Eltusolt paradoxon

- egy eltusolt paradoxon, és utánna a szellemi káosz -

- Aparadox  7 -  

"Talán az lesz a kiút a kelepcéből, ha feltesszük, hogy a sebesség hatására megváltozik az idő ritmusa, és  az órák is lassabban járnak." Ezt a kétségbeesett, scifibe illő kiutat gondolták ki a tudósok 1887-ben, az un. Michelson kísérlet hatására.  Ez a kísérlet azt mutatta, hogy a tárgyak sebessége a fénysugárhoz viszonyítva sosem változik. Így azután hiába mozgatjuk gondolatban a mérőeszközt előre-hátra, hiába ültetjük rá az űrben mozgó földre, az mindig fénysebességű fényt fog kimutatni. Ha ez így van, akkor ez egy felfoghatatlan jelenség, egy igazi paradoxon!  

Einstein még diákként találkozott a sebességek összegzésének eme logikátlan viselkedésével, valamint ennek magyarázatára kigondolt idődilatációról szóló extrém feltevésekkel, elfogadta azokat, és manapság már - tévesen - neki tulajdonítják az alapötletet. A sebesség eme furcsa hatásának kísérleti ellenőrzése csak jóval később, az atomóra megszületése után vált lehetővé.

A H-K kísérlet

A kísérletre 1971-ben került sor.  Egy fizikus és egy csillagász - Hafele és Keating - Washingtonban felült egy utasszállító gépre, hogy körülrepülje a Földet. A biztonság növelése érdekében nem is egy, hanem négy atomórát vittek magukkal. Mintegy 3 napot repültek keleti irányban, és visszaérve az órák átlag 59 nano-szekundumot késtek.  A második Föld-kerülés nyugati irányba történt, a,,mely viszont +273 ns óra-sietést eredményezett.

Magasság és sebesség

Előlegezzünk bizalmat a kutatóknak, és tekintsük mi is a változást a magasság és a sebesség illetve a helyzeti és a mozgási energia együttes hatásának. E feltételezés igen kézenfekvő, és látni fogjuk, hogy a számítás is meggyőzően alátámasztja.

A repülés velejárója a magasság növekedése, melynek következtében a cézium atomóra ritmusa gyorsul.  A gyorsulás számításához az un. degressziós képletet használhatjuk, amely az energia változását tömegarány-változásra konvertálja:

Dmh/m=(mgh)/c2/m

A képletet úgy kaptuk, hogy az mgh helyzeti energiát a /c2 segítségével tömeggé alakítottuk, majd az egységnyi m=1 kg tömeggel osztva arányszámmá konvertáltuk.

Az óra sietése a degressziós arányszámmal továbbá a ~9 km repülési magassággal és ~44 óra tényleges repülési idővel arányos. A számítás mintegy +150 ns sietést eredményez.  Bizonyára az órák is ezt mutatták volna, ha ezt az értéket nem módosítja a sebességből eredő óralassulás. A két hatás eredője azonban furcsa számokat eredményezett. 

     Ahogyan azt a kutatók is várták, a sebesség növekedése az atomóra lassulását okozta. Ez az óralassulás is a Dm/m degressziós szorzóval számítható, nagysága az E=mv2/2 mozgási energiával arányos:

    Dmv/m=(mv2/2)/c2/m 

Bonyolítja a helyzetet, hogy a Föld forog, ezért elsőre nem tudjuk, hogy az utasszállító gép átlag 230 m/s sebességével számoljunk, vagy adjuk hozzá a föld illetve a légkör forgási sebességét is. Esetünkben a Washingtonban hagyott referencia-óra 370 m/s sebességét. Ez az utóbbi a helyes válasz. Igen, adjuk hozzá! Persze ez komoly indoklást igényel. 

    Az a helyzet, hogy a repülőgép utasterében elhelyezett atomóra nem érzékeli a talaj mozgását. Számára a vákuum a fizikai környezet, azt érzékeli. Az óra tehát a Földet körülölelő vákuumhoz képest mozog. Az általános tévhittel ellentétben  a vákuum nem a semmi, nagyon is fizikai entitás. Ez ma már trivialitás a tudósok körében, kivéve, ha valamelyiküknek éppen akkor ütközik egy kedves régi dogmájával. 

    Amit elsőre nehéz elhinni, hogy e vákuum örvénylik a Nap körül, mégpedig olyan tempóban, mint a bolygók. Így aztán nincs sebesség-különbség. "A bolygók évmilliárdos keringése alakította ki az örvénylést." - vélekedik az elmélet szülőatyja. 

