Wyświetl temat - Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

O wszystkim

Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

Postautor: Rodrigues » 07 lut 2016, 1:54

Jak wskazuje dział nie będzie to temat, ani o kusznictwie, ani o łucznictwie. Będzie to temat o fizyce, jej historii oraz stanie obecnym. Będą nawiązania do astrofizyki i rozważania matematyczne (wybacz Adminie Grześku).

Dlaczego tutaj taki temat? To forum jest obszarem mojej aktywności w Internecie, więc postanowiłem pisać tutaj. Ostatnio zainteresował mnie bardzo jeden temat i chciałbym go opisać w szerszym kontekście.

Skąd taki tytuł tematu? Bespośrednio nawiązuje on do angielskiego musicalu "Upiór w operze" z 1986 oraz powieści K. Makuszyńskiego "O dwóch takich, co ukradli księżyc" z 1928. Słowo OPERA oznacza tu też nazwę głośnego eksperymentu fizycznego, który wywołał spore zamieszanie w roku 2011. Narzucającą się grę słów na linii musical-eksperyment zapożyczyłem z prasy. Słowo eter to odrzucany, a jednocześnie poszukiwany, wyróźniony we Wszechświecie układ odniesienia. Dla wielu eter to Święty Gral fizyki, dla innych to mrzonki. Największy wkład odnośnie eteru wniósł Albert Einstein, obalając go (odrzucając jako zbędny balast) w swojej Szczególnej Teorii Względności (STW). Mało kto jednak wie, że długo pracował on nad koncepcją "eteru relatywistycznego" w ramach Ogólnej Teorii Względności (OTW).

Inni bohaterowie tej "Opery". Będzie ich więcej, ale bohaterami inicjującymi są pewni dwaj polscy naukowcy (szczegóły później).

Bez dogmatów i ferowania wyroków. Wbrew pozorom tytuł nie ma w sobie z góry napisanej tezy. "Kradzież eteru" może tu oznaczać zarówno jego obalenie, np. przez Einsteina, jak i powołanie do istnienia. Formę "Opery" traktuję tutaj "dramatycznie" i poważnie, ale nie muzycznie i nie w sensie opery mydlanej.

UWERTURA - czyli wstęp do opery

Dzisiaj puszczam tylko trzy zajawki do tematu.
Pierwsza dotyczy promieniowania reliktowego Wielkiego Wybuchu:

http://www.wiw.pl/astronomia/1106-kosmologia.asp

Widzimy zatem, że poruszamy się względem promieniowania tła z prędkością 369.5 km/s. Można uznać, że promieniowanie tła wyznacza coś na wzór spoczynkowego układu odniesienia dla całego Wszechświata.

Druga zajawka pochodzi z poniższej strony i dotyczy prędkości w naszej części Wszechświata:

http://www.urania.edu.pl/zasoby/droga-m ... y-dom.html

Oznacza to, że "lokalnie" podróżujemy z zawrotną prędkością 630 km/s = 2 268 000 km/h = 2,268 mln km/h.

Trzecia zajawka to rzekome obliczenie prędkości Układu Słonecznego i Ziemi względem hipotycznego eteru. Screen w załączniku pochodzi ze źródła:

http://www.ste.com.pl/ (z tej strony można pobrać plik z cześcią książki)

Proszę nie mylić STE z STW (ang. SR lub STR). Zdaniem autorów podróżujemy w eterze z prędkością 445 km/s = 1 602 000 km/h = 1,6 mln km/h.

To, że te prędkości są porównywalne jeszcze niczego nie przesądza. Jeszcze nie zdążyłem prześledzić wyprowadzenia rzekomo opartego na mezonach K+ i Pi+.

Porównajmy prędkość 445 km/s z prędkością ruchu orbitalnego Ziemi 30 km/s. Ta druga stanowi 7% pierwszej, a pierwsza 0,15% prędkości światła. Czy to jest wystarczająco mało, aby przegapić nasz ruch w eterz? Zobaczmy: ze wzoru (377) autorów wynikałoby, że prędkość światła, średnio wynosząca 300 000 km/s, w jedną stronę wynosiłaby 299 526 km/s, a w drugą 300 476 km/s. Co więcej, gdyby autorzy przyjęli, że Słońce spoczywa w hipotetycznym eterze to wahanie prędkości światła skurczyłoby się do 299 970 - 300 030 km/s. Dodatkowo wyszło, że nieliniowe składanie prędkości, wzór (377), dał tutaj praktycznie klasyczne dodawanie i odejmowanie (po galileuszowsku). W zasadzie akurat to nie powinno dziwić, bo żadna z prędkości 630 km/s, 445 km/s, 27 km/s nie jest jeszcze relatywistyczna.
Załączniki
Screenshot_2016-02-22-22-43-15.png
Względem promieniowania reliktowego poruszamy się z prędkością 369.5 km/s.
Screenshot_2016-02-07-01-37-13~2.jpg
Nasza prędkość w "lokalnym" Wszechświecie: 630 km/s.
Screenshot_2016-02-07-01-50-14~2.jpg
Rzekome obliczenie prędkości eteru względem nas: 445 km/s.
Ostatnio zmieniony 22 lut 2016, 22:55 przez Rodrigues, łącznie zmieniany 1 raz
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

