Vede do vienka. XI.

Autor: František Cudziš | 13.1.2020 o 10:55 | Karma článku: 5,06 | Prečítané:  225x

 Článok vysvetľuje jav relativistického správania hmoty podľa predstáv teórie kozmodriftu, ktorý ukazuje, že sa nejedná o žiadnu „vnútornú” vlastnosť hmoty. Je to mylná predstava, rovnako ako predpoklad o jej gravitačnom pôsobení.

    4  ČO  UŽ  MOHOL  EINSTEIN  (ASPOŇ) TUŠIŤ

    V historickom vývoji fyziky prvý Michelsonov-Morleyov experiment (1881) predchádzal objavu tzv. relativistických javov, z ktorých osobne prikladám najväčší význam relativistickému správaniu hmoty (1902). Ale – aj keď vysvetlenie jeho negatívneho výsledku v teórii kozmodriftu je priam triviálne – aby čitateľ tomuto vysvetleniu prikladal väčšiu váhu, a aby opäť lepšie vynikla dôležitosť objektívnej povahy mechanickej energie vo fyzike, vysvetlím najprv podstatu relativistického správania hmoty, a to na základe všeobecnej kozmodriftovej rovnice - v tvaroch (13a) a (13b).[9]

    Michelsonov-Morleyov experiment bol pripravený veľmi starostlivo. Ale – podľa môjho názoru, na základe predstáv a predpokladov teórie kozmodriftu - bol prevedený v podmienkach nedostatočného nadhľadu nad časťou fyzikálnej problematiky, ktorú chceli experimentátori skúmať. Zhodou okolností sa rozhodli pre optický experiment, nemohúci  – z objektívnych príčin – splniť ich očakávania. Oni síce predpokladali existenciu základného fenoménu, tvoriaceho časť „fyzikálneho aspektu” (objektívneho) priestoru, totiž existenciu tzv. éteru, ale zásadne podcenili jeho vlastnosti; i rýchlosť vlastného kozmodriftu Zeme. A už vôbec nepočítali so zotrvačnosťou svetla. Pod pojmom „zotrvačnosť svetla” treba rozumieť predpoklad, že rýchlosť šírenia svetla (v podobe svetelných lúčov, vyžiarených zdrojom do rôznych smerov) v (objektívnom) priestore sa (transvektorovo) skladá s rýchlosťou svetelného zdroja.

    4.1  Vysvetlenie podstaty relativistického správania hmoty na základe všeobecnej kozmodriftovej rovnice [9]

    Relativistické správanie hmoty je spoľahlivo experimentálne overený fakt, že hmotnosť hmotného objektu – v závislosti od zvyšujúcej sa pozorovanej (t.j. relatívnej) rýchlosti - zdanlivo narastá. V súvislosti s týmto javom sa začalo systematicky pracovať s pojmom tzv. „relativistickej hybnosti”. Fyzici totiž, v 20. storočí – tak bohatom na fyzikálne objavy „fundamentálneho významu” - dospeli k názoru, že klasický zákon zachovania hybnosti, ako ho poznáme – a bežne používame pri riešení praktických úloh – v skutočnosti neplatí. Je len dostatočným priblížením (platným pre bežné hodnoty pozorovaných rýchlostí) zákona zachovania relativistických hybností.

    Teória kozmodriftu nemá s týmto zdokonalením poznania problém. Inými slovami, v prípade hmotných objektov s vnútornou štruktúrou, súhlasí so zákonom zachovania tzv. „relativistickej hybnosti” bezvýhradne. Ale mechanizmus jeho pôsobenia vysvetľuje diametrálne odlišným spôsobom od špeciálnej teórie relativity (1905).

    V čom spočíva podstata rozdielnosti týchto dvoch spomenutých výkladov jedného a toho istého fyzikálneho javu?

    Einsteinov výklad je v podstate (len) formálne matematický, naviac vychádzajúci z (fyzikálne) absurdných predpokladov, ešte k tomu náležite nezdôvodnených, takže ich musel prosto postulovať. Teória kozmodriftu naproti tomu vychádza z názorných predstáv, ľahko prijateľných pre tzv. „zdravý rozum”, pretože vie podstatné fyzikálne súvislosti tejto problematiky aj popísať pomocou pojmov. Tým poskytuje „zdravému rozumu” možnosť preskúmať zdôvodnenie relativistického správania hmoty, popri matematickom popise javu, aj zo všeobecne logického hľadiska.