   Ezt a furcsa kozmológiát többek között a H-K kísérlet  fogja bizonyítani, sőt néhány további esetet is hozok majd az alátámasztására. Most mindössze egy könnyen áttekinthető példát nézzünk a középkorból, amikor emígyen érveltek a haladás visszahúzó erői:  "Bolond vagy te, Kepler! Ha a Föld nagy sebességgel keringene a Nap körül, akkor a levegőből akkora szél kerekednék, hogy elfújná még a házakat is!"

    Ma már tudjuk, hogy nem Kepler volt bolond, hanem akik ezt mondták.   Felgyorsult korban élünk. Így aztán ma már nem 400, de akár 40 év is elegendő lesz az alapvetően új gondolatok felszínre jutásához.  

 Helyi kozmológia

A vákuum követi ugyan a Föld mozgását, de nem követi a forgását.  Úgy látszik, túl kicsik vagyunk a megpörgetéséhez. Nem követi, és erre már közel száz éves bizonyíték a Michelson-Gale kísérlet. A földalatti vágatokból kialakított óriás-műszer egy napos periódussal forog, miközben a vákuum és a benne terjedő fény nem forog vele. Fellép a forgáskülönbség, és ezt a vákuumban haladó fénysugarak az interferencia-csíkok eltolásával jelzik. A Föld tehát ténylegesen forog, mégpedig a vákuumhoz képest forog. Ezért a repülő sebességéhez mindig hozzá kell adni a földfelszín sebességét, egyszerűsítve Washington 370 m/s mozgását. 

 

Számítások

A fenti nagy kitérő után számítsuk ki az atomórák repülési sebességét.  Keleti irányú földkerüléskor a Föld és a gép sebessége összeadódik: 370 + 230 = 600.  Amint már említettük, a Washingtonban maradt referencia-óra sebessége 370. Végül a nyugatra történő földkerüléskor a sebességek kivonódnak: 370-230 = 140 m/s.

    A 3 féle sebességhez 3 mozgási energia tartozik az E = mv2/2 képlet szerint.  Ezek rendre 180, 70 és 10 kJ.  Az energiák arányában  járnak lassúbb ritmusban az órák egy olyan órához képest, melynek 0 a sebessége. Azaz mégsem! A Washingtoni Időközpont technikusai ugyanis minden óra elektronikáját elállítják, ami csak a kezükbe kerül.  Valójában visszagyorsítják a ritmusát, hogy a 370 m/s rejtőző sebesség ellenére a pontos időt mutassák. Ennek következtében minden egyes mozgási energiából ki kell vonogatnunk a 70 kJ Washingtoni energiaszintet, hogy hozzá torzítsuk a repülő órák ritmusát az ösztönösen elállított referencia órához: 110, 0, -60 kJ. Ennek utána a degressziós képlet és a repülési idő birtokában kiadódik a repülő órák időeltolódása: -210, 0, +120 ns. Most összegezzük a magasságból eredő +150 és a sebességből adódó fenti értékeket.  Az így nyert végeredmény: -60, 0, 270 ns. Ezek a számok látszólag egyeznek a kísérleti értékekkel, de sajnos mindkét számcsoport bizonytalan alapokon nyugszik. Hafele ugyanis manipulálta az eredményeket, visszatartott adatokat, vagy saját zanzásított átírásában közölte le azokat.  Mindezekben vélhetően az atomórák voltak a ludasok. Sajnos nem bírták a stresszt, az ütődéseket, a vibrációt.  Össze-vissza jártak, Hafele pedig időnként azonos állásba tekerte őket.  Írjuk a javára, hogy ezt mindig jegyzőkönyvezte.

   A kísérlet sok sebből vérzik, és már itt az első lépésnél megbukott.  Egy ír mérnök A. G. Kelly ezt évtizedeken át hangoztatta, elemezte, és nyilván a guta kerülgette, hogy agyonhallgatják.

 Alapok nélkül?

Ennél is komolyabb baj van a kísérlet mögé helyezett elmélet alkalmazhatóságával. Hafele a speciális és általános relativitás-elmélet - SR és GR - alapján próbálta magyarázni az effektust. Azonban az SR kizárólag egyenes vonalú egyenletes mozgásra vonatkozik és nincs benne sem energia sem tömegnövekedés.  A GR tárgyköre az egyenes vonalú gyorsuló mozgás, nem pedig a forgás.  A Föld azonban minden kétséget kizáróan forog, így ezen elméletek alkalmazása nem jogos és ezért nem is lehet sikeres. Hafele mégis ezek alapján gyártotta le képletét.  Íme: 

 

Ez a képlet ~10% hibát eredményez, de ha a Földkerülés az egyenlítőn történt volna, úgy a Hafele-képlet ~30%-nyit hibázna. Formájában is zavaró, össze nem tartozó részek vannak párosítva, más részek viszont hiányoznak. Engem a Piroska és a farkas mesére emlékeztet - tipikus amerikás átiratban: "Ballag a vadász, karján kosárka. Benne kalács és bor a nagyanyónak. Mellette sompolyog a farkas, cipeli a puskát és nincsen farka." 

