16. MAKSIMALNA MOGUĆA BRZINA KOD LORENCOVE
I DRUGIH TRANSFORMACIJA
U vezi maksimalne moguće brzine Ajnštajn kaže:
Citat: "U Teoriji relativiteta brzina
igra ulogu granične brzine, koju ne može dostići, a kamo li prekoračiti ni jedno realno telo.
Ova uloga brzine
, kao granične brzine,
sleduje uostalom već po sebi iz jednačina Lorencove transformacije. I u strvari one gube
smisao, ako se
izabere tako da je veće od
.
Za brzinu
bilo bi
, a za još veće brzine
izraz korena bio bi imaginaran [6]." Kraj citata.
I tako po Ajnštajnu brzina
igra ulogu nedostižne
brzine zbog jednačina Lorencove transformacije. Drugi neki razlog nije naveo. Međutim, kasnije
ćemo videti da i sam nije uvažavao taj postulat o maksimalnoj brzini.
Da bi se došlo do realnog zaključka o opravdanosti navedene tvrdnje
neophodno je izvršiti analizu Lorencove i ostalih (novih) transformacija sa stanovišta
maksimalno moguće brzine.
Jednačine Lorencove transformacije (12.20) i transformacija br. 1 (12.21),
koja je izvedena iz Lorencove, isključuju mogućnost postojanja većih brzina od brzine svetlosti.
Po njima brzina
može biti samo manja od brzine svetlosti. U protivnom,
a s obzirom na kvadratni koren u imenitelju navedenih jednačina, nastala bi nestvarna situacija,
jer ne postoji realna veličina koja je rezultat kvadratnog korena iz negativnog broja. Kao što
smo videli, ovo je Ajnštajn proširio na sve pojave u prirodi, tvrdeći da u prirodi nema većih
brzina od brzine svetlosti. To je postao princip u Teoriji relativnosti. Osnova za tako odlučan
stav je kvadratni koren u imenitelju jednačina, koji za taj slučaj stvarno ograničava brzinu
na vrednost brzine svetlosti. Ipak, postavlja se pitanje, može li taj
kvadratni koren, koji je samo matematička veličina u datom slučaju, biti razlog za postavljanje
tako ozbiljnih ograničenja prirodi?
Odgovor na ovo pitanje dobijamo analizom sledećih transformacija.
Jednačine transformacije br. 2 (12.22) ne postavljaju ograničenja po
pitanju maksimalno moguće brzine
, tako da ona može biti proizvoljno
veća od brzine svetlosti, to jest dozvoljava se da je
.
Jednačina transformacije br. 3 (12.23), koja je slična jednačinama
transformacije br. 2, takođe nema ograničenja za maksimalno moguću brzinu, pa je moguće da
je
.
Jednačine transformacije br. 4 (12.24) i br. 5 (12.25), koje su izvedene
iz uslova za invarijantnost jednačine za prostiranje ravanskog talasa svetlosti, takođe nemaju
ograničenja po pitanju maksimalne moguće brzine
, pa je i kod njih
dozvoljeno da je
.
Kod jednačina ove dve transformacije pri
je
= 0 i
= 0, dok
i
nisu definisane veličine, jer su rezultat deobe nule sa nulom,
a što je proizvoljan bilo koji broj.
Dakle, sudeći po napred izloženom ne može se zaključiti da postoje
osnovani razlozi za hipotezu da je najveća brzina u prirodi brzina svetlosti. Pre bi se mogao
izvesti zaključak da je realno očekivati da su moguće veće brzine i to kako u makro tako i u
mikro svetu. U svakom slučaju karakteristike jednačina dobijenih transformacijama ne mogu biti
dokaz ni jednog ni drugog.
Što se tiče relativnih brzina većih od brzine svetlosti, na primer brzina
između vagona i svetlosnog zraka kada se kreću u suprotnim smerovima, one svakako postoje
i pored suprotnog tvrđenja Specijalne teorije relativnosti. Uostalom, Ajnštajn je u svom prvom
radu o relativnosti [2] upotrebio izraz
već u trećoj jednačini rada
(
), čime je, na samom početku rada na Teoriji relativnosti,
sam negirao svoj postulat da je brzina svetlosti u vakuumu maksimalna moguća brzina u prirodi.
Na osnovu transformacija br. 2 moglo bi se, na primer, uzeti da je masa
tela u kretanju data formulom
![]() |
(16.1) |
umesto dobro poznatom Lorencovom formulom koju mnogi pogrešno pripisuju Ajnštajnu
![]() |
(16.2) |
uz konstataciju da se masa elektrona, izračunata po prvoj formuli bolje slaže sa masom elektrona izračunatom po formuli M. Abrahama [M. Abraham, Ann. d. Physik 10, 105, 1903.], K. Švarcšilda [K. Schwarzschild, Göttinger Nachr. 245, 1905.] i A. Zomerfelda [A. Sommerfeld, Göttinger Nachr. 303, 999, 1904.]
![]() |
(16.3) |
kao i sa eksperimentalno ustanovljenom masom elektrona u kretanju od strane W. Kaufmana.
[W. Kaufmann, Gessel, Wise, Gött. Nachr. 143, 291, 1901.;
Ann. d. Physik 19, 487; 20, 639, 1906.]
Izračunate vrednosti koeficijenata
,
i
date su u tabeli 16.1 iz koje se vidi
da je
za sve navedene vrednosti brzina elektrona, gde je
brzina elektrona, a
brzina svetlosti.
Što se tiče veličine mase u kretanju interesantno je napomenuti da je,
na primer, u području brzina do oko
najbolje slaganje izračunatih
masa po jednačinama (16.3) i (16.4)
![]() |
(16.4) |
Ovde treba napomenuti da se u stvari ni jedna od napred navedenih navodno relativističkih
jednačina za masu u kretanju ne zasniva na nekoj transformaciji koordinata, već da one
samo oblikom potsećaju na to. Kasnije ćemo videti da to naravno važi i za jednačinu (16.2)
za koju se misli da se zasniva na Lorencovoj transformaciji koordinata.
Tabela 16.1
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Neutralne čestice pri kretanju ne stvaraju oko sebe elektromagnetsko polje,
kao što je to u slučaju kretanja naelektrisanih čestica. Zbog toga neutralne čestice i tela ne bi
trebalo da imaju ograničenja u vezi maksimalne brzine.
Na kraju možemo zaključiti da tvrđenje o ograničenju maksimalne moguće
brzine u prirodi na vrednost
(brzina svetlosti u vakuumu) ima smisla
samo u slučaju kretanja naelektrisanih čestica u odnosu na etar u kojem se to kretanje vrši.
početak