    V článku [9] som ukázal základnú súvislosť medzi zákonom zachovania hybnosti, zákonom zachovania (kinetickej) energie a rýchlosťou (bližšie neurčeného) pohybu inerciálnej súradnicovej sústavy - ŵ, v ktorej pozorujeme nejaký dynamický jav, napr. (viac-menej dokonale) pružný či nepružný zraz dvoch hmotných telies. Mám tým na mysli vzťahy (13a) a (13b).

    Vzťah (13a) uvažuje s hmotnosťami týchto telies i s (relatívnymi) rýchlosťami ich pohybu pred zrazom aj po zraze, a napokon – uvažuje aj rýchlosť pohybu samotnej súradnicovej sústavy. Ale vzťah (13a) je tak všeobecný, že neudáva nijakú „základnú” vzťažnú sústavu, vzhľadom na ktorú by bolo účelné vzťahovať pozorované pohyby. Preto, zo vzťahu (13a), ani nevyplýva žiadna konkrétna rýchlosť (objektívneho) pohybu ktorejkoľvek subjektívne zvolenej inerciálnej súradnicovej sústavy.

    Vzťah (13a) len a priori zavádza predpoklad koexistencie rôznych (tzv.) „priestorových hladín”, resp. „priestorových úrovní”. Podľa potreby, možno uvažovať koexistenciu ľubovolného počtu inerciálnych súradnicových sústav, ktoré môžu (v rámci svojho uvažovaného objemu) reprezentovať rôzne „priestorové hladiny” alebo „priestorové úrovne”. Zásadný fyzikálny význam však majú len dve. Prvou je už spomenutá „základná” priestorová úroveň, reprezentovaná súradnicovou sústavou, ktorá sa nachádza v stave tzv. „objektívneho pokoja”. Pre ňu teda platí ŵ = 0 (bez ohľadu na zvolenú jednotku rýchlosti).

    Druhú, fyzikálne veľmi dôležitú priestorovú úroveň, predstavuje každá inerciálna súradnicová sústava, ktorá je nejakým vhodným spôsobom spojená s priestorom (kdesi) na zemskom povrchu. Pretože je notoricky známe, že rýchlosť astronomického pohybu Zeme v okolí Slnka je cca 30 km/s, pri fyzikálnych pozorovaniach na zemskom povrchu možno predpokladať, že počas (napr.) niekoľkých hodín sa takáto súradnicová sústava pohybuje (dostatočne) inerciálne. Pre ňu však (celkom určite) neplatí: ŵ ≈ 30 km/s. V súvislosti s otázkou „skutočnej”, resp. objektívnej rýchlosti Zeme vo vesmíre, t.j. vzhľadom na súradnicovú sústavu v stave „objektívneho pokoja”, resp. vzhľadom na objektívny priestor, som už bol napísal, že zo všeobecnej kozmodriftovej rovnice nevyplýva a že ju bude potrebné určiť z nejakých iných, pre ten účel vhodných fyzikálnych javov.

    Najznámejší experiment, vykonaný s týmto cieľom, bol Michelsonov-Morleyov experiment, ktorého výsledok spôsobil fyzikom šok. Je to experiment, ktorý – paradoxne – preslávil jeho negatívny výsledok.

    Einstein síce predpokladal, že určiť objektívny pohyb Zeme nie je možné žiadnym fyzikálnym experimentom. Pritom si akosi neuvedomil potenciál (vtedy čerstvo objaveného, 1902) javu – relativistického správania hmoty – pre tento účel a radšej uprednostnil (dosť problematickú) koncepciu špeciálnej relativity (1905) atď. 

    Teória kozmodriftu objasňuje príčinu relativistického správania hmoty, ktorú možno pochopiť práve na základe všeobecnej kozmodriftovej rovnice, v jej tvare (13b). „Vedľajším produktom” tohto faktu je aj získanie poznatku, že vlastný kozmodrift Zeme ŵ = c, kde „c” je rýchlosť šírenia svetla vo vákuu (v pozorovateľnom, t.j. relatívnom priestore). Je tak trochu paradoxné, že k tomuto výsledku napomohol výsledkami svojej práce práve – Einstein!  

    Vzťah (13b) je napohľad ešte všeobecnejší ako (13a), pretože všetky fyzikálne veličiny v ňom sú prevedené na ľavú stranu, takže na pravej strane sa nachádza nula. V konečnom dôsledku, na ľavej strane (13b) sa (formálne) nachádzajú (len) tri matematické členy, kde sú všetky fyzikálne veličiny figurujúce vo vzťahu (13a) spočítané podľa mocnín „ŵ”.

