Forgó mozgás és fénysebesség
-
SovereignX #110 A Föld légkörét az úgynevezett kozmikus sugárzás formájában szakadatlanul bombázzák különféle elemi részecskék a világûrbõl. Amikor ezek a részecskék kölcsönhatásba lépnek a felsõlégkör atomjaival, gyakran keltik más részecskék, az úgynevezett müonok záporát. Ezek a müonok nagyon rövid élettartamúak. Müonként csak néhány mikroszekundumig léteznek, ezután más részecskékké bomlanak el. Bár a fényéhez képest számottevõ sebességgel mozognak, mégsem élnek elegendõ ideig ahhoz, hogy az idõrõl alkotott hétköznapi fogalmaink szerint átjussanak a légkörön és elérjék a Föld felszínét. Ennek ellenére a részecskefizikusok a keletkezõ müonok legtöbbjét a Föld felszínén is érzékelni tudják. Az ellentmondás magyarázata egyszerû: minthogy ezek a müonok a Földhöz képest rendkívül gyorsan száguldanak, számukra az idõ lelassul. Pontosabban szólva a speciális relativitáselmélet szerint a müonok élettartama a 9-szeresére nõ a mi óráink szerint mért idõben, ahhoz képest, mintha nyugalomban lennének.
Emlékezzünk azonban vissza arra, amit korábban mondtunk: a speciális relativitáselmélet megengedi, hogy a müonok nyugvónak tartsák önmagukat. Saját vonatkoztatási rendszerükben viszont minden bizonnyal el kellene bomlaniuk, még mielõtt elérik a felszínt. Nos, egyáltalán nem! Ha a müonokat nyugalomban lévõnek tekintjük (azaz hozzájuk rögzítjük vonatkoztatási rendszerünket), akkor a Föld a müonok felé rohan, méghozzá a fénysebesség számottevõ hányadával. Ennek következtében természetesen a Föld összezsugorodik, legalábbis a müonok szempontjából nézve, méghozzá a Lorentz-transzformáció által elõírt mértékben. Minthogy a szóban forgó sebesség ugyanakkora, és mivel az egyenletekben a tér és az idõ szimmetrikusan jelenik meg, az összehúzódás mértéke pontosan ugyanakkora lesz, mint az idõdilatációé volt az elõzõ esetben - vagyis kilencszeres. Mivel az egyenletekben a tér és az idõ elõjele ellentétes egymással, a Föld légköre 9-ed részére zsugorodik. A müonok szempontjából tehát csak 9-szer kisebb távolságot kell megtenni ahhoz, hogy elbomlásuk elõtt leérkezzenek a Föld felszínére, ehhez viszont elegendõen hosszú az élettartamuk.
Bevágtam az egész erre vonatkozó részt