25. PROBLEM KRETANJA U TEORIJI RELATIVNOSTI
Sve jednačine u Specijalnoj teoriji relativnosti izvedene su korišćenjem
dva inercijalna koordinatna sistema. Kod izvođenja jednačina uzeto je da je prvi koordinatni
sistem nepokretan, a da se drugi koordinatni sistem kreće brzinom
u odnosu na prvi. Takav pristup problemu kretanja ima smisla samo sa stanovišta matematike.
Međutim, on je neprihvatljiv sa stanovišta fizike, jer se u prirodi sve kreće. Osim toga
u Teoriji relativnosti se ne prihvata mogućnost postojanja etra.
Kad kažemo da se neko telo kreće mi uvek imamo u vidu promenu položaja
tog tela sa vremenom u odnosu na neko drugo telo. Međutim, to drugo telo može da bude u stanju
kretanja ili mirovanja u odnosu na neko treće telo. U isto vreme to treće telo može takođe
da bude u stanju kretanja ili mirovanja u odnosu na četvrto telo, itd.
Da bi sagledali problem u vezi kretanja razmotrimo dva primera kretanja.
Kao prvi primer uzećemo slučaj dva putnika u vozu koji se kreće brzinom
u odnosu na železničku prugu i nasip kraj pruge.
Prvi putnik sedi mirno u putničkom vagonu i na taj način se, zajedno sa
vagonom i vozom, kreće brzinom
u odnosu na prugu i nasip kraj pruge.
Drugi putnik se kreće u vagonu brzinom
u odnosu
na vagon, ali u suprotnom smeru od smera kretanja vagona i voza. Na taj način on se kreće
brzinom
u odnosu na vagon, voz i prvog putnika koji mirno sedi
u vagonu. Međutim, on ne menja svoj položaj i ostaje u miru u odnosu na prugu i nasip pokraj pruge.
Sada se postavlja pitanje koji od ova dva putnika se kreće, a koji miruje,
kao i za kojeg putnika treba da vežemo nepokretni koordinatni sistem
,
a za kojeg pokretni koordinatni sistem
.
Ovde je jasno da se za svakog od ova dva putnika može tvrditi
i da se kreće i da miruje, tako da nema pravog rešenja. Ovaj slučaj postaje još neodređeniji
ako uzmemo u obzir da se u prirodi sve kreće: zemlja oko sunca, sunce sa zemljom u galaksiji,
galaksija sa suncem i zemljom ka drugim galaksijama, itd.
Napomenimo da je Lorenc vezivao nepokretni sistem
za mirni i svuda prisutni kosmički etar. Takvo rešenje bi imalo smisla ako bi postojao takav etar.
Drugi primer kretanja, koji ćemo takođe razmotriti, je složeniji.
Njega ćemo iskoristiti za dokazivanje da su tvrđenja u Teoriji relativnosti pogrešna, kao i
za dokazivanje postojanja zemljinog etra.
U tom cilju vežimo nepokretni koordinatni sistem
za sunce, a pokretni
za zemlju. Zatim pretpostavimo da se na zemlji
nalazi veliki raketni lanser sa raketom.
Taj raketni lanser sa raketom kreće se zajedno sa zemljom u koordinatnom
sistemu
brzinom
=30 km/s. Međutim, raketni
lanser sa raketom miruje u sistemu
vezanom za zemlju.
Pretpostavimo da je raketa lansirana sa lansera u suprotnom smeru od
smera kretanja zemlje. Neka je brzina leta rakete u sistemu
,
vezanom za zemlju,
=-30 km/s. Sa takvom brzinom raketa bi mirovala u
sistemu
vezanom za sunce. S obzirom da raketa miruje u sistemu
to se ovaj sistem može vezati za tu raketu, umesto za sunce. Ovim
postupkom se nepokretni sistem
vezuje za raketu koja se kreće,
tako da opet može biti postavljeno pitanje: "Koji sistem je stvarno nepokretan, a koji se
kreće?" Međutim i u ovom slučaju nema pravog jednoznačnog odgovora, kao što ga nije bilo
ni u prethodnom slučaju kretanja dva putnika u vozu.
Stanje kretanja raketnog lansera neće se promeniti posle lansiranja
rakete. Lanser će produžiti da se kreće zajedno sa zemljom i njegova brzina kretanja
u sistemu
će ostati
=30 km/s.
Ako ovde primenimo Teoriju relativnosti, u cilju izračunavanja povećanja
mase usled kretanja u sistemu
, onda ćemo dobiti rezultate koji su
sasvim oprečni Teoriji relativnosti. Masa rakete će se navodno smanjiti posle lansiranja,
zato što raketa posle toga prestaje da se kreće u sistemu
.
U isto vreme, masa raketnog lansera, u odnosu na sistem
, ostaće
navodno povećana zato što se lanser i posle lansiranja rakete kreće u tom sistemu zajedno
sa zemljom.
Ranije je rečeno da jednačina (23.109) važi samo za elektron u kretanju.
Prema tome izneti nalazi u vezi masa rakete i lansera ne mogu biti dokazani. Zato uzmimo
dva elektrona umesto rakete i lansera. Pomoću njih možemo dokazati gornja tvrđenja.
Neka se prvi od ta dva elektrona kreće kao i lansirana raketa,
a drugi elektron neka miruje na zemlji kao i raketni lanser.
U fizici je dobro poznato da elektron pri kretanju na zemlji generiše
magnetsko polje i da se zbog toga njegova masa povećava shodno jednačini (23.109). Takođe
je dobro poznato da elektron pri mirovanju na zemlji ne generiše magnetsko polje i da je pri
tome njegova masa jednaka masi mirovanja. Prema tome povećanje mase će nastati kod prvog
elektrona koji se kreće kao i lansirana raketa. Naravno, ovaj nalaz se odnosi na sitem
, vezan za zemlju.