    Načo je takýto „stručný” prepis – (13b) - vzťahu (13a) dobrý?

    Ak vzťah (13a) de facto zavádza predpoklad koexistencie takých inerciálnych súradnicových sústav, pri ktorých platia vyššie uvedené súvislosti medzi zákonom zachovania hybnosti, zákonom kinetickej energie a vlastnou rýchlosťou ich počiatku, pre vzťah (13b) sú dôležité tzv. „energetické hladiny”, charakteristické pre jednotlivé súradnicové sústavy.

    Usporiadanie členov (13b) podľa mocnín „ŵ” zdôrazňuje tiež fyzikálne veľmi dôležitý fakt, totiž, že objektívna energia ľubovolného hmotného telesa s vnútornou látkovou štruktúrou má tiež svoju špecifickú „štruktúru”, resp. „architektúru”. Jednotlivé členy (tzv. driftová, hybnostná a efektová energia) sa od seba líšia svojou veľkosťou, a to o mnoho rádov. Práve to je príčina, že ak aj pri rôznych fyzikálnych dejoch dochádza k zmene formy energie (napr. v dôsledku deformačnej práce „D”), hodnota transformovanej energie neprekračuje hodnotu tretieho člena. Naproti tomu, hodnota energie druhého člena je tak veľká, že sa v praxi najčastejšie prejavuje ako zachovanie klasickej hybnosti.  

    Všetky tri členy na ľavej strane (13b) predstavujú (akože) kladné hodnoty. Keďže však na pravej strane (13b) figuruje nula, hodnoty všetkých členov na ľavej strane musia byť tiež nulové.     

    Poznámka. Aby nedošlo k nedorozumeniu, upozorňujem, že fyzikálnym rozmerom energie je jednotka, ktorú som pre potreby svojich úvah nazval „joulen”. Je to základná jednotka transvektorovej kinetickej energie, pretože celková koncepcia teória kozmodriftu si logicky vyžaduje vlastnú sústavu niektorých základných fyzikálnych jednotiek, menovite tých fyzikálnych veličín, ktoré nejakým spôsobom súvisia s hmotnosťou. Už dávnejšie som, napr. v [7] predoslal, že jednotka [kg] nie je a ani nemôže byť – z objektívnych dôvodov – jednotkou hmotnosti. V teórii kozmodriftu som namiesto nej navrhol pre (tzv. „univerzálnu”) hmotnosť – m(u) - jednotku „kilen” - [kn]. V súvislosti s tým, (objektívnou) jednotkou sily je newtonian - [Nn] a (objektívnou) jednotkou energie už spomenutý „joulen” - [Jn].

    Prvý jej člen všeobecnej kozmodriftovej rovnice (13b) – 0.ŵ.ŵ – má evidentne nulovú hodnotu, pretože predstavuje výsledok odčítania menšiteľa od menšenca s rovnakou hodnotou; fyzikálny rozmer je chápaný v „joulenoch, lebo hmotnosť uvažovaných telies je vyjadrená v „kilenoch”.

    Rovnako má nulovú hodnotu aj tretí člen (B) všeobecnej kozmodriftovej rovnice (13b).

    Po jednoduchej úprave, nadobudne tvar zákona zachovania kinetickej energie pre prípad zrazu. Vo všeobecnosti obsahuje aj hodnotu (prípadnej) deformačnej práce „D”. Hoci v ňom figurujú len relatívne rýchlosti telies, pozorované pred zrazom i po ňom (vzhľadom na ľubovolne zvolenú inerciálnu súradnicovú sústavu), aj jeho hodnotu možno vyjadriť v „joulenoch” (a nie v jouloch), pretože vo všeobecnej kozmodriftovej rovnici vystupujú (nemenné) tzv. „univerzálne” hmotnosti zraziacich sa telies – m(1) a m(2) – udané v „kilenoch”.

    Druhý člen (A.ŵ) všeobecnej kozmodriftovej rovnice je však oproti ostatným jej dvom členom špecifický. Koeficient „A”, po jednoduchej úprave, nadobudne tvar zákona zachovania hybnosti pre prípad zrazu uvažovaných telies. Ako taký, samotný koeficient „A” má preto tiež nulovú hodnotu. Situáciu by sme teda mohli („automaticky”) chápať takto:

    A.ŵ  =  0.ŵ  =  0  .                            (20)  

    V tom prípade by sme sa však dopustili podstatnej chyby. – Z hľadiska fyzikálneho rozmeru, rovnicu (13b) by sme „posunuli” do polohy

    0.ŵ.ŵ                +  (A = 0).ŵ         +  0                        =  0                                    (21a)

    [kn].[m/s].[m/s]  +  [kg.m/s].[m/s]  +  [kn].[m/s].[m/s]   =  [kn].[m/s].[m/s] ,            (21b)

a to by bola zásadná chyba.

