mapa stránek || vyhledávání

Sčítání podsvětelných rychlostí

Od lovu mamutů jsme došli k lovení asteroidů. Jejich objevy nás mohou ochránit před nebezpečím při pádu na Zem. Ovšem dál pak musí navázat chránící kosmonautika.

Řádná i mimořádná poznávání světa souvisí s biologií, fyzikou, psychologií a dalšími vědeckými obory. Naši smyslovou výbavu pro zkoumání světa podporují stále lepší přístroje. Prodlužují lidské smysly. Naše desítky zkoumajících prstů, dvoje oči a uši, jeden nos a pusu.

Počítání oddělených objektů nám bývá nejvýš potřebné. Pokud okolí není k počtům nachystané, zavedeme jednotky. Například počet stromů je spočítatelný, kdežto jejich výška vyžaduje stanovit délkovou jednotku. Podobně postupujeme pro teplotu, tlak, čas, inteligenci a další veličiny.

Někteří učenci starověkého světa tušili, že hmota by se mohla skládat z nejmenších jednotek. Pak by byla spočítatelná zcela přesně, podobně jako stromy v lese. Moderní věda přijala tento poznatek jako následek svých pokusů a výpočtů.
 

Úspěchy fyziky

Nové poznatky 19. století byly snadno k pochopení. Termika: pára táhla vlaky. Elektrotechnika: žárovka ukazovala, co v ní je. A jiskření připomínalo přírodní blesky, včetně zabíjení neopatrných. Záření: rentgenové paprsky prosvěcovaly ruku skrz naskrz. Gravitace: Archimédův zákon dovolil balony, nejpozději i vzducholodě.

Ve 20. století Planck zjistil, že záření je spočítatelné – v zásadě tak, jak stromy v lese. Kousky energie přivedly Einsteina k pozdějšímu zisku Nobelovy ceny. Zato jeho obrovský přínos v prosazení teorie relativity je dodnes v plenkách. Rovnice několika fyzikálních objevitelů fungují, ale co s příčinou? Proč se čas při pohybu zpomaluje?

Když se čas zpomaluje, když se rychlost dvou objektů v pohybu zvláštně sčítá – tak aby rychlost tělesa nepřesáhla rychlost světla, ani jí nedosáhla – co za tím je? Dodnes je to problematika obtížně vnímatelná.

Někdy se lidé domnívají, že když c = konst, pak že se světlo nemůže objektu vzdalovat například rychlostí c/2. Posoudit rychlosti světla mezi více soustavami není snadné. Nabídnu svůj pohled a to příkladem s raketou a paprskem světla.

Zadání ~

Od Země letí světelný paprsek do vzdálenosti 300.000 km, kde ho na základně očekává pan Přijímač. Může se tento paprsek vzdalovat, pronásledující raketě, rychlostí c/2?


Obr 1. Paprsek dorazil do Přijímače

Upřesnění ~

Raketa míjí Zemi rychlostí c/2 a přitom vyšle paprsek. Oboje směrem letu k Přijímači. Přijímač pak hodinami změří čas opoždění rakety oproti prve dorazivšímu paprsku (obr. 1, 2).


Obr 2. Raketa dorazila do Přijímače

Poznatky ~

(1) Na raketě měří rychlost světa, vždy naměří c.
(2) Pan Přijímač měří rychlost světla, vždy naměří c.

Měření a výpočty ~

(3) Pan Přijímač měří čas t3 od zachycení paprsku do průletu rakety, t3 = 1 s.

Světlo má rychlost c. Známou vzdálenost 300.000 km překonalo za t1 = 1 s. Což sděluje teorie.

Raketa k překonání 300.000 km potřebovala čas t2 = t1 + t3 = 1 + 1 = 2 s.

Rychlost letu rakety v = 300.000 km / 2 s = 150.000 km/s.

Světlo se raketě vzdaluje rychlostí c – v = 300.000 – 150.000 = c/2, což bylo dokázati.

