Autoreferat (opis dorobku i osiÄ gnięć w działalności naukowej)

precesję Thomasa odpowiada ostatni (kinematyczny) człon po prawej stronie równania
(34). Pogląd ten jest przedstawiony przez znamienitych autorów w ich podręcznikach
bądź artykułach [7–9], gdzie przeprowadza się również swego rodzaju dowody na
poparcie tej tezy. Mój artykuł [H9] wskazuje, iż jest to pogląd błędny. Zwodniczym
jest to, że kinematyczny człon równania (34) zawiera przyspieszenie, które pojawia
się w definicji prędkości kątowej precesji Thomasa. Ponadto, przy braku zewnętrznych
pól elektromagnetycznych, jest to jedyny człon równania BMT, co również zdaje
się przemawiać na korzyść interpretacji, iż wyznacza on precesję Thomasa cząstki
przyspieszającej w czasoprzestrzeni Minkowskiego. Tymczasem praca [H9] dowodzi,
że obecność precesji Thomasa w równaniu BMT jest zawarta w sposób ukryty w
transformacji Lorentza między czterospinem S µ a ”fizycznym” spinem ⃗s. Jest to o
tyle od razu zrozumiałe, że przecież precesja Thomasa dotyczy zachowania zwykłego
wektora, jakim jest ⃗s, a nie czterowektora S µ . Oznacza to między innymi, iż nawet
jeśli kinematyczny człon równania BMT (34) jest równy zero przez nałożenie na ruch
więzu S λ (dU λ /dτ) = 0, czyli równanie BMT (przy braku pól elektromagnetycznych) ma
postać:
dS α
= 0, (39)
dτ
wówczas to samo równanie zapisane w języku zwykłego wektora ⃗s ma postać:
( ) d⃗s
= ⃗ω T × ⃗s. (40)
dt
in LAB
A zatem, chociaż równanie (39) sugeruje według powszechnej interpretacji, że dany ruch
odbywa się bez precesji Thomasa, równoważna mu wersja (40) wskazuje, iż wektor spinu
⃗s jednak podlega w tym ruchu precesji Thomasa. A zatem to nie kinematyczny człon
równania (34) reprezentuje ten relatywistyczny efekt.
Ścisły formalny dowód przeprowadzony w [H9] opiera się na oryginalnej metodzie
analizy ruchu wektora ⃗s z perspektywy układu laboratoryjnego, wcześniej opisanej
również nieco mniej formalnie w pracy [H8]. Sposób wyprowadzenia równoważnego
równaniu BMT równania (38), gdzie precesja Thomasa spinu ⃗s pojawia się w
jawnej formie, pokazuje iż efekt ten jest obecny całkowicie niezależnie od postaci
jakiegokolwiek równania na dS µ /dτ. Jedyną jego przyczyną jest to, że czterospin S µ jest
powiązany transformacją Lorentza ze spinem ⃗s zdefiniowanym w chwilowym układzie
spoczynkowym cząstki.
W kontekście reinterpretacji sensu równania BMT uczynionej w pierwszej
części pracy [H9] w drugiej części tej pracy podejmuję wyzwanie zestawienia
otrzymanego rezultatu z dowodami tezy przeciwnej przedstawionymi w literaturze [7, 9].
Interesującym jest, że wszystkie znane dowody, iż kinematyczny człon równania BMT
odpowiada za precesję Thomasa, są dowodami bazującymi na wzorach relatywistycznych
jedynie w formie przybliżonej (tj. dla β ≪ 1). Równanie BMT przy braku pól
elektromagnetycznych zawiera jedynie właśnie dyskutowany człon kinematyczny:
dS α
dτ
= − 1 c U α( dU λ )
S 2 λ . (41)
dτ
16