Re: Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

Postautor: Rodrigues » 07 lut 2016, 19:01

AKT I.
Aria Super-Kamiokande, Sudbery i MINOS


Bohaterami tego i następnego aktu nie są fotony (kwanty światła), ale neutrina. W pewnym sensie to właśnie neutrina są upiorami w naszej operze. Ich pojawienie od samego początku było tajemnicze. Istnienie neutrin zapostulował teoretycznie w 1930 roku Pauli na gruncie zasady zachowania energii. Innymi słowy neutrina ratowały tę zasadę, bo podobno na poważnie rozważano także jej złamanie na kanwie pewnej zasady nieoznaczoności. Nazwa cząski została ukuta przez włoskiego fizyka Enrico Fiermiego. Włosi w naszej opowieści są ważni, gdyż to oni stworzyli zarówno operę, jak i OPERĘ.
Na odkrycie neutrin przez Reinesa i Cowana trzeba było czekać aż 26 lat, do roku 1956. Pierwszy z nich otrzymał za to w 1995 nagrodę Nobla (wraz z Perlem). Cowan niestety zmarł w 1974, więc do nagrody nie dożył.
Większość tych informacji potwierdzimy w Wikipedii:
https://pl.m.wikipedia.org/wiki/Neutrino

Są trzy rodzaje neutrin elektronowe, mionowe i taonowe. Wszystkie są bardzo szybkie, bardzo małe, niemal nieważkie i bardzo słabo oddziałują z materią. Pojawił się zatem problem czy neutrina są bezmasowe i poruszają się z prędkością światła czy też mają masę i przynajmniej teoretycznie są odrobinę wolniejsze od niego. Dodam, że przez większość okresu moich studiów odpowiedź na to pytanie nie była znana. Pamiętam jak na mojej pierwszej uczelni prof. Goworek mówił, że gdyby Japończyczy w eksperymencie Kamiokande rejestrowali dokładny czas detekcji neutrin z supernowej w 1987 to sprawa byłaby jasna już wtedy. Chodzi o to, że gdybyśmy wiedzieli, że neutrina się opóźniają względem światła to mają masę, a jeśli nie to nie mają masy. Natomiast na drugiej uczelni chodziły opowieści o zażartej kłótni dwóch profesorów, jednego doświadczalnika i jednego teoretyka. Na seminarium prof. Wróblewski opowiedział się za masą neutrin na podstawie ich rzekomych oscylacji odkrytych w 1994, zaś prof. Białynicki-Birula na podstawie ich prędkości c oraz pewnie innych przesłanek obstawał za brakiem masy. Podobno dyskusja zakończyła się okrzykiem prof. B.-B. "neutrina nie mogą mieć masy, bo to byłoby sprzeczne z teorią względności", po czym profesor wyszedł głośno trzaskając drzwiami.

Niezerową masę neutrin uznano w 2001(1998?) na podstawie obserwacji ich oscylacji w Super-Kamiokande:
http://fizyka.net.pl/aktualnosci/aktualnosci_no.html
https://pl.m.wikipedia.org/wiki/Super-Kamiokande
Przy czym pierwsze źródło podaje tu datę publikacji 2001, a drugie datę zakończenia eksperymentu 1998. W każdym razie konstruktor Kamiokande i Super-Kamiokande, Japończyk Koshiba już w 2002 otrzymał nagrodę Nobla.
Wyniki japońskiego eksperymentu Super-Kamiokande zostały potwierdzone przez amerykański eksperyment MINOS w 2006:
https://pl.m.wikipedia.org/wiki/MINOS

O co chodzi w tej oscylacji neutrin? Z grubsza o to, że jeżeli neutrina mają masę to może następować ich przeistaczanie pomiędzy trzema stanami masowymi lub zapachowymi (elektronowym, mionowym i taonowym). Natomiast gdyby były bezmasowe i tym samym poruszały z prędkością światła, to takiej opcji by nie bylo, gdyż wiąz prędkości światła (jak i brak parametru masy) nakłada duże ograniczenie.
Za doświadczalne potwierdzenie oscylacji neutrin w 2015 nagrodę Nobla otrzymał Japończyk Takaaki Kajita z Super-Kamiokande oraz Kanadyjczyk A. McDonald od projektu SNO (Sudbury Neutrino Obserwatory):
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Sudbury ... bservatory

