|
Имало едно време един млад и амбициозен физик, който нямало да е никакъв физик, ако не беше седнал да прави потресающо откритие, както подобава на всеки уважаващ себе си начинаещ в професията. И така, речено, сторено. Ще се прави откритие, което ще удари останалите физици у земята черната, а и портретът му с изплезен език ще краси всяка стена, за да видят всички какъв хубавец е.
Нашият физик си знаел единствено класическата физика, затова, както казахме, бил класически физик и не бил и чувал за СТО, защото СТО още я нямало наоколо по онова време.
Взел нашият физик една пръчка поставил я върху масата пред себе си и потънал в размисъл.
- “Сега, нека взема едно фенерче и го поставя в края А на пръчката, а в другия й край В нека поставя огледало. Ще светна аз за момент фенерчето и фотонът, който ще излети в момента tA, отчетен от разположението на стрелките на часовник поставен в А, ще пристигне в В, където също има часовник, чиито стрелки ще отчетат време tB в момента на пристигането му в В”, казал си нашият класически физик.
Разбира се, глупаво му се видяло да отчита момента на тръгване и момента на пристигане според това, което часовници показват, защото часовниците може да са счупени и понеже не часовникът създава времето—например, спрял часовник не прави така, че времето да спре. Освен това, часовниците може да са в различни часови зони, условно обявени от някаква си комисия в Женева ли беше, и така часовниците може да нямат общо време—2 часа след обяд в София е 1 часа след обяд в Белград.
Но, има една абсолютна истина, установена чрез експеримент от двама умни мъже—Майкелсън и Морли—а именно, че скоростта на светлината, която тръгва от фенерчето на масата е винаги c = const, успокоил се нашият класически учен.
- “Аз знам дължината rAB на моята пръчка, знам и скоростта, с която се движи светлината и това ще ми позволи да си сложа в В часовник, който има общо време с А. По същия начин, ако трабва да правя експеримент между София и Белград аз също ще си сложа часовници, които имат общо време, а няма да ми дават, че на светлината отнема един час, за да отиде от София до Белград. Такива глупости е много лесно да избегна, след като имам налице абсолютните истини c = const и точното разстояние от А до В (от София до Белград). В класическата физика сме, в края на краищата”
Така си разсъждавал нашият физик и съвсем естествено заключил, че с такива подходящи часовници, които имат общо време, поставени в А и В, времето tB – tA (отчетено по въпросните часовници) за прелитане на фотона от А до В няма как да не е точно равно на времето t’A – tB (също отчетено по часовниците), което отнема на отразения фотон да прелети обратно от В до А, пристигайки в А, когато часовникът в А покаже време t’A.
Хайде, да преговорим какво научи дотук нашият класически физик? Нашият класически физик дотук научи, че даже ако съдим за момента на извършване на събитие само по показанията на часовник (разбира се, изправен часовник), поставен в мястото на това събитие, то за пръчка в покой със системата равенството c = const (скорост на светлината c = const) се съвместява единствено с равенството tB – tA = t’A – tB (и никога не може да бъде валидна съвместно с неравенството tB – tA =/= t’A – tB). Това е така, защото часовниците в А и В винаги имат общо време (освен, ако не са счупени, а ние за такива не говорим). По-горе беше обяснено защо, но да повторим. При дадено разстояние rAB между часовниците и c = const винаги двата часовника може да се сверят като, за да имат общо време (да са синхронни), лъч тръгнал от А при пoказание tA на часовника в А, когато стигне в В, показанието на часовника в В трябва да е tA + rAB/c.
Дотук май никакво откритие не се очерта.
Изведнъж обаче на нашия класически физик му хрумва една гениална идея, при която равенството c = const ще бъде съвместно валидно не с горното равенство, а с неравенството tB – tA =/= t’A – tB. Така, усетил полъхa на успеха, амбициозният млад класик с вдъхновение занареждал:
- “Нека приведем пръчката в равномерно праволинейно движение със скорост v и направим така, че точно когато краят й А съвпадне с източник на светлина, в покой с моята, неподвижната, система, източникът да светне и да изпрати фотон към В”, редял изобретателният физик с въображение, което все повече и повече се развинтвало.
Младият класически физик вече знаел, че там, където краят А на пръчката се е случил да бъде в неподвижната система има часовник, който отчита (чрез разположение на стрелките си) момента tA на събитието “тръгване на фотон от А към В”, а пък там където краят В на пръчката се е случил да бъде в неподвижната система, когато фотонът е пристигнал при него, е разположен часовник, който отчита (чрез разположението на стрелките си) момента tB на събитието “пристигане на фотон в В”. Разбира се, след отразяването си от В фотонът се връща в А в момента t’A, отчетен от часовник в неподвижната система, разположен там, където А се е случила да бъде в неподвижната система в този момент.
Е, сега и за дете от четвърти клас е ясно, че в разглеждания случай, при подвижна пръчка и c = const, времето tB – tA ще е различно от времето t’A – tB. “Откритието чука на вратата”, потривал ръце нашият класически физик—“имаме едновременна валидност на неравенството tB – tA =/= t’A - tB и на равенството c = const, въпреки, че часовниците, които използвахме, всичките имат общо време. Ура! Гениално откритие!”
Зарадван, че е открил дупка в теорията и, че е доказал недоказуемото, нашият физик се затичал към форума “Физика” на dir.bg да го сподели с @geri, който много си пада по това нещо да е, понеже не е.
Тичал, тичал той към дира и изведнъж не щеш ли се сепнал, баш насред път, щото това не бил някакъв си глупав физик, а физик дето хич не му минавало на него, пък макар и глупавата мисъл в собственатаму глава да се e пръкнала.
