trojuholníka vyplýva, že platí

    w.w  = u.u + v.v – 2.u.v.cosα  =  (u + v).(u + v)  -  2.u.v.(1 – cosα)  .

    Transvektorová kinetická energia výsledného pohybu

    ½ m.w.w  =  ½ m.u.u  +  ½ m.v.v  –  m.u.v.cosα  =  ½ m.(u + v).(u + v)  -  m.u.v.(1 – cosα) ,

ako vidno, prostredníctvom „korekčného člena“ m.u.v.(1 – cosα) zohľadňuje vzájomnú smerovú orientáciu skladaných relatívnych pohybov.

    V prípade navzájom kolmých relatívnych pohybov vyplýva veľkosť rýchlosti a transvektorovej kinetickej energie zloženého pohybu - z príslušného (pravoúhleho) vektorového trojuholníka pre rýchlosti – z Pytagorovej vety:

     w.w  =  u.u + v.v  ,  t.j.  w  = √(u.u + v.v)   .

    Energie takéhoto pohybu

    ½ m.w.w  =  ½ m.u.u  +  ½ m.v.v  .

    Ale rýchlosť a transvektorová kinetická energia pohybu, zloženého z dvoch relatívnych pohybov s rovnakou orientáciou sú, pochopiteľne, väčšie. Ak

    w  =  u  +  v ,                                                                         (1)

    ½ m.w.w  =  ½ m.(u + v).(u + v)  .

    Naproti tomu, výslednica rýchlosti uvažovaných dvoch relatívnych pohybov - podľa špeciálnej teórie relativity - je

     w  =  (u + v)/[1 + uv/c.c] .                                                    (2)      

     Predpokladaná platnosť Ritzovej hypotézy znamená, v zmysle teórie kozmodriftu, nasledovné.

    Dôvodom svetelného žiarenia je okamžitý nadbytok energie (vo forme tepelnej energie) vo vnútornej látkovej štruktúre svetelného zdroja. Jednou z prirodzených možností (ak ju nevylučujú iné okolnosti) ako zachovať pôvodnú vnútornú látkovú štruktúru svetelného zdroja je, že zdroj túto energiu - „naviazanú“ na fotóny - vyžiari do okolitého priestoru.

    Je to prirodzené.

    Nadbytočná energia sa ocitá v látkovej štruktúre svetelného zdroja vždy dodatočne, t.j. až po utvorení jeho stabilnej vnútornej látkovej štruktúry, a tým ju naruší. (Môže sa napr. jednať o elektrickú energiu, ktorou žeravíme odporové vlákno.) Narušenie vnútornej látkovej štruktúry spôsobí v prvej fáze excitáciu elektrónov na elektrónových orbitoch jednotlivých atómov látky. Excitácia je dôsledkom „absorbcie“ nadbytočnej energie elektrónmi. V druhej fáze, excitované elektróny emitujú svetelné fotóny do priestoru mimo objemu vnútornej látkovej štruktúry svetelného zdroja. Možno predpokladať, že hmotnosť emitovaných fotónov je najmenšia možná hmotnosť, ktorá je schopná „absorbovať“ prebytočnú energiu a ktorá musí opustiť vnútornú látkovú štruktúru zdroja za účelom transportu tejto energie mimo zdroj.

    Okrem toho možno tiež predpokladať, že – bez ohľadu na presný mechanizmus emitovania fotónov excitovanými elektrónmi – energia fotónov je úmerná veľkosti konkrétnych síl, reálne pôsobiacich vo vnútornej látkovej štruktúre zdroja za daného stavu. Tieto sily konajú na fotónoch, pri ich emitovaní, prácu, ktorú treba vzťahovať na látkovú štruktúru zdroja. Inými slovami to znamená, že pohyb svetelného zdroja principiálne nemá vplyv na relatívnu rýchlosť a (relatívnu) kinetickú energiu emitovaných fotónov, pretože tieto parametre závisia len od schopnosti vnútorných síl konať danú prácu v daných podmienkach.

    Pozorovaná rýchlosť svetla (fotónov) vo vákuu je vždy c .

    Na základe toho možno predpokladať, že pri okamžitom nadbytku energie, ktorá ohrozuje vnútornú látkovú štruktúru zdroja, sa v tejto štruktúre aktivujú objektívne vnútorné sily, ktoré sú schopné emitovať zo štruktúry fotóny relatívnou rýchlosťou c .