Teoria zjawiska oscylacji może nie jest elegancka dla relatywistów:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Neutrino_oscillation
Mamy tu jednak jeden wątek rodem z filmów szpiegowskich. Mianowicie
w 1957 pracę nad teorią rozpoczyna uczeń Fiermiego Włoch Bruno Pontecorvo. Wówczas już od 7 laty Pontecorvo pracował w ZSRR w słynnym ośrodku jądrowym w Dubnej. Z relacji świadków z KGB wynika, że był sowieckim agentem we Włoszech do czasu ucieczki w 1950. Pośrednio potwierdzają to dwa medale Lenina, ale dla nas istotniejsza jest naukowa nagroda Stalina, którą też otrzymał już w 1953. W każdym razie nad teorią mieszania neutrin Pontecorvo pracował jeszcze 10 lat, do 1967. Nie powinienem pomijać tutaj wkładu trzech Japończyków Maki, Nakagawy i Sakaty. W moim odczuci teoria mieszania neutrin jest podobna do wcześniejszej (?) teorii kątów Weinberga (nagroda Nobla za oddziaływania elktro-słabe). Pontecorvo zmarł on 1993, więc zawcześnie, aby dostać Nobla za neutrina (niezależnie od kwestii agenturalnych). Natomiast w roku 1995 w Rosji utworzono nagrodę Pontecorvo.

Warto zauważyć, że potwierdzenie masowości neutrin nie ma charakteru bezpośredniego, a masy nie zostały dokładnie określone, a jedynie oszacowane w przedziale od 0,7*10^(-37) kg do 5,3*10^(-37) kg (wg jednego z powyższych źródeł).
Trochę dokładniejsze informacje o masie neutrin znajdziemy w angielskiej Wikipedii:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Neutrino
(na razie nie analizuję tych danych w eV).

Upiór jednak nie śpi. Zobaczmy jaką przyjęto metodologię do badania oscylacji. Otóż, tak to wygląda, jakby mierzono ile neutrin danego rodzaju znika na określonej drodze, przyjmując (z małymi poprawkami) założenie, że za znikaniem stoi jedynie ich zamiana na inny rodzaj neutrin. Aż boję się ciągnąć dalej ten akapit.

W następnym akcie nasi bohaterowie spróbują łapać i liczyć nowo powstałe neutrina, zamiast łapać stare neutrina i sprawdzać ile ich brakuje. Tutaj dopiero upiór zagrzmi w operze.
Załączniki
Screenshot_2016-02-07-21-17-41~2.jpg
Schemat kanadyjskiego detektora SNO w Sudbery.
Screenshot_2016-02-07-19-52-53~2.jpg
Wnętrze podziemnego Super-Kamiokande o poj. 50 000 ton.
Screenshot_2016-02-07-19-53-18~2.jpg
Detektory Super-Kamiokande.
Screenshot_2016-02-07-20-03-27~2.jpg
Detektor eksperymentu MINOS o roz. 8m x 8m x 31m.
Screenshot_2016-02-07-20-03-45~2.jpg
Schemat podziemnego eksperymentu MINOS.
Ostatnio zmieniony 11 lut 2016, 1:29 przez Rodrigues, łącznie zmieniany 1 raz
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

Re: Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

Postautor: Rodrigues » 07 lut 2016, 23:24

Uzupełnienie do Aktu I

Akt I miał być tylko przygotowaniem do omówienia eksperymentu OPERA. Niestety rozrósł się niemożebnie, a i tak coś umknęło.

Eksperymenty Super-Kamiokande i SNO wykazały oscylacje neutrin, a tym samym pośrednio masywność neutrin (posypały się nagrody Nobla). Natomiast ekseryment MINOS potwierdził poprzednie eksperymenty, ale zawierał też nowe aspekty. Otóż tak naprawde to w tym eksperymencie po raz pierwszy (2007) pojawiła się formalnie doświadczalna prędkość nadświetlna:

https://en.m.wikipedia.org/wiki/MINOS

Co prawda to przekroczenie prędkości światła było niemal na poziomie odchylenia standardowego (dokładności pomiaru) jak 51:29 (przekroczenie:odchylenie). Ponadto później się wycofano z tego wyniku (MINOS 2012):

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Measure ... rino_speed

Wcześniejsze niedokładności wyjaśniono kwestiami synchronizacji czasu.

Dziwi jednak jedno, dlaczego te neutrina są mimo wszystko takie szybkie? Nie chodzi mi nawet, że szybsze od światła, ale dlaczego niemal równe lub niemierzalnie wolniejsze. Przecież z STW przy założeniu niezerowej masy wynika prędkość zawsze mniejsza od c. Ok, cześć neutrin może mieć prędkość bardzo bliską c, ale część statystycznie rzecz biorąc winna być wolniejsza. Dlaczego zatem wychodzi v=c+/-sigma, zamiast np. v=0,9999c+/-sigma?

