A specialis es altalanos relati - ALBERT EINSTEIN

Recommendations

Info

Albert Einstein – A speciális és általános relativitás … fényemlékeim ... 20084. A Galilei-féle koordinátarendszerMint tudjuk, a Galilei - Newton-féle mechanika tehetetlenségi-tételneknevezett alaptörvénye így szól: az a test, amely elegendő távolságban van mástestektől, 7 megmarad a nyugvás, vagy pedig az egyenes vonalú egyenletesmozgás állapotában. Ez a tétel nemcsak a testek mozgásáról jelent ki valamit,hanem a mechanikában megengedhető vonatkoztatási testekről, vagykoordinátarendszerekről is, amelyeket mechanikai leírásokban alkalmazniszabad. A látható állócsillagok olyan testek, amelyekre a tehetetlenség tételebizonyára jó közelítéssel alkalmazható. A Földdel merev kapcsolatban levőkoordinátarendszerből nézve minden állócsillag egy (csillagászati) nap alattóriási sugarú kört ír le, ellentétben azzal, amit a tehetetlenség tétele kijelent. Hatehát ragaszkodunk ehhez a törvényhez, akkor a mozgásokat csak olyankoordinátarendszerekre szabad vonatkoztatnunk, amelyekhez viszonyítva azállócsillagok nem végeznek körmozgást. Az ilyen mozgásállapotban levőkoordinátarendszert, amelyben a tehetetlenség tétele érvényben van, "Galileifélekoordinátarendszer "-nek hívjuk. A Galilei - Newton-féle mechanikatörvényei csakis Galilei-féle koordinátarendszerben tarthatnak számotérvényességre. 85. A szűkebb értelemben vett relativitás elveInduljunk ki most is az egyenletes sebességgel gördülő vasúti kocsipéldájából, hogy tárgyalásunk lehetőleg szemléletes legyen. Ennek mozgásátegyenletesen haladónak hívjuk ("egyenletesnek", mert állandó sebességű ésirányú, "haladónak", mert habár a kocsi a töltéshez viszonyított helyzetétváltoztatja, közben semmiféle forgómozgást nem végez). A levegőben egy hollórepül - a vasúti töltésről nézve - egyenes vonalban egyenletes sebességgel. Aholló mozgását - a mozgó vonatról nézve - igaz, más sebességűnek és irányúnak,de szintén egyenes vonalúnak és haladónak ítéljük. Elvontabban kifejezve: ha azm tömeg egy K koordinátarendszerhez viszonyítva egyenes vonalban,egyenletesen mozog, akkor egyenes vonalú egyenletes mozgást végez olyanmásik K' rendszerhez viszonyítva is, amely maga is egyenletes haladómozgásban van a K rendszerhez képest. Szemmel tartva az előző pontbanmondottakat, ebből következik:Ha a K koordinátarendszer Galilei-rendszer, minden más K'koordinátarendszer, amely a K-hoz viszonyítva egyenletes haladómozgást végez,szintén Galilei-rendszer; a K' rendszerben éppen úgy igazak a Galilei - Newtonfélemechanika törvényei, mint a K-ban.Még tovább megyünk az általánosításban: ha a K' koordinátarendszer aK-hoz képest egyenletesen és forgás nélkül mozog, úgy a természet eseményei aK' rendszerhez viszonyítva ugyanazon általános törvények szerint folynak le,mint a K rendszerben. Ez a kijelentés a "relativitás elve" (szűkebb értelemben). 97Vagyis olyan test, amelyre semmi erő sem hat. Erő ugyanis csak más testekből indul ki; ha azoknagyon távol vannak, erőhatásuk elhanyagolhatóan kicsiny.8Ma inkább inerciális koordinátarendszernek szokás nevezni azt, amelyben a tehetetlenség törvényeérvényes. Az inerciarendszer fogalmi megalkotása Lángé német fizikustól ered.9A relativitás elve nem cserélendő össze a relativitás elméletével. Az elmélet három axiómán épül fel,ezek egyike a relativitás elve. Ma az elvet inkább így szokás kifejezni: az összes inerciarendszerek(amelyek egymáshoz képest mind egyenes vonalú, egyenletes mozgást végeznek), teljesenegyenértékűek. Tehát a természettörvények minden ilyen rendszerben egyformán hangzanak. Az
