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

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

O wszystkim

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

Postautor: Rodrigues » 13 paź 2017, 19:20

RECYTATYW II
Pod latarnią i na własnym podwórku najciemniej.
UMCS Lublin pionierem spektrometrii mas w Polsce.


Dowiedzieliśmy się, że spektrometry mas stały za pierwszymi doświadczalnymi testami relacji E=mc^2. Chodziło o pomiar defektu masy przez Astona w 1922 oraz sprawdzenie równoważności masy i energii przez Bainbridge w 1933 (podaję datę publikacji).

Do tej pory nie interesowałem się szczególnie takim sprzętem, bo nie wiedziałem, że się tak przysłużył nauce. Okazuje się, że wielokrotnie mijałem gablotę z pierwszym spektrometrem mas w Polsce na Wydziale Fizyki UMCS w Lublinie. Przypadkiem się złożyło, że w trakcie edycji tematu byłem w Lublinie i dwukrotnie przejeżdżałem koło tego miejsca. Dopiero za drugim razem skojarzyłem, żeby tam wstąpić odświeżyć sobie temat i zrobić kilka zdjęć. Efekty tej wizyty udokumentowałem w załączniku.

Widzimy zatem, że pierwsze szczypce w spektrometrii mas w Polsce grał prof. Włodzimierz Żuk na Wydziale Fizyki Uniwersytetu im. Marii Curie Skłodowskiej w Lublinie. Miał on zasługi sprzętowe i wdrożeniowe w zakresie spektrometrii mas. Jego sylwetkę opisał prof. Stanisław Hałas (Na okoliczność 1 listopada dowiedziałem się, że prof. Hałas zmarł w maju tego roku 2017. Na wykładzie z rachunku błędu nauczym mnie między innymi liczenia całek gausowskich przez różniczkowanie po parametrze. Jego wykład na UMCS był lepszy niż analogiczny wykład na UW - wiem, bo przechodziłem oba w ramach pogłebiania wiedzy ze statystyki, która akurat kuleje na wydziałach fizyki.):

https://journals.umcs.pl/aaa/article/download/4461/3542

Dowiadujemy się tutaj między innymi, że Żuk studiował fizykę na Uniwersytecie Warszawskim 3 lata przed wojną, a kończył w 1946 u Pieńkowskiego. Już po 3 latach uzyskał tytuł doktora w 1949.

Ja miałem pracownie fizyczną I z dr. Jerzym Żukiem (obecnie hab. prof. UMCS). Być może jest on synem Włodzimierza Żuka - wtedy jakoś chyba nie potwierdzałem tego, a teraz nie mogę znaleźć tej informacji w internecie. Dowiedziałem się i mogę potwierdzić, że dr hab. Jerzy Żuk prof. UMCS to syn prof. Włodzimierza Żuka. Natomiast obecny Prezydent Lublina ekonomista dr Krzysztof Żuk nie jest żadną bliską jego rodziną. Dodatkowo dowiedziałem się, że prof. Żuk piastował wysokie stanowisko we władzach uczelni (dziekan Mat-Fiz-Chem i prorektor w latach 60-tych) w trakcie studiów matematycznych moich rodziców, a także później w trakcie studiów doktorskich mojego ojca. A były to czasy bliskie moich narodzin i niedługo później śmierci profesora (1981). Zatem może w jakiś sposób zaczerpnąłem z dziedzictwa tego znaczącego fizyka. Dodam, że jego syn ma swój przyczynek w mojej edukacji teorii względności, ale wstydzę napisać o jaki przyczynek chodzi :-).
Załączniki
okładka 1949.png
Strona tytułowa publikacji Włodzimierza Żuka z 1949.
okładka 1949.png (260.66 KiB) Przeglądany 3334 razy
działalność 1950.png
działalność 1950.png (190.78 KiB) Przeglądany 3334 razy
fragment.png
pierwszy spektrometr.png
Pierwszy w Polsce spektrometr mas zbudowany w 1950.
spektrometr cykloidalny.png
spektrometr cykloidalny.png (297.73 KiB) Przeglądany 3334 razy
separator 1963.png
beta 1964.png
Spektrometr beta typu Gerholma zbudowany przez Żuka i Krupę w 1964.
Żuk 1979.png
Prof. Włodzimierz Żuk przy implantatorze jonów 300 keV w 1979.
Żuk 1979.png (252.82 KiB) Przeglądany 3334 razy
Ostatnio zmieniony 04 lis 2017, 22:22 przez Rodrigues, łącznie zmieniany 7 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 » 14 paź 2017, 15:04

Jeśli są jakiekolwiek wątpliwości, co do dokłaności relacji E0=m0*c^2, a nawet jak ich nie ma, to trzeba to sprawdzic' u źródeł pierwotnych.