    Pripúšťam, že čitateľ môže mať problém, o čo sa v (21a) + (21b) vlastne jedná. Ale – ak si vypomôžeme „járayovským násobením nulami”, (21b) možno vyjadriť tiež ako (napr.):

    0.jablko  + 0.hruška  + 0.jablko  =  0.jablko              ,

kde (obrazne) platí: „jablko”  =  [kn].[m/s].[m/s] a „hruška”  =  [kg.m/s].[m/s]. 

    Opätovne zdôrazňujem: je veľmi-veľmi dôležité pochopiť tento moment problematiky. Ak som voľakedy napísal, že „kvôli všeobecnej kozmodriftovej rovnici” sa raz budú konať vedecké konferencie” (lebo jej význam si v ničom nezadá napr. s rovnicou E = m.c.c), správne ocení toto tvrdenie len ten, čo ho naozaj pochopí.

    Pokúsim sa o objasnenie podstaty tohto momentu ešte inými slovami. –

    Objektívnu rýchlosť „ŵ” i relatívne rýchlosti vo vzťahu (13a) možno vyjadriť rovnakými fyzikálnymi jednotkami, pretože voľba fyzikálnej jednotky pre relatívne rýchlosti – principiálne – podmieňuje hodnotu „ŵ”, vyjadrenú pomocou tej istej fyzikálnej jednotky. Teda, v prípade prvého i tretieho člena (13b), z dôvodu určovania rýchlostí, nie je žiaden problém. Prvý člen (13b) obsahuje jedinú objektívnu rýchlosť (ŵ) a tretí člen obsahuje (popri hmotnostiach telies) len samé relatívne rýchlosti.

    Druhý člen (13b) však obsahuje zároveň obidva typy rýchlostí. – Ako vidíme, jedná sa tu o súčin „koeficientu” „A”, ktorý obsahuje len relatívne rýchlosti, s objektívnou rýchlosťou „ŵ”. Pritom rýchlosť „ŵ” musí byť nejakým korektným spôsobom včlenená do „koeficientu” „A”, aby sa „hrušková” povaha druhého člena (13b) zmenila na „jablkovú” povahu ostatných členov rovnice, ako si to vyžaduje fyzikálny aspekt rovnice (13b) ako celku.

    Keďže objektívna rýchlosť „ŵ” je (principiálne) podstatne vyššia ako bežné relatívne rýchlosti (porovnajme napr. rýchlosť astronomického pohybu Zeme v okolí Slnka – cca 30 km/s – s bežnými rýchlosťami na zemskom povrchu, napr. 30 m/s = 108 km/hod.), „ŵ” nemožno nijakým spôsobom „vsunúť” do žiadnej bežnej relatívnej rýchlosti.

    Ako rozumné riešenie problému sa ponúka prakticky len jediná možnosť. – Spočíva v predpoklade, že objektívna rýchlosť „ŵ” fyzikálne súvisí s hmotou pohybujúcich sa telies. Toto je zrejme najdôležitejšia príčina ich zotrvačnosti.    

    V praxi bežne uvažujeme s tzv. „pokojovou” hmotnosťou m(0) telesa, nachádzajúceho sa v stave (relatívneho)pokoja. Vo všeobecnom gravitačnom zákone Isaaca Newtona tiež figurujú (tzv. „gravitačné”) hmotnosti m(g) vzájomne interagujúcich telies. V určitom období historického vývoja fyziky sa experimentálne skúmalo, či sa jedná o rozdielne hmotnosti alebo platí m(0) = m(g). Aby toho nebolo málo, zistilo sa ešte, že pri vysokých pozorovaných (t.j. relatívnych) rýchlostiach hmotných objektov sa ich pokojová hmotnosť m(0) mení na akúsi relativistickú hmotnosť m(r), pričom môže byť m(r) » m(0).

    Ak sa počas celého obdobia klasickej fyziky považovala v diferenciálnych rovniciach akákoľvek hmotnosť za konštantnú, práve relativistické správanie hmoty primälo moderných fyzikov-relativistov zmeniť názor na povahu hmoty a považovať ju za premennú, aj keď tento (de facto) predpoklad nevedia dodnes vierohodne zdôvodniť.