Az elméleti fizika számára igen fontos volt az atomóra kísérlet elvégzése és a várakozásnak megfelelő eredmény prezentálása.    Így aztán elnézték Hafelének a manipulált kísérletet, a hiányos prezentációt, a követhetetlen levezetést.  Kárpótlásul  viszont kaptak egy mutatós és kellően komplikált képletet, amelyet amúgy sem ért meg senki. A legrangosabb tudományos lapok közölték le, sőt az újságírók csodálattal és elismeréssel adóztak nekik. 

 Az effektus létezik!

A sorozatos problémák után is  téves lenne arra a következtetésre jutni, hogy az egész kitaláció illetve blöff. A jelenség valóban létezik. Az órák csökkent gravitáció hatására valóban felgyorsulnak, nagyobb sebesség hatására lelassulnak. Csakhogy nem a relativitáselmélet, és nem a "modern" fizika ködös fogalmai állnak a háttérben. Amint azt fentebb megmutattam, a jelenség a klasszikus fizika egyszerű fogalmaival, a helyzeti és a mozgási energia segítségével számolható ki. 

    Mára már számos kísérlet támasztja alá a jelenséget.  Egy ilyen a GPS műhold atomórája. Ezt az órát fellövés előtt mintegy 38 000 nano-szekundum/nap ritmussal lassúbb járásra állítják, mert előre tudják, hogy odafönt sietni fog. Ezek a műholdak 20 400 km magasságban keringenek a felszín fölött, amiből       45 830 ns óra-sietés számolható.  Ugyanakkor 24 óra és 5 perc alatt tesznek meg 2 kört, ezért sebességük 3881 m/s. Pályasíkjuk ferde, 55 fokos szöget zár be az egyenlítővel. A sebességből  származó órakésés 7241 ns.  A kettő különbsége 38 589 ns, ami jól egyezik a közkézen forgó kerekített értékkel. Kötve hiszem, hogy e számot bárki is le tudja vezetni a Hafele-képletből. Íme egy régi-új kihívás a tárgykört művelő fizikusok számára.

 

Ráérünk?

Régen, 2008-ban küldtem el az óraparadoxon fenti elveken nyugvó megoldását néhány szakembernek és szakfolyóiratnak.  Azóta is várom a választ, és talán érthető, hogy mostanra már kissé türelmetlen vagyok. Az a taktika, hogy problémás levélre nem válaszolunk - az esetek döntő többségében beválik, de sosem vezet jóra.  Elveszi a kedvét azon kevéske embernek, akiknek éppen a tudomány terén vannak ötletei. Igaz, hogy ezek túlnyomórészt tévesek, de sokszorta több téves teória került napvilágra a tudományok területéről. Az ismeretlenbe hatolva ez a dolgok rendje. Csak a felkészültség hiányát szabad nehezményezni, illetve mindenkit alaposabb felkészülésre kell buzdítani.  Most ezt teszem én is a H-K kísérlettel kapcsolatban. Az jelenti a váratlan csapást a tudományos közösség számára, ha véletlenül jó ötlet érkezik be. Erre nincs B terve a tudományos közösségnek, és reflexesen elutasítja. A fizikusok tanulmányaik során messze elkerültek minden olyan tantárgyat, mely megoldásokat tanít efféle váratlan esetekre. (Erről a problémáról egy hosszabb tanulmányt készülök írni.) 

Itt van az ideje, hogy kifejtsem a túlzottan tömörített címet.  A GLOBALIZÁLT PARADOXONOK  alatt a következőt kell érteni: A globalizált tudományos világ nem viseli a nyilvánvaló ellentmondásokat - paradoxonokat, ezért eröltetett, hamis válaszokkal nyugtatgatja magát. Ha ilyenre sem futja, akkor összehangolt módszerekkel eltünteti.   

 A tudomány öncenzúrája

Van egy további ellensége az új gondolatoknak, mégpedig a globalizáció.  A pénzvilágra mondják, hogy globalizált, de a tudomány régóta bevallottan az. Időnként lehet itt is csacskaságokat mondani, elnéző mosollyal fogadják. Azonban nem lehet becsontosodott teóriákat kétségbe vonni, pláne ha további dominó-hatás várható. Van nekik bajuk csőstől, nem kívánják a régieket is felbolygatni. Kifelé azonban optimista kommunikációt használnak. Egy neves amerikai tudományos újság "veterán főszerkesztője" emígy reagált erre a dolgozatomra: "A fizikában nincsenek paradoxonok!"  (Szerintem pedig csak azok vannak!)                    