Analiza dokładności pierwszego testu E=mc^2 Bainbridge'a opublikowanego w 1933 roku.

W załączniku wyświetla się treśc' tego krótkiego i zwięzłego artykułu. Bainbridge mierzył dwie reakcje jądrowe:

    1) Li(7)+H(1) ---> 2He(4)
    2) Li(6)+H(2) ---> 2He(4)

gdzie użyte są symbole jąder izotopów pierwiastków określone liczbą masową w nawiasie.
Jako dane do analizy wezmę od Bainbridge'a jedynie energie jąder wodoru (protonu i deuteru) oraz helu. Masy atomowe wezmę współczesne z dokładnością do 6 miejsc po przecinku w jednostkach u (C12, nie O16):

    Ad. 1) E[H(1)]=270 keV, E[He(4)]=8 620 keV, M[Li(7)]=7.016005 u, M[H(1)]=1.007825 u, M[He(4)]=4.002603 u
    Ad. 2) E[H(2)]=1 330 keV, E[He(4)]=12 500 keV, M[Li(6)]=6.015123 u, M[H(2)]=2.014102 u, M[He(4)]=4.002603 u

Teraz podam jak Bainbridge dla porównania defekt masy tych reakcji i ich energię w jednostkach masy, a obok procentową wartośc' różnicy. Zastosowałem "okrągłe" wartości prędkości świata 300 000 000 m/s, ładunku 1.6*10^(-19) C, jednostki atomowej 1.66*10^(-27) kg.

    Ad 1) dm=0.018624 u, E/c^2=0.018174 u, 2.5%
    Ad 2) dm=0,024019 u, E/c^2=0.025349 u, -5.5%

Widzimy, że E=mc^2 zostało potwierdzone z dokładnością większą niż 6%. Według oryginalnych wyników końcowych Bainbridge'a ta dokładnośc' wyniosłaby -0.55% i -6.7% odpowiednio.

Te wyniki o dokładności ponad 6% nie dopuszczają czynnika 1/2, który by oznaczał niezgodnośc' rzędu 50% lub 100%.
Załączniki
I 1933.jpg
II 1933.jpg
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

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

Postautor: Rodrigues » 14 paź 2017, 20:49

Analiza Bainbridge'a poszła gładko. Dokładnośc' jego pomiaru pierwszej reakcji była nieco zawyżona, wobec czego pomiar drugiej reakcji nie był dużo gorszy i też rozsądnie dokładny (mimo obiekcji samego autora).

Przed nami dużo trudniejsze zadanie analizy pomiarów bardzo dokładnych i niestety przez to też o mało czytelnej metodyce. Przypuszczam, że moje obliczenia zweryfikują tę trochę sztucznie zawyżoną dokładnośc'.


Analiza dokładnego testu E=mc^2 zespołu Ranville'a na stulecie teorii względności w 2005 roku

Co prawda stulecie STW przypadło 12 lat temu, a OTW rok temu (wg dat publikacji). Natomiast dzisiaj jest Dzień Edukacji Narodowej - Dzień Nauczyciela. Niech to będzie mój wkład w ten dzień, choc' skończę grubo po północy.

Autorzy mierzyli trzy główne izotopowe reakcje jądrowe:

    1) Si(28)+n(1) ---> Si(29)+gamma

    2) S(32)+n(1) ---> S(33)+gamma
    3) H(1)+n(1) ---> H(2)+gamma

Trzecia reakcja miała charakter pomocniczy w celu zwiększenia dokładności masy neutronu. Autorzy nie wyeksponowali relacji równoważności masy i energii dla reakcji 1) i 2), ale dla różnic w parach reakcji 1), 3) oraz 2), 3). Taki status ma explicite ich równanie (1). Warto też dodac', że to równanie pomija energię kinetyczną wszystkich cząstek poza fotonami. Oznacza to, że te energie musiały byc' małe, skoro nie zaburzyły równości o takiej dokładności.

