Dla Hendrika Lorentza efekty relatywistyczne wynikające z teorii względności mały być „czysto kinematyczne”, związane z perspektywą obserwacji, a zatem nie wymagające wyjaśnienia dynamicznego. Gdyby jednak miały być realne, to podobnie jak tamte, potrzebowałyby takiego wyjaśnienia.
Kinematyka w teorii względności
Jak jednak już zauważyliśmy, czysto kinematyczny, perspektywiczny charakter można przypisać jedynie efektom relatywistycznym interpretowanym biernie. Interpretowane czynnie, są one skutkami wprawienia obiektu w ruch, do czego przecież potrzebne jest oddziaływanie. Chociaż układy inercjalne są w określonym sensie równoważne, spoczynek w jednym z nich jest niewątpliwie innym stanem niż spoczynek w innym.
Zmiana wymiarów przestrzennych i czasowych związana ze zmianą stanu ruchu można więc potraktować jako uboczny skutek oddziaływania wprawiającego go w ruch. Jak wiadomo przecież, w ramach dynamiki relatywistycznej w celu nadania ciału danej prędkości trzeba wykonać większą pracę niż w ramach dynamiki nierelatywistycznej, co ma związek z relatywistycznym przyrostem masy. Różnicę tę można złożyć na karb zmiany konfiguracji elementarnych składników obiektu odpowiadającej ich równowadze dynamicznej w spoczynku na nową, odpowiadającą równowadze dynamicznej w ruchu.
Kłopotliwa konkluzja Lorentza
Zasada względności zrównana jest stwierdzeniu, że z punktu widzenia obiektu związanego z dowolnym układem inercjalnym, zjawiska przebiegają tak, jak gdyby to właśnie ten układ spoczywał względem eteru. Dało to skądinąd asumpt do niedorzecznej opinii, jakoby zasadą tą można było pogodzić z hipotezą eteru jedynie za cenę absurdalnego założenia, iż z każdym z układów inercjalnych związany jest osobny, spoczywający względem niego eter, bądź, co gorsza, ten sam eter spoczywa względem wszystkich takich układów.
Abstrahując jednak od tego błędnego wniosku, można zauważyć, że w takim razie, dla efektów relatywistycznych związanych z ruchem w dowolnym układzie inercjalnym można przedstawić wyjaśnienie dynamiczne formalnie identyczne z tym, które Lorentz przedstawił w odniesieniu do analogicznych efektów związanych z ruchem względem eteru.
Natura relatywistyki
Warto w tym miejscu zwrócić uwagę na specyfikę tego wyjaśnienia, której przeoczenie może prowadzić do nieporozumień. Ktoś mógłby np. zastanawiać się, jak ruch względem eteru może powodować realne skutki, skoro cząstki materii korpuskularnej z założenia mają poruszać się w eterze bez żadnego oporu,z jego strony. Rzecz w tym jednak, że skutków tych nie powoduje żadne zwyczajnie rozumiane oddziaływanie materii z eterem, lecz wpływ wiatru eteru na warunki rozprzestrzeniania się w danym układzie odniesienia przenoszonych przez eter oddziaływań między cząstkami, których dynamiczne układy stanowią ciała makroskopowe. Chociaż więc cząstki nie oddziałują w zwykłym sensie z eterem, lecz tylko między sobą, wspomniana zmiana warunków tego oddziaływania powoduje określenie nowego stanu równowagi dynamicznej, a w konsekwencji zmianę wymiarów i innych charakterystyk ciał.
Przestrzeń bez eteru
W stosunku do takiego wyjaśnienia można wysunąć zastrzeżenie, że do pełnego wyjaśnienia wspomnianych efektów Lorentz potrzebował założenia istnienia eteru, bez którego dynamiczne skutki ruchu są niezrozumiałe. Tymczasem nie można przecież założyć, że eter spoczywa w każdym, dowolnie wybranym układzie inercjalnym. Zastrzeżenie to jest o tyle uzasadnione, że bez założenia eteru spoczywającego w danym układzie wyjaśnienie jest niewątpliwie niepełne. Samo wyprowadzenie efektów jednak nie wymaga tego założenia, lecz jedynie założenia, że w tym układzie obowiązuje elektrodynamika klasyczna, a inne oddziaływania fundamentalne zachowują się tak jak elektromagnetyczne. Oparte jedynie na nim wyjaśnienie dynamiczne jest wprawdzie niewystarczająco głębokie, jednak niewątpliwie efektywne.
0 komentarze:
Prześlij komentarz