Vysvětlení ~

Raketa ve hmotném světě – dle speciální teorie relativity – je podrobená změnám času a délky, jež souvisí s c = konst.

Raketa ve světové virtuální realitě – dle diskrétní teorie relativity – je podrobená změnám času, jež souvisí s c = konst.

Relativistické skládání rychlostí? ~

Ležák sleduje chodce s jeho rychlostí 4 km/s. Chodec je pomalejší o 6 km/s než cyklista. Tedy cyklista jede rychlostí 10 km/s proti ležákovi. Sčítání 4 + 6 = 10 km/s smíme použít pro malé rychlosti, kdy zanedbáme souvislosti s hraniční rychlostí 300.000 km/s.

Kdežto při rychlostech například: cho = 40.000 km/s, cyk = 60.000 km/s bychom užitím prostého součtu chybovali. Nýbrž by bylo nutné užít relativistického sčítání. Složitější výpočetní vzorec zabrání dosáhnout rychlosti světla (vzorec).

Výše užitý příklad s Přijímačem je odlišný. Sám zná rychlosti obou objektů, takže není potřebné uvažovat relativistické sčítání rychlostí. Tedy případ, kdy první zná rychlost druhého, a druhý zná rychlost třetího. Pak první nepočítá rychlost třetího pouhým jednoduchým součtem.

 

Závěr

Starověk uvažoval diskrétní (dělenou) stavbu hmoty. A já vyhledávám totéž i samotnému fyzikálnímu prostoru. Rozděluji jej na rozlišená paměťová místa, na síť. Podle vzoru počítače, který údaje uschovává v paměti rovněž bod po bodu.

Kdysi, snad před 15 lety, mi jistý teolog matematik připomínal existenci analogových počítačů. Takové jsem ještě ve škole zažil; před desítkami let byly vhodné pro simulování spojitých procesů. Jenže vždy s méně zaručenou přesností oproti vítězným číslicovým počítačům.

A nyní vzniká otázka, zda snad také celý svět, ve všem všudy, je uspořádaný po jednotlivých bodech. Z takového diskrétního prostoru lze totiž snadným přepočtem přejít přímo do lidského perspektivního vnímání zraku a sluchu. V plné přesnosti, bez nepřesného starověkého Euklidova lineárního prostoru.
 

Odkazy

[1] Encyklopedie fyziky – Martin Macháček. Vyd. Mladá fronta, Praha 1995, s.215
[2] www.tichanek.cz – Geometrické modely časoprostoru
 

Bohumír Tichánek
 

Poslední články autora:


hodnocení: 5
hlasů: 1
Tisk Tisk
Všechny komentáře jsou schvalovány administrátorem. Z tohoto důvodu mohou být zveřejněny se zpožděním od několika minut do několika hodin. Odstraňovány jsou komentáře obsahující vulgarismy, spam, invektivy, apod.

8 komentářů

Přidat komentář
  1. … A nyní vzniká otázka, zda snad také celý svět, ve všem všudy, je uspořádaný po jednotlivých bodech.

    Bohumíre jestli jsem Vás správně pochopil. Na Vaší otázku může být odpovězeno hypoteticky kladně. Je ale důležité si uvědomit, že žijeme v časoprostoru a ne v pouhém prostoru. Navíc sám prostor není stacionární, ale dynamický-probíhá zrychlující se expanze. Pokud vezmeme v potaz více než jednoho pozorovatele, tak každému se bude jevit Vesmír a události v něm jinak. Pozorovatelé nemohou nikdy spolu sdílet aktuální informace, tedy nemůžou znát aktuální polohu, ani aktuální rychlost. Jakákoliv informace putuje vesmírem max. rychlostí světla. Vesmír nemá z pohledu pozorovatele žádný střed. Veškeré pozorování je vztaženo subjektivně k pozorovateli. Váš příměr o Vesmíru uspořádaném z jednotlivých bodů by měl platnost pouze u pozorovatele, který by se nacházel mimo Vesmír. Vesmír by taktéž musel být konečný.