    Objektívna rýchlosť emitovaných fotónov (rýchlosť fotónov vzhľadom na  kozmodriftový priestor) je potom (trans)vektorovou výslednicou vlastnej objektívnej rýchlosti svetelného zdroja (rýchlosti jeho vlastného kozmodriftu) a relatívnej rýchlosti emitovaných fotónov c . Toto je podstatou predpokladu platnosti Ritzovej hypotézy v kozmodriftovom priestore.

    Dôsledkom platnosti Ritzovej hypotézy je závislosť rýchlosti fotónov od smeru ich pohybu v kozmodriftovom priestore, pretože rýchlosť vlastného kozmodriftu svetelného zdroja sa, v polkruhu v smere kozmodriftu zdroja, (trans)vektorovo skladá s relatívnou rýchlosťou fotónov c , v polkruhu v smere proti kozmodriftu zdroja sa naopak odpočítava od relatívnej rýchlosti fotónov c .

    Emisiu fotónov za uvažovaných podmienok, teória kozmodriftu označuje pojmom R-emisia, skrátene remisia, a svetlo s uvedeným priestorovým rozložením rýchlosti jednotlivých (remitovaných) svetelných lúčov označuje pojmom remitované svetlo.  

     B. Druhým predpokladom navrhovaného experimentu je, že remitované svetlo sa objektívne šíri priestorom v úrovni kozmodriftového priestoru. Je to prirodzené, ak uvážime, že objektívny pohyb svetelného zdroja, z ktorého pochádza remitované svetlo, sa deje tiež v úrovni kozmodriftového priestoru.

     Súradnicový systém prípadného pozorovateľa svetla z daného svetelného zdroja sa tiež objektívne pohybuje v úrovni kozmodriftového priestoru. Tento pohyb vnútri súradnicového systému síce nie je bezprostredne zmyslovo vnímateľný, ale jeho existencia sa prejavuje sprostredkovane svojimi dôsledkami.

    Ak uvážime, ktoré lúče kaberovaného svetla sú principiálne pozorovateľné v súradnicovom systéme pozorovateľa, odpoveď znie, že to sú jedine tie lúče, ktoré sa v rovnakom okamihu nachádzajú v rovnakom bode kozmodriftového priestoru ako stanovisko pozorovateľa. Obr. 2.

     Registrácia (pozorovanie) daných lúčov je možná len vďaka ich zachyteniu v (relatívnom) priestore súradnicového systému pozorovateľa (napr. v okulári ďalekohľadu, na tienidle, vo fotocitlivej vrstve fotografického materiálu a pod.). Pritom dochádza k opačnému procesu remisie svetla, k tzv. kaberácii svetelných lúčov.

    Podstatou kaberácie svetelných lúčov je (trans)vektorové odpočítanie rýchlosti súradnicového systému pozorovateľa od rýchlosti registrovaného svetelného lúča.

    Dôsledkom kaberácie je, že

1. pozorovateľ registruje príchod svetelného lúča zo zdanlivého smeru (zo smeru Z2P2 namiesto zo smeru Z1P2)  a 

2. zdanlivou (relatívnou) rýchlosťou (rýchlosťou c namiesto rýchlosťou u ), vzťahovanou už na súradnicový systém pozorovateľa. Obr. 3.

    Obrazne teda možno hovoriť, v prípade kaberácie, o prestupe svetla z kozmodriftového do pozorovateľného priestoru.

    Na odlíšenie od iných druhov aberácie, navrhujem skreslenie smeru a rýchlosti svetelného lúča pri prestupe z kozmodriftového do pozorovateľného priestoru označovať pojmom K-aberácia, skrátene kaberácia.

    V prípade rovnakého objektívneho pohybu svetelného zdroja i súradnicového systému pozorovateľa (prípad konštantnej vzdialenosti svetelný zdroj-pozorovateľ) je pozorovateľom nameraná rýchlosť kaberovaných lúčov vo vákuu vždy c . (V optickom prostredí s indexom lomu n je pozorovaná rýchlosť kaberovaných lúčov c/n .) Toto je skutočná príčina negatívneho výsledku Michelsonovho-Morleyovho experimentu.

