"Този разнобой не отрича ли принципа на относителност, т.е. гледните точки не са равноправни? " (Уйна Пена)
„Ами или го отрича принципа, или нещо са объркани гледните точки. Аз залагам на второто :))” (Гери)

Вашият въпрос госпожо е с много повишена трудност, след като нашият релативистки водач го удари на залагане.
Но преди да отговоря на уважаемата госпожа, прибягвам до следния реален пример от близкото минало, когато от грандиозните Партийни трибуни беше оповестено на всеуслушание, че етапът на зрелия социализъм е приключен и навлизаме в ерата на Комунистическия строй (КС), чийто принцип по смисъл беше нещо такова:

Всеки дава колкото може, всеки взима колкото трябва!

Имаше дебелоглави хора, които се съмняваха в този готин принцип и се налагаше да постъпват в психиатрични заведения или превъзпитателни лагери, където им избиваха от главите всякакви съмнения и то с право, защото принципът нямаше грешка, а проблемът беше, че няма такава система (КС), където принципът да се приложи.

Вашият проблем е аналогичен.
Постулатът на относителността е следствие от закона за инерцията (Първи закон на Нютон), който гласи:

Всяко материално тяло на което не действат никакви външни сили (включая гравитацията) ще се намира в състояние на покой или праволинейно равномерно движение.

Това състояние на телата (изолирани от действието на външни сили, включително гравитацията) се нарича инерциално, а координатните системи, свързани със същите тела са инерциални системи.

Принцип на относителността ( който обединява двата постулата на специалната ТО):

Всички процеси в природата, включително и разпространението на светлината протичат по едни и същи закони във всяка инерциална система.

Значи и в този случай, принципът изглежда непоклатим, но неговото приложение е невъзможно, тъй като в заобикалящия ни свят не съществуват (ИС) материални обекти, на които не действат никакви сили .

Ето защо, в задачата с падащото към Земята гюлле, нито Земята, нито гюллето са инерциални системи (няма такива системи, готов съм да се обзаложа с всеки на всичко). Между двете тела възниква и действува гравитационната сила, под действието на която двете тела (значи не само гюллето, но и Земята) падат към общия център на масите (Масата на Земята (М) и масата (м) на гюллето).

Скоростта V = 10 m/s e ОТНОСИТЕЛНАТА скорост между гюлето и Земята, и понеже релативистът признава само тази скорост, при него винаги възникват всеизвестните парадокси. В реалния случай, скоростта V e сума от абсолютните скорости на гюлето (Vг ) и скоростта Земята (Vз), отчитани спрямо общия масов център, а именно

V = Vг + Vз (1)

И това не е приумица на бай ви St. Jordan (да ме прощава бай Петко за компилацията), а това следва от теоремата за движение спрямо центъра на масите, където е в сила закона за запазване на импулса, съгласно който, абсолютните скорости на двете тела са обратно пропорционални на техните маси.

М.Vз = м.Vг ( М/м = Vг/Vз ) (2),

откъдето следват количествените изрази за абсолютните скоростти на двете тела

Vз =(м.Vг)/М ; Vг = (М.Vз)/м и с помощта на зависимостите, следващи от (1) и (2)

V = Vг + Vз (1) , М.Vз = м.Vг (2) , получаваме:

Vг = V/(1 + м/М) = 10 м/сек , тъй като величината м/М е пренебрежимо малка.

Vз = V/(1 + М/м) = пренебрежимо малка скорост, тъй като М/м = 6.10^24.

където V = 10 м/сек , м/М = 1/6.10^24 = пренебрежимо малко

Отговор:

При удара на гюллето в Земята, почти цялата кинетична енергия от петдесет джаула (50 дж) е съсредоточена в масата на гюллето и ако ударът не е еластичен, същата енергия се превръща в топлина, деформации, звук и пр.

Затова, когато Гери поднови своите знаменити опити в инерциални системи, както и приложенията на релативистките закони, той трябва да даде пример на инерциална система, където са валидни тези закони.

За отчитане ефектите на закъсняващото действие, които Гери и официалната релативистка физика наричат «релативистки ефекти», от формулата на Фитцджералд-Лоренц за скъсяването се извежда четиримерният инвариант на импулса ( което е вече друга тема), от същата зависимост се получава формулата за тримерния импулс на движещото се гюлле, а именно:

Р = м. Vг/(1 – Vг^2/c^2)^1/2 (3),

където импулсът и всички следващи съотношения зависят от абсолютната скорост на ускорително падащото гюлле, а тези зависимости са:

уравнението за инерционната сила, което се получава с диференциране на импулса по времето (dt) , където за разлика от СТО Vг е променлива в числителя и знаменателя на формулата за импулса;

уравнението за кинетичната енергия и пр., които ще се появят във форума, когато им дойде времето. Между впрочем, последователността е дадена, всеки добър математик може сам да изведе изброените зависимости.

На този етап обаче, дадено е класическото решение, Гери трябва да обясни получените изключително точни и експериментално доказани резултати от гледна точка на ТО. Чак тогава преминаваме към Лоренцовите трансформации и всичко останало, защото малко хора са запознати с материята, и този човек безогледно манипулира и обсипва общността с отвлечени, противоречиви, неясни и за него понятия, предизвикващи чувство за малоценност у повечето хора, които напразно се опитват да разгадават Гериевите абстракции.

Теорията на относителността и най-вече общата теория е абстрактна математематическа теория, която няма физичен аналог и смисъл. Това е благодатна област за всеки математик, но като физическа теория, времето и изтича. Самият Айнщайн беше казал по някое време, че неговата теория ще издържи още петдесет години.

И тъй като ми свършиха цигарите, аз също привършвам и пожелавам приятна вечер на всички и най-вече на Уйна Пена, за хитрата задачка.

Редактирано от stjordan на 04.10.09 21:09.