ELFT HÍRADÓ

["Andras JANOSSY, Dr" <janossy AT zpok.hu>]

Kedves Gergely, Hajnal és István!

Nem világos a fejtegetésből, hogy a fő állításotok szempontjából mi a 
szerepe a megfigyelők lehetséges sebességéről szóló 2 megjegyzéseteknek.

De ami az elsőt illeti, miszerint (az einsteini elméletben) "a 
fénysebességgel nem haladhat egy megfigyelő", nekem kétségeim vannak.

Először is azért, mert a megfigyelő és a megfigyelt objektum viszonya 
ezen elmélet gondolatkísérleteiben szimmetrikus (legalábbis addig, 
emeddig nem vizsgáljuk a megfigyelt objektumot belülről is, az órái 
járása vagy a [mérő]rúdjai hossza megállapításhoz). Márpedig a földi 
koordináta-rendszerhez rögzített megfigyelőként elég sok fénysebességgel 
mozgó objektumot szoktam észlelni - például fotonokat.

Másodszor pedig úgy képzelem, hogy ha én nem is tudok fénysebességgel 
mozogni, könnyen tudok ácsolni olyan megfigyelő-féleséget, amely 
fénysebességgel mozog és a tapasztalatait megosztja velem.

Például legyen egy A foton, amelynek a sebességét meg akarom mérni egy 
fénysebességgel mozgó megfigyelő szempontjából. Az utóbbi szerepére 
pedig választok egy másik, B fotont (B ~= A). B-t az A-val párhuzamosan 
küldöm ki, ugyanabban az időpontban indítva - egymáshoz nagyon közelről 
-, amikor A-t is indítom. Mindkettő becsapódik az indító felszínnel 
párhuzamosan elhelyezett mérőműszerbe (amelyben mondjuk van két 
fotodióda). - Nos, ha ugyanakkor csapódnak be, akkor ezzel B azt jelenti 
számomra, hogy hozzá képest az A sebessége 0 volt.

Másik változat: Egy részecskét és antirészecske párját bocsátom - 
"lövöm" - ki (egymáshoz viszonylag közelről) egyszerre, egymáshoz 
nagyon-nagyon lassan közeledő pályán. Tegyük fel, hogy változtatni tudom 
a kilövés sebességét. Ha ez eléri a fénysebességet, akkor a 
pármegsemmisüléskor keletkező fotonok közül egy sem fog hozzám 
visszajutni.  (Előzőleg még, a fénysebességhez közeledve egyre hosszabb 
hullámú rádiósugárzásként érkeztek.)

Ennél érdekesebb a pármegsemmisüléskor előrefelé kisugárzódó fotonok 
helyzete. Amennyiben a részecske-antirészecske pár sebessége elérte vagy 
meghaladta a fénysebességet, a reakciókor (közel) előrefelé kisugárzódó 
fotonokból egy nagyon kis környezetben valami olyasmi keletkezik - 
jóllehet, nem nyomáshullámokról van szó -, mint a hangrobbanás 
összetorlódó hullámfrontja. (Hogy mik mehetnek ott végbe ...)