    Aj v prípade nerovnakého objektívneho pohybu svetelného zdroja a súradnicového systému pozorovateľa (prípad meniacej sa vzdialenosti svetelný zdroj-pozorovateľ) platí to isté. Vtedy však pozorovateľ vníma svetelný zdroj postupne pomocou celého sledu iných registrovaných (kontaktných) lúčov, ktorých objektívny smer a rýchlosť šírenia vyhovuje podmienke prítomnosti čela lúča v bode stretu. Vplyvom Dopplerovho javu, zmení sa len vlnová dĺžka pozorovaného svetla.

    To je aj vysvetlením súčasného pozorovania rovnako veľkej (relatívnej) rýchlosti svetla z jedného a toho istého svetelného zdroja v nehybnom i pohybujúcom sa súradnicovom systéme.

    Súhrn vyššie uvedených optických predstáv teórie kozmodriftu postačuje k tomu, aby bol princíp navrhovaného experimentu na overenie existencie kozmodriftového priestoru dostatočne zrejmý.

    Princíp experimentu

     Experiment je založený na pozorovaní zmeny komunikačného uhla referenčného lúča daného svetelného (laboratórneho) zdroja, v závislosti od zmeny jeho objektívnej rýchlosti.

     Za predpokladu, že existuje kozmodriftový priestor, rýchlosť objektívneho pohybu Zeme (rýchlosť jej vlastného kozmodriftu) sa v priebehu roka postupne zmení, v dôsledku jej (relatívneho) astronomického pohybu vzhľadom na Slnko, približne o 60 km/s za 180 dní.

    Tej istej zmene objektívnej rýchlosti podlieha aj laboratórny zdroj svetla, pretože je s ňou pevne spojený. A táto zmena rýchlosti by sa mala prejaviť na zvolenom remitovanom svetelnom lúči (referenčnom lúči), ak ho budeme registrovať na pozorovacom stanovisku vo vzdialenosti d od laboratórneho svetelného zdroja.

     Nevyhnutnou podmienkou na správne prevedenie experimentu je nepripustiť počas experimentu zámenu referenčného lúča s iným kaberovaným lúčom.

    (Práve na tomto momente stroskotali všetky pokusy experimentálne určiť pohyb Zeme.)

    Prakticky to znamená precízne udržiavať smerovú orientáciu jednotlivých častí optickej sústavy v kozmodriftovom priestore. Čo to vlastne znamená, vyplynie z popisu experimentu.

     Rozbor situácie

     Teória relativity vylučuje platnosť Ritzovej hypotézy, a preto nepočíta ani s remisiou ani s kaberáciou svetelných lúčov. Pri zostavovaní optickej sústavy s takými rozmermi, že sa nemôže prejaviť prípadné zakrivenie časopriestorového kontinua, predpokladá, že pozorovaný svetelný lúč sa pohybuje priamočiaro a že osi optických zariadení, ktoré s lúčom prichádzajú do styku, splývajú s dráhou lúča.

     Ak teda máme svetelný zdroj Z , clonu (pupilu) P , ktorá z neho daným smerom prepustí len vybraný (referenčný) lúč, tento lúč sa vždy pohybuje vo vákuu rýchlosťou c priamo do okulára O ďalekohľadu na stanovisku pozorovateľa S.

    Os p pupily P i os o okulára O splývajú s dráhou ZS . Obr. 4.

    Pri porovnaní s obr. 3., podľa teórie relativity, referenčný lúč akoby v priestore prekonával buď dráhu Z1P1 alebo dráhu Z2P2. Ale, podľa teórie kozmodriftu, to nezodpovedá predpokladanej objektívnej skutočnosti.

     Teória kozmodriftu uvažuje o pohybe svetla vyššie popísaným spôsobom.

     Podľa toho, už v čase, keď jednotlivé časti optickej sústavy prispôsobujeme celku, aby sme mohli pozorovať referenčný lúč zo zdroja Z na stanovisku pozorovateľa S , nevedomky orientujeme tieto časti optickej sústavy tak, aby boli zohľadnené predpokladané javy remisie a kaberácie svetelných lúčov.

    Z hľadiska súradnicového systému v pozorovateľnom priestore, situácia len zdanlivo vyzerá rovnako, ako je znázornená na obr. 4.

    Z hľadiska kozmodriftového priestoru je však situácia diametrálne odlišná, pozri obr. 3 a obr. 5.