    Vráťme sa však k všeobecnej kozmodriftovej rovnici (13b), lebo, na jej základe, možno pochopiť aj túto poslednú „hmotnostnú komplikáciu”.  Na druhom člene (13b) sa ukazuje, že vlastne musí platiť:

    m(0)  =  m(g)  =   m.ŵ       .               (22a)

    Hmotnosť „m”, v súčine „m.ŵ” na pravej strane vzťahu (22a) nebola – uvedomme si to! – vo všeobecnej kozmodriftovej rovnici (13a) nijako bližšie špecifikovaná. Teraz sa však zrazu ukazuje, že pokojová hmotnosť „m(0)” je vlastne „objektívna hybnosť” pohybujúcej sa „univerzálnej hmotnosti „m(u)” – t.j. „m(u).ŵ”. Inými slovami, ešte aj v súčasnosti sa systematicky dopúšťame fyzikálneho omylu, keď HMOTNOSŤ považujeme za („matematicky” definovanú) HYBNOSŤ. Bolo teda nanajvýš rozumné, o hmotnostiach m(1) a m(2) zraziacich sa telies v rovnici (13a), dopredu nič bližšie nepredpokladať.

    Z analýzy druhého člena (13b) totiž vyplýva, že

    kg    =    kn.ŵ      .                              (22b)

    Zo vzťahu (22b) následne vyplýva, že medzi kilogramom – fyzikálnou jednotkou pokojovej, resp. gravitačnej hmotnosti [kg] – a „kilenom”, jednotkou tzv. „univerzálnej hmotnosti” „m(u)”, [kn], platí vzťah

    [kn]  =  [kg] / ŵ          .                         (22c)

    Konečne sa dostávame k podstate vysvetlenia (resp. pochopenia) javu - relativistického správania hmoty.

    Keď vnímame hmotné teleso v stave pokoja, v skutočnosti sa (v objektívnom priestore) pohybuje inerciálnym pohybom, NEMENIAC svoju energiu. To je nevyhnutná, a zároveň postačujúca podmienka pre jeho zotrvačnosť. Ak sme teleso, nachádzajúce sa v stave pokoja, pôsobením sily uviedli do pohybu, prejavilo zotrvačný odpor úmerný svojej hmotnosti, pretože pôsobiaca sila začala meniť jeho vlastnú energiu a tým porušila uvedenú všeobecnú podmienku zotrvačnosti. Pri značne vyšších pozorovaných rýchlostiach telies, ako sú rýchlosti tzv. bežné, však pozorujeme, že zotrvačný odpor telesa prestáva byť úmerný jeho hmotnosti. – Hmota sa správa relativisticky.

    Čím je to spôsobené?

    Zamyslime sa, ako v pozemských podmienkach dosahujeme vysoké rýchlosti, pri ktorých sa už markantne prejavuje relativistické správanie hmoty. –

    Aby sme vôbec (aspoň teoreticky) mohli, v tomto našom relatívnom priestore, vysoko rýchlostné pohyby dlhodobejšie pozorovať, musia sa príslušné hmotné objekty neustále pohybovať v našej blízkosti. Deje sa to napr. v urýchľovačoch elementárnych častíc. Elementárne častice, napr. elektróny, majú na svoju hmotnosť naviazaný elektrický náboj, vďaka čomu možno na ne pôsobiť elektromagnetickými silami.

    Všimnime si pohyb jedného osobitného elektrónu.

    Nachádzajúc sa v (relatívnom) pokoji, v skutočnosti sa pohyboval rýchlosťou vlastného kozmodriftu Zeme, resp. urýchľovača s ňou spojeného (bez ohľadu na jeho polohu na zemskom povrchu. Počas relatívne krátkej doby niekoľko málo minút alebo hodín, môžeme pohyb Zeme považovať za inerciálny.

    Pri urýchľovaní, daný elektrón koná zložený pohyb, pohybujúc sa po dráhe – výslednici dvoch rôznych „čiastkových” pohybov. Prvý pohyb je už spomenutý (de facto) inerciálny vlastný kozmodrift Zeme. Druhý pohyb je relatívny (vzhľadom na Zem) „obežný” pohyb elektrónu v prstencovej komore urýchľovača.

    Tvar objektívnej dráhy urýchľovaného elektrónu závisí od pomeru rýchlostí týchto dvoch „čiastkových” pohybov a tiež od sklonu roviny „obežného” pohybu elektrónu na smer vlastného kozmodriftu Zeme „ŵ”.