Üdv,
Jánossy András


2011.09.23. 22:46 keltezéssel, Gergely Székely írta:
> Kedves LaPoM és Fizinfo olvasók!
> Hirtelen nagyon felkapott hír lett, hogy nem kizárt, hogy a kísérleti 
> fizikusok találtak a fénysebességnél gyorsabban haladó neutrínókat.
> A hatásvadász írások zöme azt is állítja, hogy ha ez igaz, akkor vége 
> van Einstein relativitáselméletének.
> Csak egy idézetet had szúrjak be hangulatkeltésnek az egyik népszerű 
> hírportáról:
> "Ha a neutrínók valóban gyorsabbak lehetnek a fénynél, akkor megdől 
> az, hogy a fizika törvényei minden megfigyelő számára azonosak."
> Ezt a kérdést szeretném most röviden tisztázni.
> Először is a lényeg egy mondatban:
> A közhiedelemmel ellentétben nem dől meg a speciális 
> relativitáselmélet, még akkor sem, ha tényleg találnak a fénynél 
> gyorsabban mozgó részecskét!
> Részletesebben:
> Az eredeti 1905-ös változat semmiképp nem dől meg. Az eredeti változat 
> az két alapfeltevést (informális axiómát) posztulál:
> (1) A "fizikai törvények" függetlenek attól, hogy melyik (inerciális) 
> megfigyelő rendszerében írjuk fel őket.
> (2) Van olyan (inerciális) megfigyelő, aki szerint a fénysebesség 
> minden irányban ugyanannyi, függetlenül attól, hogy ki bocsátotta ki.
> lásd: http://www.fourmilab.ch/etexts/einstein/specrel/www/
> Annak ellenére, hogy a fordítások nem szó szerintiek, teljesen 
> világos, hogy az elmélet csak megfigyelőkről (vonatkoztatási 
> rendszerektől) tesz kikötéseket, és semmit nem mond arról, hogy 
> mehet-e egy részecske a fénynél gyorsabban vagy sem.
> Az könnyen következik a két posztulátumból, hogy a fénysebesség minden 
> megfigyelő számára, minden irányban ugyanannyi.
> Ez azért van így, mert (2) miatt van egy megfigyelő, aki így látja, 
> (1) miatt pedig a többinek is így kell látnia.
> Az következik, hogy a fénysebességgel nem haladhat egy megfigyelő.
> Ez azért van így, mert egy fénysebességgel haladó megfigyelő látna 
> álló fényjelet.
> (1) miatt akkor minden megfigyelőnek azt kellene látnia, hogy a 
> fényjelek állnak, és (2)-be beleszokták érteni, hogy c nem 0.
> Az is következik, hogy inerciális megfigyelők nem haladhatnak a 
> fénynél gyorsabban (legalábbis, ha a téridő dimenziója nem 2).
> Ez azon múlik, hogy a fénykúp "kívülről" másképp néz ki, mint 
> "belülről"...
> Az következik, hogy vagy minden megfigyelő lát a fénynél gyorsabban 
> mozgó részecskéket, vagy egyik se.
> !!!Az viszont nem következik, hogy részecskék nem mehetnek a fénynél 
> gyorsabban!!!
> (Az meg pláne nem, hogy "semmi" nem mehet gyorsabban. ;-)
> Az egy hibás érvelés, hogy ha valami mehet a fénynél gyorsabban, akkor 
> megfigyelő is mehet hisz pl. "ráültetjük". Ugyanis, ha igaz lenne, 
> hogy "ha valamilyen sebességgel mehet részecske, akkor azzal a 
> sebességgel mehet megfigyelő is", akkor abban a pillanatban megdőlt 
> volna a relativitáselmélet, amikor kiderült, hogy vannak 
> fénysebességgel haladó részecskék (pl. fotonok). Hiszen, mint ahogy 
> korábban láttuk az pottyan a két posztulátumból, hogy fénysebességgel 
> nem mehet megfigyelő (kivéve, ha c=0 ;-).
>
> Üdvözlettel,
> Andréka Hajnal, Németi István és Székely Gergely
>
> Ui1. Persze lehet gyártani olyan változatát (erősítését) a 
> relativitáselméletnek, ahova betesszük alapfeltevésként, hogy nincs a 
> fénynél gyorsabb részecske. Ekkor olyan elméletet kapunk, ami megdől, 
> ha találnak a fénynél gyorsabb neutrínót. Ilyen elméletek szórványosan 
> találhatók az irodalomban, lásd pl. Borchers és Sen “Mathematical 
> implications of Einstein-Weyl causality” könyve vagy Udo Shelb cikkei. 
> Viszont ezeknek az elméleteknek a megdőlése egyáltalán nem jelenti a 
> relativitáselmélet megdőlését.
> Ui2. Ahhoz, hogy a speciális relativitáselmélet működjön, egyáltalán 
> nem kellenek ilyen típusú erős axiómák. Sőt, a relativitáselmélet 
> megragadásához lényegében véve elég Einstein eredeti két 
> posztulátumának az a triviális következménye, hogy "a fénysebesség 
> minden megfigyelő számára minden irányban ugyanannyi", vö. pl. 
> http://arxiv.org/abs/1005.0960, http://arxiv.org/abs/1105.0885 
> cikkeinket. A cikkekben szereplő axiómarendszerekből nem csak 
> informálisan, hanem teljesen precízen bizonyítható, hogy nem 
> következik, hogy nincsenek a fénynél gyorsabb részecskék (az 
> elmélettel konzisztens az is, hogy vannak ilyen objektumok és az is, 
> hogy nincsenek).
>
> Ui3. A precízen formalizált (pl. matematikai logikában axiomatizált) 
> elméletek egyik nagy előnye, hogy világosan és vitathatatlanul 
> látszik, hogy mi következik az elméletből, és mi nem.