    Je zrejmé, že orientácia osi pupily - a tým určenie objektívneho smeru referenčného lúča - na smer kozmodriftu, je na začiatku zostavovania optickej sústavy orientovaná náhodne. Orientácia osi okulára v kozmodriftovom priestore je však zákonitá, lebo je podmienená orientáciou osi pupily.

    V zmysle obr. 2. musí byť os pupily p orientovaná v smere Z1P1 a os okulára o musí byť orientovaná v rovnobežnom smere Z2P2 . (Poloha bodu P1 predstavuje polohu stanoviska pozorovateľa v čase remitovania predmetného svetelného lúča svetelným zdrojom. Poloha bodu Z2 predstavuje polohu svetelného zdroja v čase registrácie svetelného lúča pozorovateľom v bode stretu, t.j. v bode P2 .)

    Situáciu, predpokladanú teóriou kozmodriftu, schematicky vyjadruje obr. 5.

    Situáciu charakterizuje kaberačný uhol α . Veľkosť kaberačného uhla α vyplýva z rozmerov vektorového trojuholníka pre uvažované rýchlosti c a v , kde rýchlosť c je relatívna rýchlosť remitovaných lúčov vzhľadom na svetelný zdroj (= rýchlosť svetla vo vákuu) a v je rovnaká (pre jednoduchosť volím takýto prípad) rýchlosť objektívneho pohybu svetelného zdroja i súradnicového systému pozorovateľa. Kaberačný uhol α závisí tiež od voľby objektívneho smeru referenčného lúča vzhľadom na objektívny pohyb svetelného zdroja. Obr. 6.

     V prípade referenčného lúča, v navrhovanom experimente možno kaberačný uhol α označiť tiež pojmom komunikačný uhol pre daný referenčný lúč.

    Pojem „komunikačný“ som zvolil preto, lebo práve a len vďaka odchýlkam osi pupily a osi okulára ďalekohľadu od ich spojnice o kaberačný uhol α možno ďalekohľadom pozorovať svetelný zdroj. Účinok objektívneho pohybu Zeme totiž eliminuje účinok tejto smerovej odchýlky. Inými slovami, pohyb Zeme v kozmodriftovom priestore jednoducho „dorovná“ sústrednosť pupily a okulára (zjednotí ich osi).

     Popis experimentu           

     Optická sústava, potrebná k navrhovanému experimentu, pozostáva z laboratórneho svetelného zdroja a z ďalekohľadu, ktorým svetelný zdroj pozorujeme z určitej vzdialenosti (môže byť rádove v km). Príslušenstvom svetelného zdroja je kryt s pupilou, pomocou ktorej vymedzíme spomedzi všetkých zdrojom remitovaných svetelných lúčov (teoreticky) jeden referenčný lúč. 

    Pretože experiment má dokázať existenciu kozmodriftového priestoru, smerová orientácia optickej sústavy musí byť dlhodobo stabilizovaná vzhľadom na kozmodriftový priestor. Prakticky to znamená, že orientácia optickej sústavy musí byť stabilizovaná vzhľadom na hviezdy. Laboratórny svetelný zdroj i pozorovací ďalekohľad musia byť preto inštalované na plošinách, dlhodobo smerovo stabilizovaných voči hviezdam.

    Predpokladajme, že v určitom okamihu svetelný zdroj vyšle záblesk, ktorý prejde pupilou a je spozorovaný v zornom poli ďalekohľadu. Tým je daný objektívny smer referenčného lúča i hodnota komunikačného uhla (vymedzeného objektívnymi smermi kozmodriftu a referenčného lúča). Ďalej to znamená, že optická sústava je „vyladená“ pre daný časový moment a že v kozmodriftovom priestore má vzhľad ako na obr. 5.

    Otáčanie Zeme okolo vlastnej osi však spôsobí, že smerovo stabilizované plošiny, s laboratórnym svetelným zdrojom i s pozorovacím ďalekohľadom, sa začnú v priebehu dňa – z hľadiska pozorovateľného priestoru – odkláňať od svojej spojnice. Pri pozorovaní svetelného zdroja ďalekohľadom zistíme, že pupila zdroja sa postupne odkláňa zo zvoleného smeru. Vtedy už nie je možné pozorovať žiaden jeho svetelný lúč, a to až do doby, kým sa obidve plošiny neotočia v pozorovateľnom priestore o 360˚ a osi pupily i pozorovacieho ďalekohľadu opäť nesplynú s ich spojnicou. Tento okamih nastane po uplynutí pravého hviezdneho dňa.