To pytanie męczyło mnie już pod koniec studiów (i jak widać chwilowo męczy dalej), kiedy masa neutrin była w zasadzie potwierdzona. Pytanie to zadałem prowadzącemu zajęcia P. Chankowskiemu. Odpowiedział, że energia tych neutrin jest tak duża, że prędkość jest tu już praktycznie c. Oczywiście miał on racje. Żeby to jednak sobie uzmysłowić to trzeba zobaczyć o jakich liczbach mówimy. W podanych źródłach możemy zobaczyć, że masa (spoczynkowa) neutrin jest mniejsza niż 0,2 eV/c^2, zaś ich energia kinetyczna w eksperymencie MINOS wynosiła 3 GeV. (Widzimy, że nie tylko łucznicy posługują się dziwnymi jednostkami masy i energii (lbs, gr, ft* lbf).) Oznacza to, że czynnik Lorentza wynosi 15 000 000 001. Na tej podstawie możemy obliczyć prędkość neutrin jako ułamek prędkości światła. Nawet najlepszy kalkulator naukowy wyświetli nam wówczas wartość 1, czyli prędkość światła. Policzyłem to jednak dokładniej w Wolfram Alpha (patrz załącznik). Widzimy, że po przecinku dopiero na 21-szym miejscu pojawia się inna niż 9 cyfra 7. Policzyłem także bezwzględną różnicę prędkości światła i prędkości neutrin. Wyszła piekielnie mała wartość 0, 000 000 000 000 667 m/s. Dla porównania: mój chronograf podaje prędkość strzał w łuku w formacie 76,48 m/s. Zatem nie ma możliwości doświadczalnej weryfikacji, że takie neutrino ma prędkość inną (mniejszą) niż prędkość światła!

Zobaczmy jednak jaką wartość zmierzonej prędkości neutrin wykazał MINOS w 2007. Było to 1,000 051c +/- 0,000 019c. Ułamek ponad c wydaje się mały, więc może ta nadwyższa to znowu coś małego. Jednak niezupełnie, nadwyżka wynosi (15 300 +/-6 600) m/s. Pomniejszając średnią nadwyżkę o jedno odchylenie dostajemy nadwyżkę 8 700 m/s = 8,7 km/s, co jest lekko większe od pierwszej prędkości kosmicznej Ziemi. Jeśli odejmiemy dwa ochylenia to dostaniemy też jeszcze przyzwoitą nadwyżkę 2 100 m/s. Innymi słowy wynik ten formalnie na poziomie istnotności 0,05 (ufności 95%) oznaczałby prędkość nadświetlną. Uzupełnię, że symetryczny przedział ufności rozciąga się na 1,96 odchyleń w obie strony, a jednostronny na 1,645 odchyleń w jedną stronę. Zatem tutaj też mamy do czynienia z upiorem.
Załączniki
Screenshot_2016-02-08-09-41-15~2.jpg
Obliczenie stosunku prędkości neutrin i światła w eksperymencie MINOS.
Screenshot_2016-02-08-09-45-56~2.jpg
Oblicznie różnicy prędkości światła i neutrin w eksperymencie MINOS.
Screenshot_2016-02-07-22-58-49~2.jpg
MINOS 2007: pierwsze formalne doniesienie o prędkości nadświetlnej.
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

Re: Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

Postautor: Rodrigues » 12 lut 2016, 0:13

INTERLUDIUM I: Fale grawitacyjne grają na instrumentach fizyków

Właśnie usłyszałem w TV sensacyjną wiadomość o potwierdzeniu doświadczalnej detekcji fal grawitacyjnych, przewidywanych przez teorię Einsteina:

http://news.astronet.pl/7752

http://noizz.pl/nauka-i-technologia/zao ... ic/emnpjxl

Jeśli to się potwierdzi to będzie chyba największe odkrycie doświadczalne przewidziane przez fizykę teoretyczną za mojego życia.

Nasza opera zaczęła się jakby pobrzdękiwaniem w kontekście STW, a tu proszę. Początkowo pomyślałem, że będę musiał zmienić narracje o 180 stopni, ale niekoniecznie. Otóż pod koniec IXX wieku fizycy tacy jak Maxwell, Lorentz poszukiwali sprężystego ośrodka, w którym porusza się światło. Ten ośrodek zwany eterem okazał się próżnią i tym samym niejako zniknął. Później Einstein postulował istnienie eteru relatywistycznego (niewystępującego jawnie w OTW). Dzisiaj się dowiadujemy, że fale grawitacyjne poruszają się w czasoprzestrzeni niczym zmarszczki na lustrze jeziora. Wygląda to tak, jakby czasoprzestrzeń była sprężystym ośrodkiem dla tych fal, czyli takim eterem relatywistycznym. W przypadku światła nie było bezpośrednio takiej interpretacji, gdyż nie wpływało ono na czasoprzestrzeń jak fale grawitacyjne. No chyba, że znowu okażę się, że Einstein miał racje próbując wyjaśnić światło (pole e.-m.) grawitacją (np. mikroskopowe kwantowe fale grawitacyjne).

