|
Global Lithuanian Net: san-taka station: |
|
Atsakymai apie erdvę ir laiką
Kl. Ar laikas yra fizikinė dimensija?
A. Ne. Dėl fizikinės materijos prigimties viskas gali būti apibrėžiama esant erdvėje. Nieko daugiau
nereikia. Žinoma, tasai apibrėžimas gali keistis naujo apibrėžimo reikia po tam tikro laiko intervalo. Tasai apibrėžimas
gali kisti kaip funkcija nuo temperatūros ir įvairių kitų parametrų. Bet matematinėje lygtyje nėra fizikinio
apibrėžimo, leidžiančio vieną sekundę pakeisti metrais (ar atvirkščiai) vadinamosios erdvės-laiko
transformacijos. Matematika neduoda fizikinio reiškinio aprašo. Matematika nėra fizika. Matematiškai galime parašyti
erdvė= laikas. Fizikoje tai nonsensas. Matematika tėra įrankis, leidžiantis daryti spėjimus.
KL. Fizikoje svarbia sąlyga yra naudoti tinkamas reikšmes. Kokia jų prasmė?
A. Kai stebėtojas pereina iš vienos atskaitos sistemos į kitą, tinkama laiko reikšme yra laiko vienetų
kiekis (pagal lokalų laikrodį) standartiniais lokaliais laiko vienetais, reikalingas lokaliam stebėtojui išmatuoti lokalų
laiką. Taip pat ir su ilgiu. Tinkama reikšmė visada yra kiekis, išmatuotas ten, kur vyksta fizikinė sąveika. Tad atomų
viduje tinkama reikšmė bus vienetų kiekis ten, kur randasi el. dalelė.
KL. Kodėl lokalus stebėtojas (judančioje atskaitos sistemoje) nenaudoja universalaus standartinio mato (laikrodžio)?
A. Nes to negali. Vienintelis standartinis jam prieinamas matas (laikrodis) lokalioje atskaitos sistemoje skiriasi nuo
tojo pradinėje atskaitos sistemoje, nes jis pajudėjo (pagreitėjo). Kad atliktų matavimą, stebėtojas privalėtų universalų
matą (ir laikrodį) perkelti iš pradinės atskaitos sistemos į lokalią. Tai darant judant, matas keičia savo greit. Tad
universaliam matui atomams suteikiama energija, kas sukelia Boro spindulio pokytį, o tuo pačiu ir fizinį universalaus
mato ilgį (ir laikrodžio dažnį). Lokaliam stebėtojui atliekant matavimą, lokalūs matas ir laikrodis skiriasi nuo tų, kurie
buvo prieš pajudant. Čia nėra nei ilgio sumažėjimų nei laiko sulėtėjimų, tiesiog pasikeičia matai judančioje atskaitos
sistemoje.
Kl. Jei persikeltume iš Žemės į Marsą, ar Saulės (išorinio kūno) dydis (Merkurijaus matavimo vienetais)
būtų toks pat, kaip Žemėje (matuojant Žemės matavimo vienetais)?
Ne. Nes stebėtojo perkeltas mato dydis pakito. Nors tikrasis Saulės dydis nesikeičia persikeliant stebėtojui.
Kl. Jei stebėtojas persikelia į kitą atskaitos sistemą, pamatysime, kad matų reikšmės kitokios. Fizikiniai
reiškiniai tokie pat, tik išreikšti kitokiais skaičiais. Pailiustruokite!
A. Paprasta (matematinė) fizikinių kiekių transformacija reiškia tokius pat parametrus ir fizikinius reiškinius,
atitinkančius tuos pačius fizikos dėsnius. Tačiau yra kitas įdomus aspektas.
Imkim aplink Saulę besisukantį kūną. Žinoma, kad gravitacinis laukas aplink Saulę silpsta atvirkščiai proporcingai
atstumo kvadratui, ką parodo Keplerio dėsniai, aprašantys planetų judėjimą elipse du fiksuotomis ašimis erdvėje. Iš
matematikos žinoma, kad kai jėga (ir ne laukas) nėra kvadratu, elipsės nežymiai sukasi
aplink Saulę tai elipsinės orbitos precesija.
Taip pat, kai tegalima tik orbita su fiksuotomis ašimis, jėgos
kitimas aplink centrinį lauką kinta tik kaip atvirkštinė kvadratinė funkcija.
Tačiau matome, kad dėl masės-energijos tvermės dėsnio besisukančio aplink Saulę kūno masė skiriasi esant
skirtingais atstumais (to paties kūno Žemės orbitoje masė skiriasi nei jam esant Merkurijaus orbitoje). Tad net jei laukas
aplink Saulę yra kvadratinės priklausomybės, jėgos poveikis masei nėra kvadratu.
Tarkim, kad stebėtojas sukasi aplink Saulę Žemės orbita. Tada priartėja prie Saulės puse atstumo. Jis pastebės, kad
saulės gravitacinis laukas sustiprėjo tiksliai 4 kartus. Tačiau, kadangi pasikeitė kūno masė, gravitacinės jėgos,
veikiančios tą patį kūną, ne visai pakito 4 kartus. Tad jėgos kaip atstumo funkcija nėra tiksliai
kvadratinė. Tai vienas reiškinių susijusį su Merkurijaus perihelio pokyčiu (advance).
Ir nėra jokio fizikinio instrumento, galinčio matuoti absoliutų laiką (kaip ir ilgį ar masę) abiejose atskaitos
sistemose, nes visi laikrodžiai (ir matai) pasikeičia perkėlus į naują atskaitos sistemą. Absoliučius dydžius galime
nustatyti tik skaičiavimais. Taip jau surėdyta Gamta.
Papildomai skaitykite:
|
