Papers 5. [antikvár]

KÜLÖNLENYOMAT A FIZIKAI SZEMLE XIV. ÉVFOLYAM 4. SZAmABŐL Két relativisztikub kísérletről* A Lorentz-elv szerint a természeti törvények olyanok, hogy ha Q egy valÓ8ágo.s fizikai rendszer, akkor ennek Lorentz-transzforniáltja, Q*, ismét egy, a természeti törvényeknek megfelelő fizikai rendszer. A <3 és a Lorentz-transzformált Q* rendszer között fennálló kölcsönös sziinmetria lehetetlenné teszi, hogy fényjelek scgftw'igével szinkronizált órákkal és távolságmérésnél VBgy egyéb kísérlettel Q vagy Q* kitüntetett szerepét megállapítsuk. (Ez bővebben kifejtve [Ifbcn található.) A relativitáselmélet f(ilAllltá.sa óta azonban átiandóan felmerülnek olyan kísérleti lehetőségek, melyek látszatra alkalmasak lennének a fény hordozójához képesti transzlációs mozgás megállapí-tásáro A pontos analízis azt mutatja, hogy ezek a kísérletek hibás gondolatmeneten alapulnak és erre nem alkalmasak. Éppen az ilyen típusú kísérletek kudarca vezetett a rclativitiis elvének felállításához. A relativitás elvét a fenti Lorentz-elvvel helyettesítettük. Nemrég az irodalomban ismét két ilyen típusú kísérleti lehetőséggel találkoztunk, és tanulságosnak tartjuk a részletes analízist, mely megmutatja, íiogy > Lorentz-elv konkrétan ezen esetekben hogyan érvényesül, azaz, hol hibás a kísérletet leíró gondolatmenet. Világos dolog, hogy elfogadva a Lorontz-elvet, biztosan állithatjuk, hogy az ilyen elgondolás valahol helytelen állítást kell hogy tartalmazzon, mégis hasznos rámutatni, hogy pontosan hol. Hasonló a helyzet mint az örökmozgóval. Az energia megmaradása tiltja, hogy örökmozgót lehessen készíteni, azonban mindig tanulságosnak bizonyult kimutattii, hogy egy javasolt örökmozgó szerkezet miért nem műkőwet. I. 1. § Általános elvekből következően fel szokás tételezni, hogy egy v sebességgel haladó rakétában óráink lelassulnak. Legyen az óra szög-sebegsége a Földön cu, ekkor ez a rakétában to'-re lassul ie, ahol: •y-i- Az órák járásának lelassulása elsö pillantásra alkaltpasnak tíinik a rakéta éterhez viszonyított mozgásának megállapítására a következő meggondolás alapján. Tegyük fel, hogy egy kettős csillag keringési idejét a Földön megmértük és ezt T-nek találtuk. A rakéi.iba, mely a kettős csillag irányában indtil, ezt a számadatot magunkkal visszük, majd — niiután a rakéta egyenletesen mozog —, a keringési időt a rakétából ismét megmérjük. Ebből felületesen azt a következtetést vonhatnánk le, hogy mivel a rakéta ói'ái lelassultak, a kettős csillag mozgása gyorsabbnak tűnik, és ebből az órák lelassulása mególlapítható. (Nyilvánvaló, hogy a rakéta gyorsulása alatt a csillag perióddaa nem változott.) Meg fogjuk mutatni azonban, hogy a fenti okoskodás hibás. A keringési idő különbözőnek adódik aszerint, hogy a rakéta gyorsul fel és mozog a csillag irányába, vagy a csillag mozog a rakéta irányába; figyelembe ítoll venni azonban, hogy ha a rakéta halad, a benne levő órák lelassulnak, hasonlóan, ha a csillag mozog, periódusideje megnövekszik. Ez az effektus, mint látni fogjuk, azt eredményezi, hogy a fenti két esetben a keringést idő egyenlőnek adódik. Tehát a mozgó rakétából megfigyelt látszólagos periódi,.; ugyanannyi, mint a rakéta felé mozgó csillag periódusa és, mint vártuk, ez a kísérlet nem alkalmas az éterhez viszonyított mozgás eldöntésére. Félreértés elkerülése végett hangsúlyozni kell, hogy a rakéta gyorsulását és az órákon a gyorsulós alatt bekövetkező változásokat észlelni lehet, a látszólagos ellentmondás csak akkor lép fel, ha a már egyenletesen mozgó rakétában végezzük méréseinket. 2. § Tekintsünk tehát egy B rakétát, amely v sebességgel mozog a K kettős csillag irányában. Legyen K koordinátarendszerünk x tengelyén az xn = x = konst. koordinátájú pontban. A rakéta koordinátája (az origó megfelelő választásával) (1) Bár ezen feltételezésben nem kételkedünk, szükséges hangsúlyozni, hogy ilyen kísérletet rakétában senki még nem végzett. * Az EOtvfiB Loránd Fizikai TAreuIntbnn 1903. deo. 9-én elhangzott „ElgondMaok a rekuieiazlikut Doppler-e//eJblU0f^I ofnifl elwdúa n' omán. Legyen K keringési ideje (a Földről mérve) T, ekkor a kettős csillagot, mint egy (v = 0, 1, 2, . . .) időpontokban jelet adó objektumnak tekinthetjük. A T, pillanatban c sebességgel kiinduló jel f > T, időpontban (2) 292