    Z hľadiska názornosti, najjednoduchšia je situácia, keď vlastný kozmodrift Zeme leží v rovine „obežného” pohybu elektrónu, resp. v rovine prstencovej komory urýchľovača. V tomto špeciálnom prípade sa elektrón môže teoreticky pohybovať po troch typoch objektívnej dráhy, ktoré – pri pomalších relatívnych rýchlostiach elektrónu (cca niekoľko tisíc až desiatok tisíc km/s) - pripomínajú tri rôzne typy cykloidnej dráhy, ktoré sú znázornené spoločne na jednom obrázku. Obr.1. –

    Uvažovaný elektrón sa pohybuje ináč. Síce (relatívne) „obieha” – nejakou „obežnou” rýchlosťou „o” - po obvode istej kružnice, ale táto kružnica sa nevalí po žiadnej priamke; po priamke sa v tomto prípade inerciálne pohybuje stred onej kružnice – pochopiteľne, rýchlosťou vlastného kozmodriftu Zeme „ŵ”. Aj tu môžu (teoreticky) vzniknúť tri tvarové typy objektívnych dráh elektrónu, v závislosti od pomeru rýchlostí „ŵ” a „o”: w < o , ŵ = o , ŵ > o .

            Tretí prípad je pre teóriu kozmodriftu úplne bezproblémový. Príčinu objasní analýza druhého prípadu.

    Prvý prípad (ŵ < o) by v praxi znamenal, že elektrón v urýchľovači sa (objektívne ) pohybuje po „sľučkovitej” dráhe, a to je prakticky vylúčené. Faktické následky takejto situácie si možno predstaviť  –  na podobnom, síce hypotetickom, ale zato veľmi názornom – príklade. Keby bol astronomický pohyb Zeme v okolí Slnka (cca 30 km/s) objektívny, a pritom rýchlejší ako objektívny pohyb samotného Slnka (povedzme 20 – 25 km/s), naša matička Zem by bola tiež nútená pohybovať sa vo vesmíre po „sľučkovitej” dráhe. Zrýchlenia, pôsobiace v blízkosti tých „sľučiek”, by spôsobili, že by sa lámala zemská kôra a všetky pohoria by sa borili, moria by sa vyliali z brehov a unikli do vesmíru rovnako ako aj „odtrhnutá” zemská atmosféra. Nič také sa nikdy neudialo.

    Druhý prípad (ŵ = o) je rovnako nereálny. Problémové sľučkovité úseky na objektívnej dráhe elektrónu (podobnej ako na obr.1, dráha c) by sa len zmenili na úseky zakončené výraznými hrotmi. Obr.2. Ich koncové body zodpovedajú okamihom, keď by sa elektrón pohyboval presne v protismere objektívneho pohybu samotného urýchľovača.

    Presne toto je ten moment, ktorý nám pomôže pochopiť príčinu relativistického správania hmoty. Za predpokladu, že energia je objektívna fyzikálna veličina, potom – z výsostne energetického hľadiska - je pre elektrón, na takomto hrotovitom úseku jeho objektívnej dráhy, veľmi problematické pohybovať sa (takmer) kolmo na smer vlastného kozmodriftu samotného urýchľovača a zároveň ho vo svetovom priestore neprestať nasledovať – vďaka pevnej silovej väzbe s urýchľovačom. Na taký pohyb musí elektrón dostávať od urýchľovača potrebné množstvo energie. To množstvo je značné. Okrem toho, potreba energie narastá – v závislosti od „obežnej” rýchlosti elektrónu – nelineárne, resp. relativisticky.  

    Špeciálna teória relativity vychádza z predpokladu (na základe dôvodov matematickej povahy), že rýchlosť šírenia svetla vo vákuu je maximálna možná rýchlosť pohybu, ktorú hmotné objekty ani nemôžu dosiahnuť. Svojím spôsobom je (akosi) „vyhradená” len pre fotóny, ktoré (vraj) nemajú „pokojovú” hmotnosť.

    Na druhej strane, aj pri pokusoch s urýchľovaním elementárnych častíc v urýchľovačoch  sa nikdy nepodarilo dosiahnuť (relatívnu) rýchlosť „c”. Položme si otázku – prečo?

    Nemôže byť objektívnou príčinou tohto javu práve problematickosť vyššie analyzovaného prípadu, totiž, že urýchľovaný elektrón nemôže dosiahnuť (relatívnu) „obežnú” rýchlosť „c” preto - len preto a práve preto – že rýchlosťou „c” sa (objektívne) pohybuje samotný urýchľovač?

    Teória kozmodriftu to naozaj predpokladá.