Naukowcy w rzeczywistości zarejestrowali falę grawitacyjną równocześnie w dwóch interferometrach LIGO już 14 września 2015. Przez 5 miesięcy sprawdzali i analizowali wyniki, aby wykluczyć ewentualne zakłócenia (np. spowodowane trzęsieniem ziemi w innym rejonie świata lub sztucznie generowanym sygnałem). Ale czym jest 5 miesięcy wobec 1,3 miliarda (1,3*10^9) lat przez które sygnał docierał do Ziemi. Jeśli dobrze rozumiem to sygnał pochodzi od obiektu astrofizycznego GW 150914 na południowej półkuli nieba. Obiekt ten stanowił układ podwójny czarnych dziur, które się zderzyły. W wyniku zderzenia wydzieliła się energia 3 mas słonecznych. Jest to więc największa "eksplozja" jaką kiedykolwiek obserwował człowiek (pomijając tło Wielkiego Wybuchu). W rzeczywistości w ogromie tego wydarzenia upatruję pewien problem. Otóż pojawia się obawa, że będzie można rejestrować tylko tak wielkie wydarzenia kosmiczne. Z drugiej strony czemu tak ciężko jest zarejestrować, bądź co bądź, tak mocny sygnał? Energia deformacji czasoprzestrzeni jest ogromna (czy rzeczywiście - patrz dalej na oszacowanie natężenia fali grawitacyjnej ) , ale nie wpływa to bezpośrednio na zachowanie ciał w tej przestrzeni. Jeśli dobrze rozumiem, LIGO mierzy deformacje metryki w ramach kąta prostego. Mogę pospekulować, że może efektywniej byłoby mierzyć koneksje na pełnym kwadracie (pamiętam jeszcze OTW :-)).

Aha, może to wyszło jakoś naturalnie, ale detekcja fal grawitacyjnych przyniosła mocny dowód na istnienie czarnych dziur. Gdyby to nie były czarne dziury to sygnał byłby zupełnie inny i nie byłby wykryty. Zatem dobrze się dzieje, bo ostatnio już nawet Hawking, na bazie paradoksu informacyjnego, zaczął podważać istnienie czarnych dziur. Pojawiały się też błędne teorie o ognistej ścianie na horyzoncie zdarzeń.

Ależ oczywiście, nawet w tym interludium, nie mogło zabraknąć Włochów. Skąd u nich taki potencjał, czyżby Fermi ich wspierał z za grobu? Mianowicie, oprócz dwóch bliźniaczych detektorów LIGO w USA jest też trzeci VIRGO we Włoszech:

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Virgo_interferometer

https://pl.m.wikipedia.org/wiki/LIGO

Niestety panna (VIRGO) nam przysnęła (przechodziła remont) i sygnału nie zarejestrowała. Co prawda panowie od LIGO i VIRGO umówili się podobno, że splędor spadnie na równi na wszystkich, niezależnie komu pierwszemu się uda. Zobaczymy czy splędor spadnie np. na Polaków, czyli na część chłopaków od czarnej roboty (katorżniczych obliczeń).
Załączniki
Screenshot_2016-02-12-00-07-56.png
Screenshot_2016-02-12-00-08-55.png
Ostatnio zmieniony 05 mar 2016, 0:24 przez Rodrigues, łącznie zmieniany 2 razy
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

Re: Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

Postautor: Rodrigues » 13 lut 2016, 1:15

AKT III.
Historia kołem się toczy. Od Michelsona po LIGO & VIRGO


Wzorem wielkich mieszamy kolejnością i odkładamy OPERĘ (Akt II) na później.

Okazuję się, że spontaczne interludium o falach grawitacyjnych ma więcej wspólnego z uwerturą/preludium niż mogliśmy przypuszczać. Otóż chodzi o interferometry typu Michelsona, które dotyczą zarówno badania eteru, detekcji fal grawitacyjnych, a nawet teorii STE braci Szostków.

Tutaj od razu uwaga odnośnie ostatniego zagadnienia. Wydaje się, że eksperyment LIGO odsyła w niebyt albo na następne 100 lat koncepcje spoczynkowego eteru. Jednak warto wiedzieć, że bracia Szostkowie zwrócili uwagę na, nazwijmy to, lukę matematyczną w teorii. Słowo luka niech oznacza tu alternatywne rozwiązanie, a nie błąd. O tej luce nie zdawałem sobie sprawy. Mianowicie 100% prawdą jest, że wynik doświadczenia Michelsona i Morleya formalnie nie eliminuje wszystkich klas teorii eteru. To prawda, że to doświadczenie weryfikuje tylko prędkość średnią światła tam i spowrotem. Można zatem podać teorię, której średnia prędkość światła jest c, ale prędkość w jedną stronę nie musi być c. Taką teorią jest właśnie STE. Ot ciekawostka matematyczna, którą jeszcze będziemy analizować. Dodam, że formalnie rzecz biorąc takiej teorii nie eliminuje bezpośrednio nawet LIGO, ale czułość tego eksperymentu powala i rzuca na kolana, zatem trudno uwierzyć, że nie wykazałby on dobowych fluktuacji (nawet pamiętając o luce i specjalnie spreparowanej ku temu teorii).

Ale po kolei.
Albert Michelson urodził się w Strzelnie na Kujawach w roku 1852 w rodzinie żydowskiego kupca:

https://pl.m.wikipedia.org/wiki/Albert_Michelson

Może można zatem powiedzieć, że był polskim żydem w zaborze pruskim. W "Polsce" jednak zagrzał niecałe 3 lata, po czym rodzice zabrali go do Ameryki.

