Relativitets princippet

     

          Relativitets Princippet

 

           

Man mente engang før år 1900,  at vor viden om fysik var fuldendt.

Det var lige indtil matematikeren Maxwell beregnede lysets hastighed udfra nogle naturkonstanter.

Udsendes/modtages lys fra noget i bevægelse, så burde lysets hastighed derfor blive anderledes.


Det problem blev løst af Michelson/Morleys eksperiment i 1887, der ændrede fysikkens paradigme.

Det blev bevist, at lysets hastighed altid er konstant uanset om lysgiveren bevæger sig.

Et andet eksperiment beviste, at lysets hastighed også er konstant uanset modtagerens bevægelse.

Lysets hastighed er altså en naturkonstant.

Matematikeren Lorenz så ingen anden mulighed, end at længder og tid er relative til bevægelser.

Lysets hastighed blev defineret som en absolut øvre grænse for bevægelsers hastighed.


Der var forinden et Relativitets Princip som definerede, at alle ReferenceRammer er lige gode.

Det er en naturlig antagelse, hvis der ingen grænser er for størrelsen af  hastighed.

Men hvad så , når der åbenbart er en absolut øvre grænse for hastigheder.

Er der et Relativitets Princip ?

Er der en absolut nedre grænse for hastigheder, i forhold til en grundliggende ReferenceRamme ?


Einstein fremkom på dette tidspunkt med sin Specielle Relativitets Teori.

Han argumenterede for Relativitets Princippet, og forkastede den grundliggende ReferenceRamme.

Det var et bestemt problem der fik ham overbevist. Det vises i figur 1.



               






             







I en grundliggende ReferenceRamme, der er i absolut stilstand er (b=0).

I en Relativ ReferenceRamme er (b>0).

Et værelse med person (A) er i bevægelse med hastighed (a>0).

Fra en position midt i værelset udsendes lys (c) i alle retninger.

Både lyset og værelset bevæger sig i forhold til person (B).

Det er bevist at lyset samtidig rammer alle fire vægge .

Hvordan kan man forstå dette ? Lyset burde jo ramme væggen i den ene side før den anden side.

Einstein fandt det ligegyldigt om (B) bevæger sig eller ej . Der er stadig et problem.

Han forkastede en absolut nedre hastighed for bevægelse, og dermed Den grundliggende Ramme.

Løsningen er Einsteins Specielle Relativitets Princip, der gælder for konstant bevægelse: 


1. Al bevægelse er relativ, så person (A) skal antage sin bevægelse som nul (a=0).

2. Dermed kan man kun tale om relativ bevægelse (v=a) mellem person (A) og person (B) .

3. En eventuel bevægelse af person (B) med hastighed (b>0) har ingen betydning for (A) .


Eftertiden har fortolket situationen mere detaljeret, ved at indføre begrebet Lokal Bevægelse.

Man kan med synkroniserede atomure påvise, at (A) skal tilskrives en såkaldt lokal hastighed (a) .

Det giver et stort problem med hele Einsteins argumentation for punkt 1. og 2.  !

En praktisk måling eksperimentelt ville afgøre om punkt 3. er sand.   

En grundliggende ReferenceRamme løser heller ikke problemet, men kan godt eksistere.


Hvorfor rammer lyset alle vægge samtidig ?  Det er stadig problemet.


I en anden situation udsendes lyset samtidig fra ReferenceRamme (B) .


















Einstein anerkender at (A) modtager lyset først fra den ene side, og bagefter fra den anden side.

Einstein fastholder at (A) skal antage at (a=0) , og at lyset derfor ikke er samtidigt.

I Relativitets teorien er samtidige begivenheder i en ReferenceRamme ikke samtidige i en anden.


Hvis man anerkender lokale hastigheder med (a>0), er situationen ret enkel og forståelig.

Spørgsmålet er dog om det betyder noget at (b>0).


Som nævnt er lyset uafhængigt af lysgiverens hastighed, så konsekvensen burde være,

At når (a og b) har samme retning, så forstærkes virkningen.

At når (a og b) har modsat retning, så kan virkningen udlignes ved (a= –b).

Men dette er kun tilfældet, hvis man antager absolutte hastigheder og et absolut nulpunkt.

I Relativitets teorien er (b) uden betydning.


Det er tydeligt, at Einsteins Relativitets Princip udfordrer almindelig fornuft.