Zaczniemy od policzenia kontrolnego defektu masy reakcji 1) i 2) na podstawie dokładnych danych z Wikipedii angielskiej (izotopes silicon, sulphur, neutron):

    Ad. 1) m[Si(28)]=27.9769265325(19) u, m[n(1)]=1.00866491588(49) u, m[Si(29)]= 28.976494700(22) u

    dm=0.009096748(22) u

    Ad.2) m[S(32)]=31.97207100(15) u, m[n(1)]=1.00866491588(49) u, m[S(33)]=32.97145876(15) u

    dm= 0.00927716(21) u

Zmierzymy teraz energie reakcji (w jednostkach masy u) wg zmierzonych długości fal:

    Ad. 1) lambda=0.146318275(86)*10^(-12) m, h=6.626070040(81)*10^(-34) J*s, c=299792458 m/s, u=1.660539040(20)*10^(-27)

    E/c^2=0.0090967790(53) u



Już widac', że zgodnośc' jest bardzo duża z dokładością do części milionowych. Zatem można na tym zakończyc' analizę. Skoro bez sztuczek, ale na masach 12 lat świeższych, uzyskaliśmy względną dokłądnośc' rzędu 10^(-6) to można uznac', że autorzy po odejmowaniu uzyskali dokładnośc' rzędu 10^(-7). Pytanie tylko czy musieli tak kombinowac'?

Nad ranem przyszły jednak wątpliwości i muszę coś sprawdzic'. Otóż dlaczego Si(28) jest stabilnym izotopem skoro przyłącza neutron o małej energii i emituje przy tym sporo energii. Dla mnie taka sytuacja wygląda jak równowaga chwiejna, a nie trwała. Policzmy zatem prędkośc' tego neutronu i jego energię.
    E/c^2-dm=0.000 000 031(23) u
    v=74 000 m/s
    T=223 000 K
    Ek=29 eV
Zatem to co w fizyce jądrąwej jest pomijalne nie musi byc' wcale takie małe. Neutron musi miec' ponad kosmiczną prędkośc' 74 km/s, przy energii 29 eV, aby zmienic' stan izotopowy krzemu. Formalnie odpowiada to jego temperaturze 223 tys. K. Wniosek jest taki, że wszystko ma sens, bo obawa była o zbyt małą pomijalną energię neutronu.
Załączniki
I 2005.jpg
II 2005.jpg
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

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

Postautor: Rodrigues » 16 paź 2017, 22:40

Ad. Interludium II Aktu IV. Prędkość światła w OTW.

Rodrigues na 1 stronie 01.03.2016 pisze: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).

No i wyspekulowałem słusznie - patrz niżej.

Rodrigues na 2 stronie 04.03.2016 pisze:
Zagadnienie 1 dotyczyło rzekomego zwalniania światła w czasoprzestrzeni zakrzywionej OTW. Otóż jasno wykazałem na kanwie podręcznika, że lokalna prędkość światła zawsze jest c. Przedstawiłem również alternatywne podejście globalne, które jednak należy traktować podrzędnie. Niestety nie doczekałem się tutaj potwierdzenia tych ustaleń przez dra Osiaka. Jego milczenie jednak należy interpretować jako zgodę z moimi ścisłymi matematycznymi analizami. Ponadto zgoda dra Osiaka oznaczałaby praktycznie częściowe odrzucenie pierwotnego stwierdzenia Einsteina (odnośnie spowalniania światła przez grawitacje). W tych okolicznościach rozumiemy milczenie dra fizyki. Natomiast sam Einstein miał prawo w 1911, wiedzieć mniej niż w 1916, czy też mniej niż my w 2016.



Dodam, że udowodniłem to matematycznie, a odwołanie do podręcznika było tylko dla niedowiarków, choć wyznaczyło mi drogę.
Natomiast milczenie dr Osiaka nie oznaczało zgody, ale wręcz przeciwnie: zdecydowanie inne stanowisko bez chęci konfrontacji.

Oto odcinek 8 "Fizyki mało znanej" Zagórskiego z Osiakiem, "Prędkość światła w OTW" (19.04.2016):

http://niezaleznatelewizja.pl/otwarte-f ... 9-04-2016/

W odcinku tym dr Osiak powtórzył tezę o rzekomym zwalnianiu światła w polu grawitacyjnym. Jednocześnie nie odniósł się do kwestionowania tej tezy przez współczesny podręcznik podany przeze mnie oraz do mojego ogólnego dowodu matematycznego stałości prędkości światła w OTW. Odniósł się jedynie do wczesnych prób Einsteina z 1907-1914, kiedy to Einstein jeszcze nie stworzył w pełni OTW, którą opublikował w 1916.