    Potom fyzikálne usporiadanie objektívnej reality (sveta) vyzerá asi takto. –

    Urýchľovaný elektrón má konkrétnu hmotnosť, a nemôže dosiahnuť (relatívnu) rýchlosť „c”. Urýchľovač predstavuje „hmotné teleso s vnútornou látkovou štruktúrou”, a (ani) to mu nebráni pohybovať sa vlastným kozmodriftom – objektívnou rýchlosťou „c”! Elektrón sa teda môže celkom bežne (objektívne) pohybovať tzv. „nadsvetelnou”  rýchlosťou (až do hodnoty 2c); to len jeho relatívna rýchlosť nemôže dosiahnuť hodnotu „c”.Podľa špeciálnej teórie relativity je to nonsens – podľa teórie kozmodriftu je to samozrejmý fakt.

    Urýchľovač sa objektívne pohybuje konštantnou rýchlosťou „c” po priamočiarej dráhe. Urýchľovaný elektrón nemôže dosiahnuť relatívnu rýchlosť „c” preto, lebo sa objektívne pohybuje po „hrotovitej dráhe”, ktorá vznikne (v závislosti od narastajúcej „obežnej” rýchlosti elektrónu) postupným zmenšovaním šírky jednotlivých oblúkovitých úsekov dráhy a ktorá je evidentne dlhšia ako priamočiara dráha urýchľovača.

    Ak by sme chceli porovnať dĺžku týchto dvoch význačných dráh a určiť ich pomer, určiť dĺžku dráhy elektrónu – analytickým výpočtom - je dosť problematické. Najmä preto, že špecifickú úlohu tu zohráva aj sklon „obežnej roviny” elektrónu na smer vlastného kozmodriftu urýchľovača, ktorý môže byť vo všeobecnosti rôzny (napr. v závislosti od polohy urýchľovača na zemskom povrchu, a tiež v dôsledku rotácie Zeme). Poznamenávam, že pre „obežné” rýchlosti, rádove niekoľko tisíc až desiatok tisíc km/s, je možné aproximovať objektívne (priestorové) dráhy elektrónu na dráhy rovinné - s dostatočnou presnosťou.

    [Povedzme, že obvod prstencovej komory v CERN-e je cca 30 km, že sa komora (v danom čase) nachádza v rovine kolmej na vlastný kozmodrift Zeme a že v nej „obieha” elektrón s (relatívnou) rýchlosťou 30 000 km/s. Teda za jednu sekundu elektrón absolvuje 1000 okruhov a Zem urazí vo svetovom priestore 300 000 km. Elektrón sa tak objektívne pohybuje po dráhe tvaru závitnice, s priemerom necelých 10 km a so stúpaním 300 km, ktorú možno kolmou projekciou aproximovať na pravidelnú rovinnú vlnovku s dĺžkou jednej vlny 300 km a amplitúdou cca 5 km. Ak by bola „obežná rýchlosť” elektrónu len 3000 km/s, amplitúda podobne získanej vlnovky by sa nezmenila (cca 5 km), ale dĺžka jednej vlny by vzrástla na 3000 km.  

    Pri rýchlostiach blízkych „c” zrejme do hry vstupujú aj iné faktory (napr. brzdné žiarenie), ktoré spôsobujú, že rôzne smerovanie „obežných rovín” sa na relativistickom správaní hmoty neprejavuje pozorovanými odchýlkami.]

    Predstavme si, že poznáme dĺžku „hrotovitej” dráhy, ktorú prekonal elektrón istou „obežnou” rýchlosťou za daný čas, a znázorníme ju úsečkou A(E)B(E). Zanedbajme tiež rozmery prstencovej komory urýchľovača a uvedomme si, že – v ľubovoľnom časovom okamihu - sa urýchľovač i ním urýchľovaný elektrón nachádzajú tesne vedľa seba (akoby v jednom bode), hoci dovtedy prekonali rôzne dlhé (objektívne) dráhy rôznou (objektívnou) rýchlosťou. Priemernú rýchlosť elektrónu „v(o)” na jednom „hrotovitom” úseku jeho objektívnej dráhy (počas ∆T) získame porovnaním A(E)B(E) s dráhou A(Z)B(Z), ktorú Zem urazila za ten istý čas ∆T.

    Na obr.3 je znázornené, že - za uvedených predpokladov – dráhy A(E)B(E) a A(Z)B(Z) musia zvierať určitý uhol „α” a preto priemerná „obežná” rýchlosť elektrónu „v(o)” musí byť – po prvé - nutne vyššia ako rýchlosť vlastného kozmodriftu Zeme „ŵ” (na obr.3 uvádzaná symbolom „w”). Po druhé, vidíme, že „v(o)” je zároveň v takom vzťahu s rýchlosťou „w”, ktorý nápadne pripomína faktor „γ” – notorický známy z matematického aparátu špeciálnej teórie relativity.