A globalizált pénzvilágot és a globalizált tudományt sajátos belső törvények és érdekrendszerek mozgatják - jól-rosszul, míg a társadalom érdeke  hátul kullog.

A rendszer hazai kis csavarjai értik a helyüket és lojálisan teljesítik a nagy tudomány elvárásait. "Igazán új dolgokkal csak akkor zavarjatok, ha az belső körökből jött és végképpen nem lehet elkerülni a tudományos tabula-rázát."

A hazai szaksajtó át van itatva a globalizáció elvárásaival, és a  globalizált sajtócenzúra jegyében megtagadja az ominózus cikk leközlését. De a média megfelelően kiválasztott és megfelelő eligazítással ellátott szakreferensei is minden új hír hallatán kérdően felnéznek egy szürke eminenciásra:  "Akkor ez a hír most tudományos és mehet, vagy áltudományos és akkor ejtsük?" Fejbólintásra lehozzák, fejrázásra nem. Természetes, hogy a paradoxonok is fejrázást kapnak. 

Azt a piciny idősávot, mely rendelkezésükre áll, könnyedén, sőt túlcsordulásig meg lehet tölteni semleges hírekkel és milliárd dolláros kísérletek részeredményeivel. Az a baj, hogy a tudomány öncenzúrája nem csak a belső, titokban nyitott gondolkozású, tehát a tudomány fejlődése szempontjából legértékesebb tagjait blokkolja. A társadalom tudomány iránti érdeklődését is erősen csökkenti, ezáltal töredékére szűkíti ismereteit. 

Még több órareptetés

Lehetne egyszerűbb és olcsóbb kísérleteket is kigondolni az atomórák változó járásának követésére. Ha elvisszük az Egyenlítőre, ott nagyobb a talaj rejtőző sebessége, jelesül 465 m/s.  Ott egy Washingtonban beszabályozott óra napi 38 nano-szekundum késést fog mutatni. Ha ilyen egyszerű kísérlettel is bizonyítani lehet az órák lassulását a sebesség hatására, akkor vajon miért nem ezt a módot választotta Hafele? A repülőgép ötlet teljesen  rendben volt 1971-ben. A kísérlet tapasztalatából viszont el kellett volna jutnia arra a következtetésre, hogy a különböző szélességi körök különböző forgási sebességgel rendelkeznek. Ez ugyancsak hat az órára, csakúgy, mint a reptetés. Hafelének 40 év állt a rendelkezésére, hogy erre rájöjjön.  Ő azonban teljességgel beragadt az általa választott elmélet és a legyártott képlet mocsarába, képtelen volt megtalálni bármilyen kivezető utat.  Persze, ugyanez vonatkozik a teljes elméleti-fizikus közösségre. Abból a mocsárból a sötétség szétsugárzik a fejekbe.  

Vigyük most az órát a Pólusra.  Itt 65 ns/nap késést fog mutatni, hiszen itt 370 m/s-el kisebb a sebesség, mint Washingtonban.  Itt ugyanis 0 a talaj rejtőző sebessége, azaz itt van az abszolút 0 sebesség bázisa. A többi bolygónak is van 2-2 forgáspontja, tehát az űrben sok abszolút nyugalomban lévő pont létezik. Ezek a pontok azonban nincsenek fizikai kapcsolatban, nem zavarják egymást, tehát a fizikában nincs értelme ezek relatív sebességéről beszélni. Geometriai értelemben, például a csillagászatban viszont helye van a relatív sebességek használatának.

Az óraparadoxon kapcsán sok további egyszerű és érdekes kísérletet lehetne még kigondolni. Ugyanakkor a helyzetet tovább gondolva a most megfejtett paradoxon segíthet megvilágítani néhány régi, félremagyarázott kísérlet elméleti alapjait is. Sajnos helyszűke miatt erre itt nincs mód.

 

Tassi Tamás

 

 

 

E cikk eredetijének nyomtatható változata A4-es jpg formában elérhető a következő helyen:

                     

               1. oldal                        2. oldal                           3. oldal

 

 07A  << Vissza  07 Tovább >>  07B 

Ikerparadoxon Lánczos Kornél űrrakéta,óraparadoxon, Einstein, idődilatáció, relatív, sebesség, cézium, atomóra, Hafele, Keating, kísérlet, Kelly 

Oldal: Eltusolt paradoxon
aPARADOXON, a természettudomány ideiglenes kudarcai - © 2008 - 2024 - aparadox.hupont.hu

Az, hogy weboldal ingyen annyit jelent, hogy minden ingyenes és korlátlan: weboldal ingyen.

ÁSZF | Adatvédelmi Nyilatkozat