Albert Einstein – A speciális és általános relativitás … fényemlékeim ... 2008Mindaddig, míg a fizika arról volt meggyőződve, hogy mindentermészeti jelenség leírható a klasszikus mechanika segítségével, nemkételkedhetett a relativitás elvének érvényességében. Az elektrodinamika és azoptika újabb fejlődésével azonban mindinkább nyilvánvalóvá vált, hogy aklasszikus mechanika nem nyújt elegendő alapot a természet fizikai leírására.Ezzel egyszersmind a relativitás elvének érvényessége is vitathatóvá vált, és azsem látszott kizártnak, hogy a válasz esetleg tagadó lesz.A relativitás elvének érvényessége mellett erősen tanúskodik ugyan kétáltalános tény. Noha a klasszikus mechanika nem nyújt elég széles alapotminden fizikai jelenség elméleti leírásához, mégis nagyon jelentősigazságtartalommal kell rendelkeznie, mert hiszen csodálatos pontossággal adjameg az égitestek valóságos mozgását. Ezért kell, hogy a relativitás elve amechanika terén is nagy pontossággal érvényes legyen. Márpedig a priorikevéssé valószínű, hogy egy ilyen általános érvényű elv egyik téren szigorúanigaz, másutt pedig felmondja a szolgálatot.A másik érv, amelyhez még visszatérünk, a következő: ha a relativitástörvénye (szűkebb értelemben) nem érvényes, akkor ebből az következnék, hogyegymáshoz viszonyítva egyenletesen mozgó K, K', K", stb. Galilei-félekoordinátarendszerek a természeti történések leírására nem egyenértékűek. Ezpedig alig lenne másképpen elképzelhető, mint úgy, hogy a természettörvényekcsak akkor fogalmazhatók különösen egyszerű és természetes alakban, ha azösszes Galilei-koordinátarendszerek közül egyet, amely meghatározottmozgásállapotban van, vonatkoztató rendszerül választhatnánk ki (K 0 ). Ezt arendszert - előnyös volta miatt a természet leírásában - joggal nevezhetnénk"abszolút nyugvónak", a többi K Galilei-rendszert pedig mozgónak. Ha a vasútitöltés lenne ez a K 0 rendszer, akkor a vasúti kocsi oly K rendszert jelentene,amelyre vonatkozóan kevésbé egyszerű törvények lennének érvényben, mint aK 0 -hoz viszonyítva. Hogy kevésbé egyszerűek, azt arra kellene visszavezetnünk,hogy a K kocsi a K 0 -hoz képest ("valóságos") mozgásban van. A K-ravonatkoztatva megfogalmazott ilyen természettörvényekben a vasúti kocsimenetsebesség-irányának és nagyságának kellene szerepelnie. Azt várhatnánkpéldául, hogy egy orgonasíp hangja a vasúti kocsiban más és más aszerint, hogytengelyével a menetiránnyal párhuzamosan, vagy arra merőlegesen helyezzük el.Márpedig Földünket - a Nap körül végzett mozgása miatt - másodpercenként 30km sebességgel haladó kocsihoz hasonlíthatjuk. A relativitás elvénekérvénytelensége esetén azt kellene várnunk, hogy a Föld pillanatnyimozgásiránya belenyúl a természettörvényekbe, vagyis, hogy a fizikairendszerek magatartása függ a Földhöz viszonyított térbeli helyzetüktől. A Földugyanis egy év leforgása alatt keringésében változtatván sebességének irányát,nem maradhat egész éven át nyugalomban a feltételezett K 0 rendszerhezviszonyítva. A földi fizikai tér ilyfajta anizotrópiáját, azaz a különböző irányokkülönböző fizikai értékűségét minden gondosság ellenére sem lehetettmegállapítani. Ez pedig súlyosan latba eső érv a relativitás elvének javára. 10elvnek az egész fizikában rendkívül nagy a heurisztikus ereje.10Az inerciarendszerek egyenértékűségét, amelyből a relativitás elve következik, az alábbiokoskodással látjuk be a legkönnyebben. Tegyük fel, hogy a mindenséget valamilyen finom anyag töltibe, pl. a régi fizika étere. Akkor abból a tényből, hogy két inerciarendszer egymáshoz képest mozog, azkövetkezik, hogy az éterhez képest különböző sebességgel mozognak. Ez már objektív különbségvolna, tehát a két inerciarendszernek nem kellene egyenértékűnek lennie. A modern fizika azonbanvéglegesen elvetette az éter létezésének hitét. Az univerzumot nem tölti ki semmiféle folytonos anyag.Ennélfogva a két inerciarendszer a "semmi"-hez képest mozog különböző sebességgel. Ez nyilvánértelmetlenség és nem jelenthet tényleges különbséget.
Page 1 and 2: Albert Einstein - A speciális és
Page 11: Albert Einstein - A speciális és
Page 63 and 64:
Albert Einstein - A speciális és
Page 65 and 66:
Page 67 and 68:
Page 69 and 70:
Page 71 and 72:
Page 73 and 74:
Page 75 and 76:
Page 77 and 78:
Page 79 and 80:
Page 81 and 82:
Page 83 and 84:
Page 85 and 86:
Page 87 and 88:
Page 89 and 90:
Page 91 and 92:
Page 93 and 94:
Page 95 and 96:
Page 97 and 98:
Page 99 and 100:
Page 101 and 102:
Page 103:
show all

A specialis es altalanos relati - ALBERT EINSTEIN

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?