Trafiłem na ciekawe opracowanie:

http://www.relativityoflight.com/MichelsonMorley.html

To chyba dobra pozycja merytoryczno-fizyczna, ale gorzej z aspektem biograficznym. Już na wstępie Michelsona nazwano "Russian-American scientist", co jest błędne po trzykroć. Po pierwsze z moich ustaleń, potwierdzonych choćby angielską Wikipedią, Strzelno było pod zaborem pruskim:

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Albert_A._Michelson



Po drugie to "była" i jest rdzenna Polska. Po trzecie Michelson był narodowości żydowskiej. Zatem Rosji u Michelsona nie było chyba wcale.

Szczerze to nie wiedziałem albo zapomniałem, że Michelson budował tak duże urządzenia badawcze. Największe, w kształcie rury, zbudowane pod koniec jego życia mierzyło 1.5 km:

http://www.michelson.lostrzelno.cba.pl/urania.html

Autor pisze tutaj też o zagatkowych słynnych kanałach na Marsie, których niby nie ma (podobnie jak etru).
Ta milowa rura próźniowa służyła do dokładnego pomiaru prędkości światła. Jeszcze wtedy nie było laserów, więc używano lapmy łukowej z węglowymi elektrodami .
Rozmach późniejszych eksperymentów Michelsona wynikał, z tego, że laureatowi nagrody Nobla z 1907 nie odmawiano środków finansowych.

Słynne interferometry Michelsona w doświadczeniach typu Michelsona-Morleya nie były tak wielkie jak rury świetlne. Pierwszy był małym statywem z wysięgnikami (1881), drugi był wielkości stołu (1887), a największy, też obrotowy, Morleya i Millera z 1905 mierzył 4.3 m:

http://www.cellularuniverse.org/AA2MM_Aether.htm

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Michels ... rferometer

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Michels ... experiment




CDN
Załączniki
Screenshot_2016-02-15-07-10-19.png
Screenshot_2016-02-15-07-16-03.png
Michelson wyjaśnia działanie obrotowych luster na planie ośmiokąta w pomiarze prędkości światła.
Screenshot_2016-02-13-22-04-44.png
Serce 1 milowej (1.5km) próżniowej rury świetlnej.
Screenshot_2016-02-13-09-52-22.png
Michelson u kresu życia przy 1.5 km rurze do pomiaru prędkości światła własnej konstrukcji na Irvin Ranch koło Santa Anna 1929-1933.
Screenshot_2016-02-13-09-49-06.png
Wyjaśnienia w kontekście eksperymentu Michelsona- Morleya odnośnie prędkości światła w eterze.
Screenshot_2016-02-13-01-26-08.png
Aktor odgrywający młodego Michelsona w Bonanzie.
Screenshot_2016-02-13-01-27-29.png
Albert & Albert
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

Re: Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

Postautor: Rodrigues » 22 lut 2016, 17:08

Oszacowanie natężenia fal grawitacyjnych wykrytych przez LIGO

Bezskutecznie chciałem znaleźć tą informacje w źródłach internetowych, więc obliczę sam.
Niezbędne dane to: energia całkowita - 3 masy Słońca, czas trawania impulsu - 0.2 s, odległość źródła - 1.3 mld lat świetlnych, masa Słońca - 2*10^30 kg.

Zatem:

I=E/(S*t)=E/(4*PI*r^2*t)=0.0014 W/m^2=1.4 mW/m^2

Zatem nie jest to jednak duże natężenie, jak pierwotnie przypuszczałem. Gdyby porównać to ze światłem to mielibyśmy natężenie oświetlenia około 1 luksa. Księżyc w pełni daje natężenie oświetlenia około 0.2 lx. Czyli fala grawitacyjna przez 0.2s energetycznie "rozbłysła" niczym 5 księżyców w pełni.

PS. W pierwszym poście dodałem na pierwszym miejscu trzecią zajawkę dotycząca promieniowania reliktowego.
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

Re: Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

Postautor: Rodrigues » 28 lut 2016, 18:41

Jak znajdę czas to kiedyś wkleję w tym poście zdjęcia i informacje o LIGO i VIRGO.

Tymczasem musimy leciec' i zmierzyc' się z eterem.
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

Re: Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

Postautor: Rodrigues » 28 lut 2016, 19:23

AKT IV.
Analiza transformacji Tangherliniego-Szostków


W pierwszym poście sygnalizowałem pojawienie się alterternatywnej teorii względem STW. Okazało się, że podobna teoria już się pojawiała w latach 1958 oraz 1977, a może nawet wcześniej.

Zachęcam do analizy. Teraz wrzucam tylko moje opracowanie podstawy tej teorii, czyli transformacji Tangherliniego-Szostków w odniesieniu do ugruntowanych transformacji.