    Hoci po uplynutí pravého hviezdneho dňa bude geometrická situácia experimentu znovu tá istá, fyzikálna situácia sa zmení.

    V priebehu jedného pravého hviezdneho dňa sa rýchlosť objektívneho pohybu Zeme zmení približne (maximálne) o 330 m/s – pri nezmenenej relatívnej rýchlosti remitovaného svetla c . V dôsledku toho sa zmení komunikačný uhol optickej sústavy. Obr. 7.

    Uvedených 330 m/s zodpovedá zmene rýchlosti jednej zložky objektívneho pohybu Zeme – totiž jej astronomického pohybu vzhľadom na Slnko - o 60 km/s v priebehu 180 dní, kým druhá zložka jej pohybu (kozmodriftový pohyb) zostáva konštantná.

    Uvedených 330 m/s je maximálna hodnota možnej uvažovanej zmeny objektívnej rýchlosti Zeme, a to v prípade, že by smer kozmodriftu ležal v rovine ekliptiky.

    Praktickým dôsledkom tohto stavu je jav, že pozorovanie referenčného lúča laboratórneho svetelného zdroja ďalekohľadom bude možné skôr alebo neskôr ako v čase „presne jeden hviezdny deň po okamihu nastavenia optickej sústavy“.

    Z obr. 7 možno odvodiť vzťahy, pomocou ktorých odhadnem očakávanú zmenu veľkosti komunikačného uhla ∆α = α – α´ v navrhovanom experimente.

    V okamihu nastavenia, pre komunikačný uhol optickej sústavy platí vzťah

    cos α  =  v / √(c.c + v.v) 

    Pre komunikačný uhol optickej sústavy, v okamihu „presne o jeden hviezdny deň neskôr“, platí vzťah

 cos α´  =  (v + ∆v) / √[c.c + (v + ∆v). (v + ∆v)] .                     (3)

    Vieme, že „denné“ ∆v ≈ 330 m/s, ak uvažujeme s relatívnym astronomickým pohybom Zeme (ročným pohybom) v okolí Slnka rýchlosťou  v ≈ 30 km/s. Podľa teórie kozmodriftu je objektívna rýchlosť Zeme podstatne vyššia. Preto hodnotu ∆v možno v menovateli vzťahu (3) zanedbať. Potom

    cos α´  =  (v + ∆v) / √(c.c + v.v)  =  [v / √(c.c + v.v)] + [∆v / √(c.c + v.v)]  =

   =  cos α  + [∆v / √(c.c + v.v)],

t.j.

    cos α´ - cos α  =  [∆v / √(c.c + v.v)] .                                    (4)

    Vzťah (4) využijem pre odhad očakávanej zmeny hodnoty komunikačného uhla pre ten variant navrhovaného experimentu, kde spojnica svetelný zdroj-ďalekohľad bude orientovaná kolmo na objektívny pohyb tejto optickej sústavy, t.j. spojnica bude kolmá na rýchlosť v . To po prvé. Po druhé, denná zmena rýchlosti pohybu Zeme (cca 330 m/s) je malá. Preto odhadnem výslednú zmenu komunikačného uhla zodpovedajúcu maximálnej zmene rýchlosti pohybu Zeme približne o 60 km/s. V praxi to znamená trvanie experimentu pol roka. Po tretie, z predstáv teórie kozmodriftu vyplýva, že objektívny pohyb Zeme sa nemôže podstatne odlišovať od kozmodriftu našej kozmooly (pozorovateľný vesmír je jej súčasťou). Preto v ≈ c ; pre odhad použijem v = c . Z toho vyplýva, že vypočítaná hodnota zmeny (cos α´ - cos α) sa vzťahuje na veľmi blízke okolie komunikačného uhla α = 45˚.

    S použitím uvedených predpokladov  možno vzťah (4) upraviť nasledovne:

    Hodnota funkcie cos α sa v 10-minútovom okolí uhla α = 45˚ mení o hodnotu 0,0021. Z toho vyplýva, že vypočítaná zmena hodnoty funkcie cos α o √2/10 000 zodpovedá uhlovej  zmene o 0,067 oblúkovej minúty, t.j. približne o 4 oblúkové sekundy.

    Zem sa, v dôsledku dennej rotácie, pootočí v svetovom priestore o jednu uhlovú minútu približne za štyri sekundy a o vypočítaný uhol 0,067 oblúkovej minúty sa pootočí za 0,268 sekundy.