Mimo, w mojej ocenie, błędnych założeń Z. Osiak ma sporą kreatywność w tym zakresie, co może być inspirujące. Otóż proponuje on wyjaśniać zmniejszanie prędkości światła w polu grawitacyjnym przenikalnościami grawitacyjnymi próżni i jak rozumiem jakimś rodzajem polaryzacji grawitacyjnej próżni. Propozycja ciekawa, ale niestety nie poparta głębszym uzasadnieniem i prawdziwymi założeniami. W mojej ocenie propozycje energetyczne Osiaka były dużo poważniejsze niż te z przenikalnościami.

Istotną wątpliwością jest sposób rozdzielenia jednej funkcji na dwie przenikalności typu elektro-grawitacyjnego i magneto-grawitacyjnego. Przecież można by to zamknąć w jednej przenikalności.

Widzimy, że Osiak oprócz tego rozważa sprzęganie pola elektromagnetycznego z polem grawitacyjnym. To jest już jednak osobne zagadnienie i nie będę go omawiał w tym poście (zagadnienie to było już częściowo poruszane).

Na przykładzie wyprowadzenia Osiaka, bądź co bądź wzoru Einsteina, wyjaśnię prosto na czym polega ich błąd. Moje ogólne, wcześniej podane, wyprowadzenie matematyczne v==c może być dla wielu zbyt abstrakcyjne.

W załączniku widzimy w zasadzie dwa wyprowadzenia, na pierwszym screenie wyprowadzenie w STW v=c, a na trzecim już w OTW (a dokładnie w polu o symetrii sferycznej). Zerowość interwału dla światła ds^2=0 jest oczywiście prawdą. Natomiast błędem jest traktowanie dr oraz dt jako miar wykonanej drogi oraz upływu czasu. To właśnie metryka nam mówi jaka jest miara drogi i czasu, a nie parametr, który tylko upodabnia się do danych wielkości. Zatem rzeczywisty kwadrat drogi wynosi dx^2=dr^2/(1-r_s/r), zaś rzeczywisty kwadrat czasu dT^2=dt^2*(1-r_s/r). Widzimy więc, że warunek ds^2=0 jest tożsamy równaniu dx^2=c^2*dT^2,
co oznacza, że v=dx/dT==c.

Mam jeszcze inne zastrzeżenie do podanej przez Einsteina i Osiaka prędkości światła. Otóż jeśli przyjmiemy ich nielokalną metodykę definiowania prędkości światła to by należało dodać, że mowa o prędkości radialnej. Prędkość styczna (prostopadła do r) miałaby tutaj inną wartość:
    pozorna styczna prędkość światła=(1-r_s/s)^(1/2)*c
Potęga 1/2 oznacza tutaj pierwiastek kwadratowy, który odróżnia tę prędkość od prędkości Einsteina-Osiaka (wyprowadzenie wzoru korzysta z dodatkowego "euklidesowego" członu metryki dla kierunku stycznego). Pozorna styczna prędkość światła jest większa od pozornej prędkości radialnej - czyli mniej się różni od c. Oczywiście rzeczywista lokalna styczna prędkość światła nadal jest równa tożsamościowo c.

Zauważmy, że gdybyśmy "kupili" metodykę prędkości pozornych i w ramach tej metodyki dokonali poprawnego rozróżnienia składowych prędkości to wprowadzenie dwóch przenikalności miałoby może sens. Otóż światło w ruchu stycznym np. podlegałoby tylko przenikalności elektro-grawitacyjnej, a w ruchu radialnym obu przenikalnościom. Natomiast jest to tylko luźna propozycja rozwinięcia luźnych idei Osiaka (warto dodać, że kolejnych ideii tego nieortodoksyjnego fizyka).
Załączniki
Osiak Zagórski 8.png
Zbigniew Osiak u Janusza Zagórskiego w NTV "Fizyka mało znana, cz. 8, Prędkość światła w OTW" 19.04.2016.
Einstein 1907-1913.png
Pierwotny i błędny wzór Einsteina 1907-1914 na prędkość światła przed powstaniem OTW (1916).
wyprowadzenie Osiaka.png
Błędne wyprowadzenie prędkości światła wzorowane na wzorach Einsteina z lat 1907-1914 i uwspółcześnione przez Osiaka w 2016.
Ostatnio zmieniony 07 lis 2017, 17:16 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 » 17 paź 2017, 22:52

Wszystko się jakoś mocno skumulowało. Miast opisac' swoją dzisiejszą iluminacje pojmowania relacji Poincarego opisuję zaległe wydarzenie.