  2. Pane Tichánku, píšete :“Někdy se lidé domnívají, že když c = konst., pak že se světlo nemůže objektu vzdalovat například rychlostí c/2.“
    Že se světlo vzdaluje od každého objektu rychlostí světla, se lidé nedomnívají někdy, ale ví se to od 1905 od Einsteinovy speciální teorie relativity.
    Konstantní rychlost světla je výchozí postulát relativity.
    Píšete :“ Výše užitý příklad s Přijímačem je odlišný. Sám zná rychlosti obou objektů, takže není potřebné uvažovat relativistické sčítání rychlostí. Tedy případ, kdy první zná rychlost druhého, a druhý zná rychlost třetího. Pak první nepočítá rychlost třetího pouhým jednoduchým součtem.“
    Komentář : Když se relativita počítá nerelativisticky, lze dokázat cokoliv. Jak může Přijímač znát rychlost, a to navíc dřív, než k němu světlo dorazilo? Když Přijímač bude elektronický světelný detektor, tak nebude znát vůbec nic a fyzikální děj proběhne stejně, tedy relativisticky.
    Souhlasím s Markem, že vesmír se rozpíná, ale Hubblova konstanta je zhruba 70 až 74 km/s)/Mpc.
    https://cs.wikipedia.org/wiki/Hubbleova_konstanta
    Jeden Megaparsek = 1 MPpc =3E22 [m], to je obrovské číslo, nejbližší hvězda Alfa Centauri je vzdálena 1,29 parseku, o je 775 000 krát blíž, jak 1 MPpc. tedy rozpínání přestavuje nejvýš 74 000 000 mm/s děleno 775 000 = 95,5 mm/s . Tedy řekněme 1 m/s. Což je vzhledem k rychlosti světla c = 3E8 [m/s] málo.
    Vzdálenost, kterou řeší obrázek pana Tichánka je 300 000 km, tedy 3E8 m, to je 1E14 krát menší jak 1MPc, pak rozpínání bude řádově
    7,4E7 [mm/s] : 1E14 = 7,4E-7 [mm/s].
    Nikdy mě nenapadlo, že by rozpínání vesmíru mělo nějaký rozumný dopad na děje v okolí Země.

    1. Pane Tichánku, trochu jsem to posledně odbyl. Přemýšlel jsem, kde je logická chyba, že vyšla rychlost světla C/2.
      a) Jedna cesta vede přes jednoduchou úvahu. Když světlo letí od rakety rychlostí světla a do Přijímače přiletí rychlostí světla, což potvrzují všechna měření, různých pokusů, tak není důvod si myslet, že mezi tím dráhu letí rychlostí C/2.
      b) Raketa jeden systém (souřadnicový systém), světlo se vzdaluje rychlostí c. Přijímač je druhý systém, světlo přilétá rychlostí c. Váš výpočet je ale založen na obou systémech současně. Marek už uváděl že se díváte na celý systém jaksi shora pohledem z celého vesmíru. Problém je tedy v pojmu současnost. Kam světlo ještě nedorazilo, tak současnost není. Jestli vůbec v relaltivitě současnost je.
      https://utf.mff.cuni.cz/popularizace/zizaly/zizaly-D_E07.html
      Hodně dobře to vysvětluje jako obvykle J. Reichel
      http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/670-relativnost-soucasnosti
      „Tedy dvě nesoumístné události, které jsou současné vzhledem k jedné inerciální soustavě (soustava S´ , to je vlak, raketa v pohybu k trati), nejsou současné vzhledem k jiné inerciální soustavě (soustava S , to je železniční trať je v soustavě bez pohybu.).