    Z toho vyplýva, že, v navrhovanom experimente, by sa - v najpriaznivejšom prípade - v 183. dennom pozorovaní referenčného zdroja od okamihu „nastavenia“ optickej sústavy obnovil komunikačný uhol medzi laboratórnym svetelným zdrojom a ďalekohľadom o 0,268 s skôr (alebo neskôr) oproti zavŕšeniu hviezdneho dňa.

    Diskusia

    Zmena komunikačného uhla ako fyzikálny jav je veľmi ťažko postrehnuteľná. Odhadovaná hodnota pozorovateľnej zmeny je relatívne malá, určite je však pri dnešnom stave experimentálnej techniky registrovateľná a merateľná.

    Pozorovanie takéhoto javu by bolo pre špeciálnu teóriu relativity veľkým problémom, pretože - z jej hľadiska - pre podobný jav neexistuje príčina (z hľadiska teórie kozmodriftu je však príčina zrejmá). Vzhľadom na význam teórie relativity, ako aj na predpokladaný význam teórie kozmodriftu,  je preto žiaduce uskutočniť navrhovaný experiment.

    Jedným z problémov, ktoré treba riešiť pri realizácii experimentu,  je otázka „prevažujúceho“ smeru objektívneho pohybu Zeme (t.j. – z hľadiska teórie kozmodriftu – otázku smeru kozmodriftu našej kozmooly), od ktorého sa vlastný kozmodrift Zeme počas navrhovaného polročného experimentu odchyľuje len nepatrne. Podľa neoverených predpokladov teórie kozmodriftu antapex kozmodriftu našej kozmooly sa nachádza v súhvezdí Povozníka. Preto by mala byť spojnica svetelný zdroj-ďalekohľad situovaná do roviny kolmej na smer spojnice súhvezdie Povozníka – Zem. Inou možnosťou je voliť orientáciu experimentálnej optickej sústavy náhodne a experiment vykonať opakovane pri vždy inej orientácii optickej sústavy vzhľadom na hviezdy. Nameraný efekt zmeny komunikačného uhla by sa mal primerane líšiť. Tým by sa, okrem verifikácie javu zmeny komunikačného uhla, mohol verifikovať aj smer kozmodriftu, resp. aspoň získať orientačné údaje, (azda) využiteľné pri samostatnom riešení otázky orientácie kozmodriftu našej kozmooly vzhľadom na hviezdy.

 

 

    Pramene:

[1] CUDZIŠ, F.: Experimentálne overenie existencie kozmodriftového priestoru,

Myšlienky a fakty č. 1-2/2001, str. 29-34, ISBN 80 88682-54-1

 

 

            Do pozornosti stálym čitateľom mojich článkov:

 

            Vážení priatelia, v poslednej dobe dostávam do svoje e-mailovej schránky cufr@centrum.sk od facebooku zoznamy mien ľudí, ktorí by azda chceli so mnou komunikovať cez facebook. Za všetky ponuky na tento kontakt vám srdečne ďakujem, no (predbežne) zo - subjektívnych dôvodov - nechcem pobývať na facebooku, aj keď ponúka možnosť chatu. Preto každého, kto má záujem o nejaké doplňujúce informácie k mojim myšlienkam, alebo dokonca záujem o nejakú (aj jednorázovú) formu spolupráce so mnou, nateraz odkazujem na uvedený e-mailový kontakt. Dúfam, že vás to neurazí ani neodradí od vašich zámerov v súvislosti so mnou. Ďakujem vám za porozumenie.

 

 

 

 

Páčil sa Vám tento článok? Pridajte si blogera medzi obľúbených a my Vám pošleme email keď napíše ďalší článok
Pridaj k obľúbeným

Hlavné správy

DOMOV

Minúta po minúte: Farmári chceli Pellegriniho, prijal ich prezident Kiska

Prijali aj ponuku ministerky Matečnej, chcú ísť ale všetci.

DOMOV

Traktory v Bratislave. V hlavnom meste protestujú farmári

Traktory sú už zaparkované pred prezidentským palácom.

Komentár Zuzany Kepplovej

Ani farmári, ani učitelia nie sú len malá hlučná skupinka

Protestujúci sa učia jeden od druhého. No a čo?


Už ste čítali?