F. R. Tangherlini jest włoskim fizykiem, który się urodził w 1924 i żyje do dziś. Można powiedzieć, że w naszej operze Włosi są nie do zabicia. Niestety ich ariom towarzyszą często jakieś fałszywe nuty. Żeby nie być gołosłownym przywołam włoskie VIRGO, które miało remont jak LIGO rejestrowało fale grawitacyjne, natomiast włoska OPERA potwierdzając amerykański MINOS okrzyknęła nadświetlną prędkość neutrin, z czego musieli się wycofywać.
Wracając do Tangherliniego to jego praca doktorska z 1958 dostępna jest w internecie za sprawą rosyjskiego fizyka Zemanova. Natomiast Malykin umieścił biografię tego uczonego. Kto zechce to znajdzie te prace. Ja powiem krótko, że w mojej ocenie Tangherlini nie przedstawił twardego wyprowadzenia swojej transformacji. Innymi słowy nie podał zestawu założeń, z których ta transformacja miałaby wynikać. Tangherlini wychodził z pewnej metryki czasoprzestrzeni, która miałaby być związana z jego transformacją. Patrząc jednak na postać tej transformacji (TST) odnosimy wrażenie, że jest ona przybliżeniem transformacji LT, w której pomija się element zawierający jawnie c^2 w mianowniku. Następnie zamienia się współczynnik czasowy gamma na 1/gamma, aby zachować jednostkowość wyznacznika trasformacji. Ten element zresztą podpiera się dylatacją czasu , rozumianej w pewien szczególny sposób (w poruszającym się układzie primowanym czas płynie wolniej). Natomiast brak odwrotności gamma we współczynniku x miałby ozdwierciedlać skrócenie długości. Można by rzec, że wszystko się zgadza, ale pojawia się pytanie dlaczego tak mamy przyjmować, skoro STW opisuje to wszystko w bardziej konsystentny sposób? W mojej ocenie takie stawianie dylatacji czasu i skrócenia długości jest niezrozumieniem tych zjawisk STW. Te zjawiska odnoszą się do układów spoczynkowych dla poruszających się przedmiotów lub związanych z danym miejscem procesów czasowych. Postawienie na głowie zagadnienia układu spoczynowego skutkuje powstaniem sztucznego układu, niby eteru. W ten sposób upiekliśmy na jednym ogniu dwie pieczenie. Raz, że zrozumieliśmy skąd się wzięła transformacja typu Tangherliniego-Szostków, dwa zrozumieliśmy dlaczego co jakiś czas taka transformacja pojawia się w pracach uczonych spoza nurtu głównego. Aspekt drugi nasuwa mi pewne wspomnienie ze studiów dotyczące wyprowadzania skrócenia długości na egzaminie. Otóż profesor Namysłowski opowiadał, że zawsze, ale to zawsze, na egzaminie ustnym studentom zamiast skrócenia wychodziło wydłużenie.

Jeśli chodzi o samo wyprowadzenie TST to bardziej przejrzyście od Tangherliniego przedstawili to bracia Szostkowie w książce z 2015, linkowanej w pierwszym poście. Po prostu podają oni explicite założenia, z których wyprowadzają transformacje STE=TST. Panowie Roman i Karol są doktorami nauk technicznych, absolwentami AGH i pracownikami Politechniki Rzeszowskiej. Są oni inżynierami, więc będąc poza głównym nurtem fizyki pisali oni swoją książkę w pewnej izolacji naukowej. Świadczy o tym bardzo podstawowa bibliografia pracy. Zatem na 100% nie znali oni prac Tangherliniego z 1958 oraz Mansouri-Sexla z 1977. Dla wielu to byłby duży minus, ale dla nas świeże i niezależne spojrzenie też ma swoją wartość. Jak mawia prof. Kijowski dobry teoretyk powinien na bezludnej wyspie odtworzyć całą fizykę za pomocą kartki i ołówka. Przypadkiem się później zorientowałem, że tenże profesor wygłosił seminarium w PANie o doświadczeniu Michelsona i Morleya:

https://m.youtube.com/watch?v=WGzqon-_CPg

Film trwa prawie godzinę, a autor wyprowadza niemal połowę teorii względności. Krytykuje on jakąś pracę z 2014 i analizuje doświadczenie M.-M. Niestety nie widać tutaj odniesienia do "naszego" wzoru 9, który znajduję jakoby "lukę" w teorii. Doprecyzuję, że jest tu inna wersja tego wzoru, ale nie ta.



Upraszczając stwierdzę, że bracia Szostkowie oparli się na założeniu 4 w opozycji do założenia 3. Jak widzimy założenie 4 jest jedynym z 10-ciu założeń, którego nie spełnia LT, dlatego je podnoszę. Wg mnie założenie 3 oznacza równość wzorców długości i czasu w obu układach, a założenie 4 oznacza skalowanie tych wzorców. Ponadto widzimy, że TST=STE spełnia tylko pięć, czyli połowę rozeażanych własności. Nawet GT spełnia siedem założeń.

