Głównym zagadnieniem tej notki jest moja wątpliwość, czy w STW zdarzenie czasoprzestrzenne jest rzeczywistym punktem i czy jest on widziany jednakowo z każdego układu odniesienia.
Według wszelakich definicji, zdarzeniem elementarnym czasoprzestrzeni jest proces fizyczny, zajmujący w tej przestrzeni punkt, czyli trwający nieskończenie krótko proces dokonujący się w nieskończenie małym obszarze - teoretycznie coś w rodzaju punktu matematycznego. Dodajmy, że punkt ten jest nieruchomy w czasoprzestrzeni i jego położenie nie zależy od przyjętego układu odniesienia w którym go opisujemy. Jeśli będą np. takie dwa punkty to odległość między nimi (interwał czasoprzestrzenny) będzie miał zawsze taką samą wartość niezależnie od przyjętego układu odniesienia. Tak jest zarówno w STW jak i w opisywanym przeze mnie Modelu Geometrycznym, z tym, że w tym drugim jest to interwał 4D-przestrzenny. Ten, kto śledzi od początku moje notki będzie wiedział o co chodzi. Ale to tak na marginesie.
Weźmy np. takie zdarzenie jak minięcie się dwóch poruszających się względem siebie obiektów. Moment minięcia się blisko siebie można przyjąć jako zdarzenie elementarne - jako fakt fizyczny, który rzeczywiście ma miejsce. Czy wszyscy się ze mną zgodzą, że z każdego układu odniesienia taki fakt powinien być zaobserwowany jako rzeczywiście mający miejsce? Czy istnieje taki układ w którym takie zdarzenie nigdy nie będzie zaobserwowane? To jest właśnie moja wątpliwość jeśli chodzi o STW.
Idąc za sugestią Pozytywki w komentarzu do poprzedniej notki spróbujmy rozpatrzyć problem mijających się dwóch układów inercjalnych w postaci długich prętów o jednakowej długości. Na początku i końcu każdego z prętów znajduje się obserwator. Skupimy się tylko na jednej sytuacji, kiedy pręty zrównają się ze sobą.
Obserwator A1 mija się właśnie z obserwatorem B1 (zdarzenie 1) a obserwator A2 z B2 (zdarzenie 2). Każdy z nich włącza w tym momencie stoper i będzie to dla każdego z nich początek odliczania czasu.
Co stwierdzi każdy z obserwatorów? Weźmy na przykład obserwatora B2.
Stwierdzi on obecność obserwatora A2 tuż obok siebie, ponieważ go właśnie mija i obserwatora B1 na własnym pręcie w odległości długości pręta, przyciskającego właśnie stoper.
A co z obserwatorem A1?
Za pomocą obliczeń wzorów z STW stwierdza, że pręt A jest krótszy niż własny pręt B, więc obserwator A1 jest bliżej niego niż obserwator B1, więc przestrzennie minął już B1. Jeśli chodzi o czas, to mamy dwa przypadki, jakie może rozpatrzyć B2 ze swojego punktu widzenia:
1. Czas w pręcie A płynie szybciej niż w pręcie B.
Jest to oczywiście wbrew STW, która zakłada, że czas w innym układzie może płynąć tylko wolniej ale dla spokoju sumienia rozpatrzmy i ten przypadek ponieważ mimo wszystko jest sensowniejszy niż ten drugi. A więc w tym przypadku A1 minął już przestrzennie i czasowo obserwatora B1. Oznacza to ni mniej ni więcej tylko to, że w przeszłości A1 była jednak taka chwila, kiedy mijał obserwatora B1 i wtedy właśnie przycisnął stoper. Zatem A1 znajduje się w przyszłości obu obserwatorów na pręcie B którzy przecież mają czas wcześniej zsynchronizowany. Pozostaje tylko obserwatorowi B2 wyobrazić sobie zdarzenie 1, kiedy to każdy z nich jest w innym miejscu i czasie. Jak w ujęciu B2 teoretycznie i praktycznie wygląda moment np. klepnięcia się dłońmi w przelocie między A1 i B1 ?
2. Czas w pręcie A płynie wolniej niż w pręcie B.
Ten przypadek jest już zgodny z STW. Obiekty poruszające się względem układu własnego ulegają kontrakcji przestrzennej i spowolnieniu czasu. Tutaj jest już całkiem ciekawie. Na podstawie założeń i obliczeń STW obserwator B2 stwierdzi, że obserwator A1 jeszcze w ogóle nie włączył stopera i dopiero się do tego przygotowuje. Reasumując, według teoretycznych założeń i obliczeń, obserwator B2 stwierdzi, że zdarzenia 1 w ogóle nie ma, NIGDY nie było i NIGDY nie będzie, ponieważ A1 przestrzennie już minął obserwatora B1 a czasowo jeszcze nie.
W związku z powyższym mam zapytanie do szanownych blogerów działu NAUKA, czy to u mnie jest coś z logiką nie tak, czy raczej z Teorią Względności?
Eligiusz Smela. Łódź. 8 maja 2012 r.