    Uvedomme si, že jeden úsek objektívnej „hrotovitej” dráhy elektrónu predstavuje dráhu, ktorú vykonal počas jedného-jediného konkrétneho „obehu” v prstencovej dráhe urýchľovača. V čase, keď sa hodnota jeho (relatívnej, okamžitej) „obežnej” rýchlosti – označme ju „v” - blíži hodnote „c”, možno považovať ∆T = dt a urobiť (zásadný) predpoklad, totiž, že

    sin α  =  v/w.     (23)

    Takto sa dostaneme k vzťahu medzi tromi rôznymi rýchlosťami, významnými pri vysvetľovaní dôvodov relativistického správania hmoty:  „v(o)”, „v” a „w” (= ŵ).

    Rýchlosť „v(o)” je objektívna, „nadsvetelná” rýchlosť elektrónu, ktorý sa pohybuje v urýchľovači nejakou okamžitou (relatívnou, „podsvetelnou”) rýchlosťou „v”, kým samotný urýchľovač sa pohybuje objektívnou rýchlosťou „w” vlastného kozmodriftu Zeme „ŵ”.   

    Ak sa vrátim k fyzikálnemu usporiadaniu objektívnej reality (sveta), v zmysle teórie kozmodriftu môžem teda konštatovať toto.  –

    Hmotné teleso s vnútornou látkovou štruktúrou „ v pozemských podmienkach”(resp. hmotný objekt s vnútornou štruktúrou), v stave (relatívneho) pokoja a s tzv. „pokojovou” hmotnosťou „m(0)”, má v skutočnosti tzv. „univerzálnu”, od rýchlosti svojho pohybu nezávislú, hmotnosť „m(u)” a objektívne sa pohybuje rýchlosťou vlastného kozmodriftu Zeme „w” = „c”. Pritom platí:

    m(0)  =  m(u).w          .                                               (24)

    Ak pozorujeme jeho pohyb relatívnou rýchlosťou „v”, objektívne sa pohybuje „nadsvetelnou” rýchlosťou

    w/(1 – v.v/w.w)  = w/√(1 – v.v/c.c)   .                           (25)                

S prihliadnutím na vzťahy (24) a (25), možno vtedy písať

    m(u).w/√(1 – v.v/w.w)  =  m(0)/√(1 – v.v/w.w)  =  m(0)/√(1 – v.v/c.c)   .              (26)

    Príčinou  relativistického správania hmoty  je „nadsvetelná” objektívna rýchlosť telesa (resp. hmotného objektu s vnútornou štruktúrou), generovaná zmenou jeho pohybového stavu zo stavu relatívneho pokoja (pri danom vlastnom kozmodrifte Zeme, resp. podobne sa pohybujúcej vzťažnej súradnicovej sústavy) na stav relatívneho pohybu. A, hoci sa hmotnosť nemení (ostáva konštantná), pri zrýchľovaní relatívneho pohybu relativisticky narastá potreba objektívnej (transvektorovej) kinetickej energie.

    Z toho vyplýva záver, že relativistické správanie hmoty nie je vlastnosťou samotnej hmoty, ale je to - pri danom usporiadaní objektívnej reality (sveta) - jav, vyplývajúci z energetických zákonitostí pohybu

    Kritérium „elementárnosti” hmotných častíc. Relativistické správanie hmotnej častice, objektívne sa pohybujúcej po PRIAMOČIAREJ dráhe, je - podľa predstáv teórie kozmodriftu – dôkazom jej vnútornej štruktúry, čiže nie je elementárnou časticou.

               

    Pokračovanie.

               

    Pramene:

 

[7] https://cudzis.blog.sme.sk/c/437316/kilogram-nie-je-jednotkou-hmotnosti.html

[9] https://cudzis.blog.sme.sk/c/523475/vede-do-vienka-vii.html

 

 

            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

Autorská strana Ondreja Podstupku

Vláda nezvláda slová a môže to stáť životy

Stručný návod na lepšie hospodárenie s dôverou.

Dnes píše Elena Eleková

Nie, nečaká nás sloboda s dvoma negatívnymi testami vo vrecku

To je vec, ktorú robí vláda zle: nehovorí otvorene ľuďom, čo ich čaká.


Už ste čítali?