Tutaj małe uzupełnienie po korespondencji. Otóż współautor STE pan dr Roman Szostek zgadza się w pełni z użyciem założenia 4 w wyprowadzeniu analitycznym 2.3.1, wzory (31), (32) (wolny dostęp). Natomiast twierdzi, że w wyprowadzeniu geometrycznym II, 2.7 (wolny dostęp) to założenie nie było podnoszone.

Przeanalizowałem to dokładnie. Rzeczywiście wyprowadzenie w 2.7 korzysta z nieco innego układu założeń. Tutaj jawnie wykorzystuje się założenie 9. Niestety to nie jest wszystko - w przeciwnym razie wyszłoby LT, a nie TST. Istotne dodatkowe założenie dotyczy współrzędnych zdarzenia K w U (K' w U'). Autorzy przyjmują K=(x=k'/gamma, t=0), K'=(x'=k', t'=0). Jest to użyte we wzorze (209) (wolny dostęp). Łatwo jednak się przekonać, że to dodatkowe założenie implikuje połowę warunku 4, tę dla pochodnych przestrzennych po x i x'. Wystarczy go wstawić do ogólnych formuł macierzowych na transformacje właściwą i odwrotną. Mówimy zatem jedynie o osłabieniu założenia 4 na rzecz założenia 9.




Zarówno Tangherlini, jak i Szostkowie podnieśli, chyba najważniejszą własność 9 swojej transformacji. Oznacza ona zachowanie średniej prędkości światła tam i spowrotem. O tym oraz o transformacji prędkości światła napiszę może w następnym poście.
Załączniki
GTSL.jpg
Ostatnio zmieniony 08 mar 2016, 2:04 przez Rodrigues, łącznie zmieniany 4 razy
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

Re: Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

Postautor: Rodrigues » 01 mar 2016, 22:17

Dla znużonych wzorami oraz długimi wywodami mogę zaproponować filmik z doktorem fizyki Zbigniewem Osiakiem, bezpośrednio odnoszącym się do niniejszego tematu:

https://m.youtube.com/watch?v=ZxLQ2_la9YA

Dotyczący nas fragment rozpoczyna się w minucie 7:10.
Małe sprostowanie dotyczące wyznacznika transformacji Tangherliniego-Szostków. Wynosi on 1, ale rzeczywiście jest to trochę na siłę. Tutaj jest pełna zgoda dr Osiaka, z którym korespondujemy.
Mam też wątpliwości, co do rzekomego zwalniania światła w polu grawitacyjnym. Jeśli się nie mylę to czas zwalnia (grawitacyjna dylatacja czasu), a nie światło. Ten aspekt jest rozwojowy i wygląda na to, że zakwitnie minimum nowym postem (a może nawet odcinkiem Fizyki mało znanej - spekuluję).

W zasadzie zaczęło się to od filmiku z udziałem braci Szostków:

https://m.youtube.com/watch?v=pLPi-oZB6uE

Aby nie było nieporozumień, pragnę zapewnić, że teoria względności Alberta Einsteina (w tym E=mc^2) jest niezagrożona. Natomiast do wzoru 9 ze średnią prędkością światła c tam i spowrotem trzeba będzie jeszcze kiedyś wrócić.
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

Re: Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

Postautor: Rodrigues » 05 mar 2016, 0:37

INTERLUDIUM II
Czy prędkość światła w czasoprzestrzeni zakrzywionej OTW wynosi c?


Na razie wklejam tylko zajawkę tematu biorącego początek w linkowanym filmiku. Zagadnienie ma niestety dwa aspekty lokalny i globalny. Mam nadzieję, że przez weekend rozwieję wszelkie wątpliwości, przynajmniej dla pola centralnego. Znajdzie się też coś dla miłośników prędkości nad c, bo przecież nie mogę powiedzieć, że światło w określonych warunkach porusza się z prędkością nadświetlną :shock: :lol: .

Jak widac' z załącznika zasadniczy postulat teorii względności jest spełniony również w OTW. Mianowicie lokalna chwilowa prędkośc' światła wynosi zawsze c (pkt I). Natomiast robi się ciekawie jak obserwujemy ruch światła z dystansu (pkt II). Taką prędkośc' można nazwac' prędkością pozorną lub "prędkością graniczną" albo chwilową prędkością alokalną (odniesioną do innego miejsca czasoprzestrzeni). W odniesieniu do pola dalekiego taka prędkość pozorna światła jest mniejsza od c. Gdyby zaś odnosieść ją do pola bliższego wówczas byłaby większa od c. Efekt ten widać na przykładzie radialnej prędkości średniej (pkt III). Po prostu z punktu r1 wypuszczamy sygnał świetlny do r2 i spowrotem do r1. Następnie dzielimy przebytą drogę przez czas zmierzony w punkcie r1. Obie wielkości wymagają całkowania metryki. Tak uzyskana ścisła średnia prędkość światła nie jest równa c.
Załączniki
velocity of light in GR.jpg
Prędkość światła w czasoprzestrzeni zakrzywionej OTW.
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

Następna

Wróć do O wszystkim innym

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 1 gość

cron