INTERLUDIUM IV. Bohaterowie naszej Opery na 44 Zjeździe Fizyków Polskich.

10-15 września 2017 roku odbył się we Wrocławiu 44 Zjazd Fizyków Polskich:

http://44zfp.pwr.edu.pl/program.php

Na tym zjeździe mieli swoje wystąpienia następujący bohaterowie niniejszej Opery:
    prof. Kajetan Wróblewski,
    prof. Marek Zrałek,
    prof. Janusz Gluza,
    Ludwik Lehman.
Ponadto w sesji plakatowej brali udział bohaterowie tytułowi, bracia:
    dr Roman Szostek,
    dr Karol Szostek.
Prof. Wróblewski mówił jak rozumiem o niedocenianych odkryciach polskich fizyków. Prof. Gluza miał wystąpienie o poszukiwaniu oddziaływań neutrin. Ludwik Lehman zaś mówił jak nie należy uczyc' fizyki. O ironio właśnie na kanwie tej Opery Lehman był posądzany przez Nowika o nieprawidłowe nauczanie teorii względności oparte na masie relatywistycznej.
Z wykadowców najbliżej naszego tematu, i swojego w nim udziału, był prof. Zrałek, który mówił o masach leptonów, czyli jak się domyślam masach neutrin. Mimo trzymania się konsekwentnie zagadnienia masy wystąpienie to nie miało chyba bezpośredniego związku z podnoszonymi tutaj problemami.

Przechodzimy zatem do dwóch takich co wciąż chcą ukraśc' eter oraz E=mc^2, ba twierdzą nawet, że to zrobili. Nasi bohaterowie przygotowali sesje plakatową oraz niejako pewien happenig z koszulkami z przekreślonymi równaniami E=mc^2. Aż dziwię się, że nie doszło tam do rękoczynów oraz nie donoszono o zawałach serca profesorów fizyki.

W załączniku screeny ze streszczeń z ich dwóch sesji plakatowych. Możemy je te znaleźc' w Książce streszczeń w pierwszym linku. Widzimy, że udało im się zrobic' dwie publikacje w konkretnych czasopismach w JAP oraz w czasopiśmie Uniwersytetu Moskiewskiego.
Treśc' tych publikacji można zgrubsza zobaczyc' tutaj:

http://rszostek.wixsite.com/science/kopia-pobierz

W mojej ocenie jest to zgrubsza powielanie tego co było w ich książce z pewnymi uzupełnieniami. Wobec tego uznaję, że już analizowałem istotę zagadnienia.

Jak się pewnie domyślają czytelnicy, chociażby na podstawie ostatnich analiz pracy Bainbridge'a oraz zespołu Rainville'a (i wcześniejszych analiz) nie popieram tej teorii. Nie mniej jest ona ważna dla tego tematu i jest inspirująca na swój sposób.
Załączniki
Szostkowie na konferencji.jpg
Dwaj bracia, którzy jak rozumiemy nie boją się broni atomowej Korei Północnej, skoro E nie równa się mc^2.
Szostkowie na konferencji.jpg (20.34 KiB) Przeglądany 3201 razy
sesja Szostków I.jpg
Streszczenie I sesji plakatowej Szostków odnośnie ich wyprowadzenie alternatywnej transfomacji (typu Thangerliniego).
sesja Szostków II.jpg
Streszczenie II sesji plakatowej Szostków odnośnie E=mc^2.
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

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

Postautor: Rodrigues » 20 paź 2017, 21:09

Okazuję się, że Akt VII zajmuje już ponad połowę dotychczasowej Opery, ale musi być jeszcze domknięty Arią III.

Aria I dotyczyła masy relatywistycznej, a Aria II wyprowadzeń typu E=mc^2 i testów doświadczalnych. Mimo głębokich analiz, zawierających rozwiązania alternatywne, nie udało się nam dotychczas jednoznacznie rozstrzygnąć na drodze teoretycznej pewnych wątpliwości co do E=mc^2. Musieliśmy więc posiłkować się skutecznie analizą doświadczeń pionierskich i jubileuszowych.

