Ostatnio na salonie mamy modne tematy fizyki w skalach mikro. Żeby nie było nudno, postanowiłem poruszyć temat z zakresu makro świata. Tym razem padło na UKŁADY ODNIESIENIA.
Jest to jeden z podstawowych kryteriów do opisu ruchu (prędkości), oraz położenia (topologii).
Współczesna nauka mnoży nam przeróżne rodzaje tych obiektów. Dzielone są ze względu na to jakie działają w nich siły, ilości wymiarów czy metrykę. Uważam że czytelnicy znają te pojęcia w stopniu wystarczającym i nie potrzeba opisywać ich w tej notce. Celem notki jest inne spojrzenie na ten obiekt, na gruncie znanej fizyki i matematyki. Chciał bym też żeby notka odbiegła od typowej, gdzie autor prezentuje swoje przemyślenia. Chcę wskazać inne podejście do zagadnienia, a wnioski będziemy wysuwać wspólnie ( o ile znajdą się chętni). Żeby nie przedłużać , przejdę do wstępnego opisu.
Rozważmy prosty UO, gdzie wszystkie siły w układzie się równoważą. Teoretycznie taki UO posiada prędkość jednostajna i porusza się po linii prostej (geodezyjnej). Żeby ten UO cokolwiek reprezentował, należało by w nim stworzyć jakąś metrykę. Zagadnienie dość ciekawe, ale poruszę je w osobnej notce. Na potrzeby dzisiejszej dyskusji powinno wystarczyć opisanie wymiarów, poprzez promień fali EM. Rozumiem przez to że czas jak i doległoś mierzę prędkością c.
Przejdę teraz do meritum moich rozważań. Zastanawiałem się wielokrotnie nad tym, jak obserwator z swojego UO może stwierdzić swoją prędkość wobec innych. Niby proste… wysyłamy wiązkę światła do lustra w innym UO, potem drugą i z pomiarów czasu jej powrotu wyjdzie nam jaka mamy prędkość. Super… Niestety nie do końca jest tak słodko. Dla czego? Nasza prędkość jest zależna od prędkości lustra, od jakiego dokonujemy pomiaru. Takich luster możemy sobie nawymyślać bez liku. Wobec każdego będziemy mieć inne prędkości. Z tego wynika że nasza prędkość jest funkcja ciągłą z zakresu od zero do c ( dla tego do c, że z taka prędkością mierzymy naszą własną prędkość. Nie możemy zmierzyć nią prędkości większych niż ona sama).
Wniosek nasuwa się oczywisty: nasz UO posiada wszystkie możliwe prędkości za wyjątkiem prędkości c, oraz prędkości zero (bo jest zarezerwowana dla naszego UO) . Z definicji wiemy, że prędkość jest wielkością mierzoną wobec „czegoś”. Nauka starała się znaleźć uniwersalny układ odniesienia. Taki, wobec którego można by porównywać wszystkie UO. Wiemy że jak dotąd nigdy się to nie udało. Jedyną stałą prędkością jak można przyjąć za wzór, jest prędkość światła. Niestety ma ona jedną wadę, jaka uniemożliwia taka operację: Jest ona stała dla każdego obserwatora. Jest to bardzo egzotyczna własność i trudna do zrozumienia, szczególnie że długość fali EM( częstotliwość), już tej własności nie posiada (zjawisko Dopplera) .
Na podstawie tego co napisałem (choć nie tylko), dochodzę do wniosku że prędkość jest parametrem ukrytym dla obserwatora. Może on tylko stwierdzić prawdopodobieństwo że jego prędkość może przyjąć jedną z wartości z możliwego zakresu. Dopiero w momencie pomiaru, to prawdopodobieństwo redukuje się do konkretnej wartości. Inaczej mówiąc, moment pomiaru decyduje o tym jaką mamy prędkość własną.
Doszliśmy do momentu, że prędkość UO nie jest dana. Nie jest ona żadną stałą, ani wielkością deterministyczną. Już TW kładła nacisk na fakt względności ruchu. Kolejnym krokiem będzie zrozumienie że nasz UO posiada tylko prawdopodobieństwo stanu własnego. Trzeba jasno postawić tezę, że prędkość jest to wynik redukcji prawdopodobieństwa UO w czasie pomiaru. Być może że zachodzi jakiś kolaps funkcji falowej tego prawdopodobieństwa.
Zdaję sobie sprawę z tego że nie napisałem nic nowego, choć trochę inaczej. Chciałem tym przedstawić inne spojrzenie na to samo. W dalszej części trzeba by było określić to prawdopodobieństwo stanu naszego UO. Teoretycznie powinno ono wynosić 1/c. Niestety tak nie jest. Prawdopodobieństwo prędkości małych, jest znacznie wyższe niż prędkości podświetlnych. Na dodatek dla prędkości podświetlnych jest ono bardzo rozmyte. Drugim typem na równanie stanu dla takiego UO jest 1/beta ( magiczny współczynnik z STW). Ma ono jednak bardzo istotna wadę. Beta w swoim module posiada wielkość v^2/c^2. Jest to nie do przyjęcia ze względu na wielkość v. Ona nie jest znana.
Pewna wskazówkę dostarcza nam astronomia. Okazuję się, że wraz ze wzrostem odległości, rosną prędkości z jakimi mamy do czynienia. Ucieczka galaktyk jest tak dobrze opisana, że nie mam co do niej żadnych wątpliwości. Co ciekawe, prędkość ta jest coraz większa… ale lokalnie nie obserwujemy przyspieszenia. Czyżby prędkość jednostajna nie była wcale taka stała, a prawdopodobieństwo stanu układu zależało od odległości?
Bardzo jestem ciekaw Waszych opinii. Może ktoś ma jakiś „patent” na opisanie tego prawdopodobieństwa?
PS. Oczywiście wiem o teoriach puchnącej przestrzeni… ale to tylko teorie niczym nie poparte. Rzeczywistość może być dużo bardziej prozaiczna, a TW może być z QM bliźniaczo podobna. Notka zawiera moje wolne myśli, nie jest żadnym opracowaniem lub artykułem. Jej jedynym celem jest sprowokowanie dyskusji na tematy zawarte w niej samej.
Inne tematy w dziale Technologie
