snakekiller#217
Gondoljuk el a következő kísérletet: van egy egyenes vonalban, állandó sebességgel mozgó vonat, rajta két, rögzített valamekkora pozitív elektromos töltéssel rendelkező testtel. A vonat, így a töltött testek ugyebár mozognak a földön lévő megfigyelőhöz képest, de a vonaton lévő emberekhez képest nem!
Nézzük mit mondanának erre a helyzetre a Maxwell-egyenletek, azaz az elektromágneses jelenségek ismeretében az egyes megfigyelők! A földön lévő emberek azt látnák, hogy a töltések mozognak, tehát értelemszerűen mágneses teret keltenek és közöttük, az elektromos taszításon kívül egy azt gyengítő mágneses vonzás is fellép, tehát a köztük ható erőt, ha kiszámolják, azt kapják, hogy: F=F(e)-F(m). Azonbanan, a vonaton lévő emberek azt állítják, hogy a töltés _nem mozog_, tehát a megszokott eletromos taszítást érézkelik közöttük, azaz a köztük ható erőt F=F(e)-nek veszik, és ennyinek is mérik!
Ez így ugyebár logikus nemde? NADE! Kísérletünk alanyai úgy gondolkoztak, hogy a Maxwell-egyenletek által megjósoltak maradéktalanul teljesülnek a saját vonatkoztatási rendszerükben.
Logikusan jön a kérdés, hogy miért, lehet máshogy is? Hát lehet, ugyanis évtízedekig azt mondták, hogy (ahogy azt gondolom már mindenki halotta vmilyen formában) a Maxwell-egyenletek, csak egy, teljesen nyugvó vonatkoztatási rendszerben (az un. éterhez) viszonyított mozgásra érvényesek, és ezt minden más, a Newtoni felfogás alapján inerciarendszernek tekinthető rendszerben figyelembe kell venni hogy ezzel megőrizzék a következetességet, és az egyes megfigyelések univerzális voltát, ami végülis az emberi gondolkodásmódot figyelembe véve teljesen logikus elvárás.
Tömören és röviden: az elektromágnese jelenségek szempontjából az egyedüli valós vonatkoztatási rendszernek az étert tekintették, minden más, az éterhez képest mozgó rendszerben nem lehet maradéktalanul megmagyarázni az EM jelenségeket, hanem figyelembe kell venni a test éterhez viszonyított mozgását. Magyarul az inerciarendszerket nem tekintették univerzálisan ekvivalensnek! Ebből logikusan következett az a feltevés, hogy a fény sebességét (amit Maxwell már meghatározott) az éterhez mérjük és természetesen nem állandó, hiszen, ha az éterhez képest v sebességgel mozgó rendszerből fényt bocsátunk ki c-vel az a sebességösszeadódás miatt valóban v+c sebességgel kéne,hogy rendelkezzen, ahogy ezt a józan ész is megkívánja.
Menjünk is vissza az előző kísérletre! Az éter elmélet alapján, a vonat (a töltésekkel együtt) mozog az éterhez képest, így a töltések kisebb erővel taszítják egymást, ahogy a világ rendje megkívánja... csakhogy _nem ez történik_!!!
A vonaton lévők normális elektromos taszítóerőt mérnek, semmiféle mágneses erőhatást nem mérnek! Ezzel már egy cáfolatát adtuk az abszolút viszonyítási rendszer létezésének.
De nézzünk meg még egy problémás területet! A Föld mint tudjuk sokféle mozgást végez: forog a tengelye körül, kering a nNap körül, ami pedig a Tejút hatalmas spirálkarjának tagjaként mozog állandóan, és akkor még nem beszéltünk a csillagrendszerek, galaxisok, halmazok mozgásáról, az univerzum tágulásáról, stb. Ha az éternek a világűrt mindenhol kitöltő láthatatlan anyagot vesszük, akkor most mi milyen mozgást is végzünk hozzá képest? Nem kéne eltérésnek lennie például a föld forgásának irányában és arra merőlegesen a fény sebességében? Nos, ezt az éter-hipotézis által megjósolt eltérést próbálták kimutatni a Michaelson-Morley kísérletben. Nem találtak eltérést. A fényt úgy tűnt nem érdekelte, milyen mozgást végzünk, ő akkor is 3*10^8-nal ment, bármilyen irányba, bárhol, bármikor.
Megállapíthatnánk az eddigiek alapján, hogy az EM jelenségek minden vonatkoztatási rendszerben ugyanúgy játszódnak le. Két egyenes vonalú, egyenletes mozgást végző, esetleg nyugalomban lévő rendszerben, ugyanúgy ahogy egy, a saját rendszerkben ugyanolyan ívben elhajított labda pályájáról ugyanúgy számonának be; ugyanúgy két hozzájuk képest nyugvó elektromos töltés között ható erőt is ugyanannyinak mérnék mindketten, függetlenül attól, hogy egymáshoz, vagy a Földhöz, vagy akármihez képest milyen sebességgel mozognak. Persze egy, nem az ő rendszerükben tartózkodó, hozzájuk képest mozgó megfigyelő már mást mondana minderről, ahogyan egy elhajított labda pályáját is másmilyennek írná le az ő szemszögéből.
Ezzel tulajdonképpen eljutottunk Einstein elméletéhez, tehát az inerciarendszerek egyenértékűségéhéhez. Hogy hogy jön mindehhez a fénysebesség, mint állandó, stabil mennyiség? Az előbbi gondolatmenetet azért vezettem le ilyen hosszan és szájbarágósan, hogy szépen logikusan letisztázzuk azokat a logikai lépéseket, amik a tudósokat és az érdeklődőket, diákokat, vezérelték/vezérlik az elmélet megalkotásában és megértésében és így ne legyen vita a miérteken.
A továbblépéshez, megint gondolkodjunk: a fény, EM hullám, tehát EM-jelenség lévén a fennti gondolatmenet alapján minden inerciarendszerben ugyanúgy viselkedik, ugyanúgy figyelhető meg azonos körülmények között. Dehát az előbb lehetséges volt az, hogy adott jelenséget egyik inerciarendszer_ből_ figyelve mást láttunk mit a másik_ból_ nézve. Miért is nem lehetséges ez a fényél? Nos a legegyszerűbb talán úgy felfogni a dolgot, hogy a fény, mivel nem már, mint elektromos és mágneses terek egymás utáni folyamatos keletkezése, ami már független atól, hogy honnan, milyen módon indult, a lényeg, hogy tisztán EM jelenségként kell értelmezni és csak az adott tér EM-s tulajdonságaitól függ. És, mivel azonos körülmények között minden EM jelenség, minden VR-bwen ugyanúgy játszódik le; a fény adott közegben vett sebessége minden inerciarendszerben megegyezik.
Tudom szájbarágós, tudom, sokat ismétlek és sokat magyarázok tökegyértelmű dolgokat, de sztem még mindig jobb így elmagyarázni, mint utólag válaszolni a kismillió kérdéasre, vagy esetleg utólag kijavítani egy tévesen rögzült dolgokat.
Ha valami így sem világos, vagy vki ellenvéleményen van, nyugodtan kérdezzen inkább legyen érdemi vita, mint ész nélküli bólogatás. :)