Kritik av tidsdilatation och intertialsystem i speciella relativitetsteorin

Får ta detta till mig så får vi se vad som kommer ut av det..

Och om em-fältet har farten v i tågets riktning, blir utbredningen i fältet då mindre än c för att kompensera för v eller? Nja.

Du måste specificera i vilket system du ser på saker och ting. I tågets system, breder fältet ut sig med hastigheten c rakt uppåt (eftersom i detta system står ljuskällan stilla och bidrar inte med någon hastighet). I perrongsystemet däremot, rör sig ljuskällan och ger ljuset en hastighetskomponent i tågets färdriktning (=v). Men eftersom vi har postulerat att ljusfarten är samma i alla inertialsystem måste då ljusets hastighet i y-led (uppåt) minska på ett sådant sätt att dess fart fortfarande är c. Man får då v_y = sqrt(c^2 - v^2) och man ser att redan här börjar det likna lorentztransformationer.

Alltså, fart för EM-fältet var kanske fel uttryck att använda. Men den har ju rörelsemängd så på ett sätt har den fart. Men hursomhelst så breder den fortfarande ut sig med fart c. Notera att EM-fältet alltså bara är fotoner (om man kvantiserar det) så EM-fältet gör i nån bemärkelse precis det fotoner gör.

Poängen var mer att, visst, du har rätt, om man skulle kunna sitta på ett tåg och skicka en foton i en riktning som är "rakt uppåt" i markens referensram, så kan man avgöra att man sitter på ett tåg. Poängen är dock att du aldrig kan skicka en foton i den riktningen utan att veta hur snabbt du åker från början, utan att oavsett hur man bygger en anordning för att skicka ljus i en riktning så kommer fotonen ändå åka snett framåt (i markens referensram) när man försöker skicka den uppåt.

Om du inte tror mig, beskriv en apparat som skapar fotoner som du anser skickar fotoner absolut rakt upp, så ska jag säga varför den inte fungerar.

Ta en laser eller ficklampa. Ställ den precis vinkelrätt mot golvet. Dra iväg i med en fart där lorenztransformationer börjar visa sig i golvets riktning. Notera hur ljuset börjar deviera bakåt ju fortare du färdas. Now what?

Eller mät upp en bana vinkelrätt mellan golv och tak i tåget och försök följa den med en stråle. Mät vinkeln du måste ställa strålen i genemot golv eller banan - där har du din rörelse, not?

Nej. Låt oss ta ficklampan, eftersom det är enklare att se hur den funkar internt.

Låt säga att ficklampan har en väldigt koncentrerad, smal stråle. Vi kan se ficklampan som

- en cylinder med ett lock i ena änden, och ett litet litet hål i locket
- en glödlampa i andra.

Låt oss nu säga att vi ställer cylindern på golvet i tåget, och pekar det rakt uppåt.

I referensramen för en person som står stilla på marken, ja, vad händer?

Glödlampan skickar alltså ut ljus åt alla riktningen, men det är bara en stråle som kommer passera ut genom hålet i locket. Det är alltså riktningen på denna stråle vi vill finna.

Så, du hävdar att den strålen kommer färdas rakt uppåt, i jordens referensram. Men tänk nu, den stråle som faktiskt går rakt uppåt, kommer ju inte träffa hålet, eftersom locket har flyttat sig framåt med tåget under den tid det tar för ljusstrålen att färdas genom cylindern.

Istället kommer ljusstrålen som träffar hålet vara den som går snett framåt, och färdas framåt i samma takt som tåget, ty denna kommer ha åkt framåt precis så mycket som behövs för att passera genom hålet, som också åker framåt.

Slutsatsen är alltså att vår ficklampa skickar strålarna snett framåt, i jordens referensram, precis så mycket som behövs för att den ska träffa den punkt i tåget som ligger rakt ovanför ficklampan (ur en person på tågets synvinkel). Det vill säga personen på tåget ser precis samma sak som om tåget stod stilla.

Det är precis det här jag hävdar. Du kan mäta vinkeln mot golvet med vilken fotonen måste emitteras för att hamna på given punkt i taket. Den kommer vara mindre än 90 grader om tåget rör sig.

Ta en apparat som sänder ut en foton istället, en fotonkanon. Den sänder en foton i given riktning. Den måste riktas med en vinkel mot golvet för att träffa en given punkt i taket om systemet den befinner sig i rör sig (det är samma sak som selektionen av fotoner du beskrev i ficklampan ovan).

Det är det här jag hävdar i trådstarten och det som ger att man måste beräkna fotonens bana på annat sätt än som anges i beskrivning av fotonklockor och tidsdilatation.

Hur ska du mäta vinkeln?

Ett sätt är att du sätter skickar iväg fotonen från A, väntar 0.1 ns, och sätter en prick där fotonen då befinner sig, vid B säg, och sedan mäter vinkeln mellan AB och golvet på tåget. Men notera att på dessa 0.1ns har tåget hunnit flytta sig framåt, så även en foton som (från marken sett) åker snett framåt med samma hastighet framåt som tåget, kommer med denna mätningsmetod se ut som att den skickades med vinkeln 90 grader.


Och jag hävdar att en sådan apparat inte existerar. Jag har redan beskrivit varför glödlampeexemplet inte fungerar.

Vinkeln kan mätas indirekt: Visst finns det väl apparater som kan avge enstaka fotoner? Placera en sån med enda ljusutsläpp i form av ett hål som du beskrev för glödlampan. Ju mer tåget rör sig ju mer måste du förskjuta anordningen för att fotonen ska slippa genom hålet. Vinkeln däremellan är vinkeln du efterfrågar ovan.

Ja, men inte enstaka fotoner i en viss, absolut riktning. Nu vet jag inte exakt hur sådana saker funkar, men till syvende och sist så kommer dessa ändå lida av samma problem som med glödlampehålet, på nåt sätt måste man "vänta en stund" för att se hur saker rör sig för att mäta vinklar som man skjuter iväg fotoner, och under den tiden har tåget hunnit röra på sig.

Man måste inte vänta, man kan konstruera en apparat som släpper ut ljus endast i givna riktningar. Att det inte går att skicka iväg en enstaka foton i given riktning torde kunna lösas genom att skicka iväg ett gäng i en ungefärlig riktning och se hur stor andel som slipper ut genom öppningen (såsom i glödlampeexperimentet).

Ja, men då måste du ju vänta tills de når öppningen? Jag har ju redan förklarat varför glödlampeexemplet inte funkar.