      Nebyl jsem příznivcem toho, že zveřejňování příspěvků má zpoždění (nechci říkat, že tu jsou přímo diskuzní závisláci, ale je dobře, že se do toho nedá on- line vtáhnout admin), mělo by to vést k tomu, že si každý může příspěvky víc promyslet a nebafat skoro na každého hned jako hafan u svého plotu.

      1. Pardalovi k 4.10.2020 (13:18)
        a) Jedna cesta vede přes jednoduchou úvahu. Když světlo letí od rakety rychlostí světla a do Přijímače přiletí rychlostí světla, což potvrzují všechna měření, různých pokusů, tak není důvod si myslet, že mezi tím dráhu letí rychlostí C/2.
        Píšete nepřesně. Světlo odlétá C, přilétá C, avšak raketě se vzdaluje rychlostí C/2. Rozumíte? Obrázky jsou kreslené v inerciální soustavě Přijímače, kdy raketa se Přijímači blíží, a tudíž světlo jí uniká pomaleji, C/2. (Měřením v soustavě – např. Michelsonem – se zjistí vždy C, ale v obrázcích jde o vzdálenost mezi raketou a fotonem. Rozpory lépe zdůvodňuje diskrétní časoprostor, podložený pulsní časovou základnou.)

        Einsteinova relativita dovoluje zavést další inerciální soustavu, dle STR rovnocennou. V inerciální soustavě rakety, která stojí na místě, (Přijímač se jí přibližuje), tam se jí foton vzdaluje rychlostí C. Ovšem to se doplní změnou délky okolí, podle STR. Okolí se zkrátí.
        Raketa má zpomalený čas (1 s na raketě = 2 s Přijímače). Zkrácením okolí je Měsíc s Přijímačem vzdálený jen 150.000 km. Ve zkráceném okolí, za prodlouženou kosmonautovu sekundu, doletí foton do vzdálenosti 300.000 km.
        [Kilometry a sekundy zvoleny pro názornost, výpočty by daly jiná čísla.]

      2. Pane Tichánku, píšete :“Ve zkráceném okolí, za prodlouženou kosmonautovu sekundu, doletí foton do vzdálenosti 300.000 km.“
        Ano, světlo se bude pohybovat konstantní rychlostí světla c, ztěch 300 000 km/s. Tím jste vlasně dokázal opak toho, co tvrdíte, že v úseku raketa Pozorovatel se svělo pohybuje rychlostí v = c/2.
        Celé schéma na obrázku působí jako kombinace relativistických jevů a klasické fyziky v jednom obrázku, moc tomu nerozumím.
        Vezmu to číselně, zápis zde jde hůř, na papíře se to počítá líp, relativistická odmocnina je odmocnina ze 3 děleno 2.
        https://sites.google.com/site/fyzika007/specialni-teorie-relativity/kontrakce-delky
        l=l´*[odmocnina (1-v^2/c^2)] , pro c/2 vyje l= l´*1,732/2= l´*0,866
        dilatace času
        https://sites.google.com/site/fyzika007/specialni-teorie-relativity/dilatace-casu
        t=t´/[odmocnina (1-v^2/c^2)], pro v =c/2 t = t´/0,866, kde 1/0,866 = 1,155
        Pak Váš výpočet pro v =c/2 bude relativistická dráha děleno relativistický čas = (l´*0,86)/(t´/0,866) =(l´*0,86)/t´*1,155= l´/t´
        Tedy rychlost světla v relativisticky zkrácené délce a prodlouženém čase bude stejná jako všude tedy c. Ve výpočtu rychlost l/t = l´/t´ (v soustavě nepohybující se a v soustavě pohybující se v=c/2).