Razmotrimo sada šta se događa u sistemu
pri ovom kretanju.
Prvi elektron, koji se kreće na zemlji brzinom
=-30 km/s,
miruje u sistemu
i u odnosu na sunce. Naprotiv, drugi elektron,
koji miruje na zemlji i u sistemu
, kreće se u sistemu
i u odnosu na sunce brzinom
=30 km/s. Sada se postavlja pitanje:
"Koji od ova dva elektrona ima veću masu, prvi koji miruje u ovom sistemu ili drugi koji
se kreće u njemu?" U Teoriji relativnosti se odlučno tvrdi da nema povećanja mase tela u
sistemu u kojem telo miruje. Dakle, prema Teoriji relativnosti prvi elektron, koji se kreće
na zemlji, a miruje u sistemu
, nema povećanu masu u
sistemu
. Međutim, ako zaustavimo kretanje prvog elektrona
na zemlji tada će se elektron osloboditi magnetskog polja generisanog njegovim kretanjem.
Energija tog magnetskog polja biće emitovana u vidu elektromagnetskog zakočnog zračenja.
To zračenje može biti detektovano i u sistemu
.
Masa prvog elektrona se smanjuje pri emisiji zakočnog zračenja,
a elektron sa tako smanjenom masom počeće da se kreće zajedno sa zemljom kao i drugi elektron.
Posmatrač sa sunca i iz sistema
videće da je prvi elektron prestao
da miruje i da je počeo da se kreće zajedno sa zemljom brzinom
=30 km/s.
Taj posmatrač takođe može utvrditi da je prvi elektron emitovao elektromagnetsko zračenje pri
prestanku mirovanja i početku kretanja zajedno sa zemljom, a što je protivno poznatim zakonima
fizike. U fizici nije poznato da postoji startno zračenje već samo zakočno zračenje, jer
generisano magnetsko polje kretanjem elektrona napušta elektron u vidu elektromagnetskog
zračenja samo pri smanjenju brzine kretanja elektrona. S obzirom da se masa elektrona
smanjuje emisijom zakočnog zračenja, a imajući u vidu uočenu pojavu, može se zaključiti
da je masa elektrona pri kretanju u nekom sistemu manja od mase elektrona koji miruje
u tom sistemu. Ova pojava, koja se događa u stvarnosti, dokaz je netačnosti Teorije
relativnosti.
Iz ovog primera se vidi da kretanje ne mora biti jedini uzrok
neke pojave, kako se to tvrdi u Teoriji relativnosti. U obzir se moraju uzeti osim
kretanja i fizički procesi koji se događaju pri tom kretanju, kao i okolnosti u kojim
se to kretanje izvodi.
U vezi napred iznetog postavlja se ključno pitanje: "Zašto elektron
pri kretanju na zemlji generiše magnetsko polje, a pri kretanju zajedno sa zemljom u odnosu
na sunce ne generiše magnetsko polje?" Ovo pitanje do sada nije postavljano, pa stoga
i nije bilo odgovora. Za sada postoji samo jedan logičan odgovor i jedno logično objašnjenje.
Odgovor i objašnjenje se nalaze u postojanju zemljinog etra i saznanju da elektron generiše
magnetsko polje samo pri kretanju u odnosu na etar.
Prema tome, elektromagnetsko zakočno zračenje nastaje pri smanjenju
brzine kretanja elektrona u odnosu na zemljin etar. Elektron koji miruje na zemlji i u
odnosu na zemljin etar ne generiše magnetsko polje, nezavisno od toga kojom se brzinom on kreće
u odnosu na sunce ili bilo koje telo u kosmosu.
Kad već govorimo o etru vratimo se na Lorencovu hipotezu o kontrakciji
tela pri kretanju kroz etar. Lorenc je dao koeficijent tog skraćenja, koji ne treba prihvatiti,
jer je izveden pod pogrešnom pretpostavkom. Naime, pretpostavljalo se da postoji mirujući
i svuda prisutni kosmički etar kroz koji se kreće zemlja i druga kosmička tela. Zbog toga se
smatralo da se Majkelsonov interferometar, za vreme Majkelson-Morlievog eksperimenta, kretao
zajedno sa zemljom kroz taj etar. To kretanje kroz etar navodno je prouzrokovalo skraćenje
grane interferometra u pravcu kretanja interferometra kroz etar, zbog čega je i eksperiment
bio neuspešan. Međutim, ta pretpostavka o postojanju kosmičkog mirujućeg i svuda prisutnog
etra nije bila tačna. Dakle, interferometar se nije kretao kroz kosmički etar, jer ga na zemlji
nije ni bilo. U stvari, interferometar je u toku tog eksperimenta mirovao na zemlji i u
zemljinom etru. To mirovanje interferometra u odnosu na zemljin etar je bio stvarni razlog
neuspeha eksperimenta, jer pri mirovanju interferometra u odnosu na etar nema pomeraja
interferentnih pruga.
Kada bi zemlja pri kretanju povlačila sa sobom kosmički
etar onda bi interferometar na zemlji takođe mirovao u odnosu na taj etar. Međutim
ta pretpostavka da zemlja sa sobom povlači kosmički etar je neprihvatljiva, jer bi u
tom slučaju ugao aberacije bio suprotnog smera od smera koji je eksperimentom potvrđen.
Prema tome, može se zaključiti da je rezultat Majkelson-Morlievog
eksperimenta takođe dokaz postojanja zemljinog etra.
početak