- “Чакай малко, ама това разстояние А-В, дето фотонът го изминава, когато пръчката се движи е различно от дължината на пръчката rAB, а и разстоянието В-А и то е различно”, си казал класическият физик и защото, както казахме, не бил глупав физик си спомнил, че това, което е научил по-горе (а именно, че, когато А и В (часовниците при А и В) имат общо време, равенството c = const може да е вярно съвместно само с равенството tB – tA = t’A – tB) се отнася единствено за пръчка в покой с дадената система, където фотоните изминават и напред и назад еднакво разстояние. Така че, ако това трябва да се отрече, то трябва отново да се има пред вид пръчка в покой със системата.
“Тюх, язък”, завайкал се клетият ентусиаст, “жалко, че тези разстояния не отговарят на дължината на истинска пръчка в покой” и като отрил потта от челото, защото се бил и задъхал от тичането, а и попил дискретна сълза, стекла се по бузата му, си помислил с тъга, “откритието ми беше в кърпа вързано.”
Но, изведнъж нова мисъл го осенила и вляла в изтерзаното му сърце нова надежда за откритие:
- “Чакай, чакай малко. Сетих се”, казал си физикът, “тези времена (показания на часовници) tA, tB и t’A дето участват в неравенството tB – tA =/= t’A – tB, което получих за подвижната пръчка ще ги направя веднага да важат за неподвижна пръчка”.
- “При това, тези времена tA, tB и t’A (показания на часовници) са получени за c = const, така че, точно при неподвижна пръчка ще имаме съвместна валидност на неравенство с равенство”, зарадвал се нашият, “и така вече ще направя потресающото откритие в класическата физика, дето ще накара налъмите да цъфнат”
За целта нашият физик си представил, че часовникът при А (който е в подвижната система) се синхронизира с часовника от неподвижната система, разположен там, където краят А на пръчката се е случил да бъде в неподвижната система. Не е нужно да казваме, че същото правило приложил и за В.
И! О, чудо! Откритието се явило на младия изтерзан класически физик в плът и кръв:
- “И така, това, което доказах е,” гордо въздъхнал със заслужено обклекчение от добре свършената работа младият класик, “че докато в неподвижната система, когато часовниците в А и В на една неподвижна пръчка са синхронни (а те, както казахме, безусловно са), равенството c = const е възможно да е съвместно вярно единствено с равенството tB – tA = t’A – tB, то за наблюдатели движещи се с пръчката е възможно немислимото. Когато същата пръчка се движи спрямо неподвижната система, за наблюдатели движещи се с пръчката (т.е. пръчката ще е отново неподвижна спрямо наблюдателите) ще е вярно неравенството tB – tA =/= t’A – tB и то съвместно с равенството c = const, защото всичките тези стойности на tA, tB и t’A са получени именно при c = const. Но, както се знае, c = const и tB – tA =/= t’A – tB могат да са съвместно верни единствено, ако А и В нямат общо време (не са синхронни)”
Браво! Феноменално! Два часовника синхронни за наблюдателите в една система, са несинхронни за наблюдателите в друга система. Едновременността е относителна в класическата физика!
“Observers moving with the moving rod would thus find that the two clocks were not synchronous, while observers in the stationary system would declare the clocks to be synchronous.”
Да му се присъди тиквен медал на младия човек, напълно го е заслужил!
Но, нашият класически физик, макар млад, не бил вчерашен. Той бързо съобразил, че щом часовниците в неподвижната система, там където А и В са се случили да бъдат в неподвижната система, имат общо време (са синхронни), както неведнъж се каза, то и съвпадащите с тях часовници при А и В (в подвижната система) също имат общо време (са синхронни). И не може да бъде другояче, защото нали нашият физик си представи, че часовникът при А (който е в подвижната система) се синхронизира с часовника от неподвижната система, разположен там, където краят А на пръчката се е случил да бъде в неподвижната система. Без съмнение, същото правило важи и за В.
Но, както вече твърдо се установи, когато двата часовника, поставени в двата края на пръчка в покой с дадена система имат общо време, то не е възможно да е съвместно валидно и неравенството tB – tA =/= t’A – tB, и равенството c = const. И така, стойностите на tA, tB и t’A са получени при c = const, но в неподвижната система, това му убегна на амбициозния, но леко прибързан, млад физик. След като в подвижната система са верни абсолютните истини, че часовниците при двата края А и В, движещи се с движещата пръчка, имат общо време, а също че в подвижната система е валидно неравенството tB – tA =/= t’A – tB, то не е възможно в подвижната система да е валидно и c = const. При тези условия в подвижната система е валидно единствено c =/= const.
Понеже нашият класически физик бил млад, но талантлив, той веднага прозрял, че, ако на някой в бъдеще вземе та му хрумне да постулира, че c = const, когато двата края на една пръчка в покой с дадена система безусловно имат общо време и е валидно tB – tA =/= t’A – tB, то този някой не само не прави потресающо откритие, а чисто и просто си е загубил ума и чисто и просто ръси глупости. Това е все едно да постулираш, че умрелият е жив и да мислиш, че така правиш някакво откритие.
И така нашият класически физик излязъл от тази история помъдрял и с обица на ухото—ако на някой в бъдеще му хрумне да прави подобни “открития” с цел да се плези на хората от плакати и постери, да вземе първо да се плези на себе си, защото малоумниците дето мислят, че да им се плезиш е готино, вече са на свършване.
|
Приказка за един класически физик