      3. Einsteinova relativita zavedla další inerciální (setrvačnou) soustavu. Každá taková soustava (zde raketa) má nejrychlejší čas (to odporuje skutečnosti), a ostatní soustavy v pohybu (Přijímač) čas pomalejší. V této neskutečně situaci lze nastavováním délek okolí získat C=konst.
        ·
        Jenže další rozpor je s nastavením délky okolí. Užitá [Lit. 1/s.211] rozlišuje, pro STR, změny okolních délek geometrických a fyzikálních. Prostě, změna délek okolní hmoty, dle STR, ve fyzikálním vesmíru nenastává!
        Einsteinův postup získal pro každou soustavu C=konst, ovšem jen za cenu neskutečných změn dalších vlastností fyzikálních veličin.
        Kdežto obhájit lze: C-v, zde 300.000 – 150.000 = 150.000 km/s.
        ·
        Naznačení k diskrétnímu nelineárnímu časoprostoru, podloženému časovou základnou, obrázek: http://www.tichanek.cz/g7v/7obr27@-perspektiv-casoprostor-sit.gif
        Někde označili matematiku, jako nástroj pro zobrazování skutečnosti, za nepřirozený nástroj. Opomíjení smyslových zážitků zpomaluje naše poznání.

      4. Pane Tichánku, Einstein začal své úvahy pro rychlost vlaku a průvodčího v něm. Jezdil do práce ve Švýcarsku vlakem ( myslím do Curychu, kde pracoval na patentovém úřadu). Vlak jedoucí rovnoměrně přímočaře je inerciální soustava. Je to myšlenkový pokus, na povrchu Země a kosmickém prostoru kolem Země se těžko něco pohybuje po přímce ( vodorovně na zemi = vodokulatě, v kosmu převládá pohyb po elipse , parabole, po přímce těžko.)
        Píšete :“Jenže další rozpor je s nastavením délky okolí. Užitá [Lit. 1/s.211] rozlišuje, pro STR, změny okolních délek geometrických a fyzikálních. Prostě, změna délek okolní hmoty, dle STR, ve fyzikálním vesmíru nenastává!“
        Nemám Vaši literaturu. Proč by měla nastávat kontrakce délek kolejnic železnice, když ty jsou v soustavě s ní spojené v klidu? Jinak řečeno okolní prostor kolem jedoucího vlaku se nemění. Při pohybu vlaku se zkracuje délka, a to pouze ve směru pohybu. U vlaku samozřejmě s dobrou přesností platí Newtonovská fyzika, rychlost vlaku je vzhledem k rychlosti světla malá.
        Píšete :“Opomíjení smyslových zážitků zpomaluje naše poznání.“
        No hezky. jak chcete smyslovými zážitky řešit raketu letící rychlosti c/2, to nechápu.
        Píšete v předchozím příspěvku :“Obrázky jsou kreslené v inerciální soustavě Přijímače, kdy raketa se Přijímači blíží, a tudíž světlo jí uniká pomaleji, C/2.“
        Nerozumím. Světlo uniká z rakety rychlostí světla, vyzáření fotonu je fyzikální jev (souvisí s přeskokem elektronu na nižší energetickou hladinu), vůči raketě se tedy pohybuje světlo rychlostí světla. Jiná věc je , že pozorovatel, když ke zdroji nebo zdroj k němu přibližuje, tak dochází k Dopplerovu jevu, posun k modré barvě světla. Při vzdalování posun k červené barvě ( rudý posuv galaxií). Existuje relativistický Dopplerův jev.
        Nejsem schopen posoudit Vaše matematické výpočty. Výsledky jsou rozhodně ve sporu s fyzikálním měřením a aplikacemi, které relativitu (STR) využívají, včetně satelitní navigace.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna.

Magazín Gnosis - Hledání Světla a Moudrosti, příspěvky čtenářů - provozovatel: Libor Kukliš, 2004 - 2019

Máte-li zájem o publikování svého článku, pište na e-mail info@gnosis.cz.

Odkazy:

Slunovrat Záhady-Zdraví.cz slunecnikvet-anna.blog.cz Bylinkové království PERSONÁLNÍ BIODYNAMIKA AOD - průvodce transformací Rahunta Společnost pro mezioborová studia, z.s. Česká Konference