Czy to znaczy, że wyprowadzenia Einsteina (1905, 1935) nie są zupełne? One są bardzo dobre i lepsze od obliczania energii kinetycznej z całki pracy. Jednak opierają się na pewnych założeniach, od których chcielibyśmy się uwolnić. Wyprowadzenie z 1935 zakłada, że energia i pęd tworzą czterowektor ( a nie tensor dwuwskaźnikowy jak w czasoprzestrzeni Galileusza). Natomiast pierwotne wyprowadzenie z 1905 opiera się na wzorze Plancka na energię fotonów E=hf i relatywistycznym efekcie Dopplera będącym transformacją częstotliwości f. Einstein wyprowadził tę transformację we wcześniejszej pracy. Z dzisiejszej perspektywy dualizmu korpuskularno-falowego te dwa założenia są w pewnym sensie bliskie sobie.

W Arii III pokażę, że jestem w stanie bez powyższych założeń udowodnić, która z alternatywnych energetyk jest poprawna. Oprócz obowiązującej energetyki Einsteina rozważamy energetykę Osiaka, którą można oprzeć na tensorze energii oraz zmodyfikowaną energetykę Osiaka opartą na gęstości tensorowej energii.

ARIA III AKTU VII.
Uogólnienie relacji Poincarego dla pola elektromagnetycznego (fotonów) jako argument kluczowy.


Pamiętamy z tematu, że Poincare w roku 1900 opublikował następujące relacje dla pola elektrokagnetycznego:

    E=pc
    p=Mc
    E=Mc^2
Żeby nie podnosić i wyolbrzymiać pojęcie relatywistycznej masy fotonu skupmy się tylko na pierwszym wzorze, który będę nazywał "relacją Poincarego". Relacja ta była znana oczywiście przed Poincare, ale przez te kolejne wzory zasłużył on na takie określenie.

Aby nie było gołosłowia przedstawię szkic klasycznego wyprowadzenia tego wzoru. Energię fali e.m. liczymy z całki gęstości energii, a pęd z całki gęstości pędu lub mocy (wektora Poyntinga). Gęstość objętościowa energii jest średnią arytmetyczną iloczynów skalarnych wektorów natężeń i indukcji dla obu pól. Zaś wektorowa gęstość objętościowa pędu jest iloczynem wektorowym wektorów indukcji obu pól. Zatem:

    E=Całka[ ĒD/2+HB/2 ]
    p=Całka[ D×B ]
Dla fali płaskiej w próżni mamy, że Ē=Bc, zaś zawsze w próżni D=Ē*epsilon0, B=H*mi0. To już wystarczy o ile wiemy, że epsilon0*mi0=1/c^2:

    E=epsilon0*Całka[ Ē^2/2+ Ē^2/2 ]
    p=epsilon0/c*Całka[ Ē^2 ]
    czyli E=p*c
Jeżeli ktoś wystraszył się tutaj całki to niesłusznie, gdyż nie była ona wykonywana i spełniała jedynie niewdzięczną rolę stracha na wróble albo lepiej rolę słupa (niezbędnego, ale całkowicie biernego).

Zatem mamy naszą relacje Poincarego wyprowadzoną z fali elektromagnetycznej. Zauważmy, że z mechaniki nierelatywistycznej nijak byśmy takiej relacji nie otrzymali, gdyż Ek=mv^2/2=mv*v/2=p*v/2. Zatem przy braku relatywistyki bylibyśmy skazani na 1/2.

Czy można wyznaczyć relacje Poincarego E=pc bez równań Maxwella lub bez wzoru Plancka ?

Oczywiście można, pytanie jednak w jakim stylu chcemy to zrobić. Mam tu na myśli wyprowadzenie, które nie będzie zahaczało o żadną masę fotonu, a jedynie o jednoznaczną prędkość v==c i pęd p. Ponadto nasze wyprowadzenie będzie miało charakter selekcji, tzn. zostanie wykonane dla trzech alternatywnych energetyk, z których zostanie wybrana ta która spełnia oryginalną relację Poincarego. Przy okazji tych zmagań uogólnimy relację E=E(p,v=c) na przypadek dowolnych cząstek, a nie tylko fotonów poruszających się z prędkością światła. Musimy ustalić, że chodzi nam o energie kinetyczną, gdyż tylko w ten sposób możemy się uwolnić od masy spoczynkowej w energii spoczynkowej. Zatem wyprowadzenia uogólnionej relacji Poincarego w poszczególnych energetykach wyglądają następująco:

    1) Energetyka Einsteina
    Ek=mc^2*(gamma-1)=mc^2*(gamma^2-1)/(gamma+1)=gamma^2*mv^2/(gamma+1)
    Ek=gamma*p*v/(gamma+1)

    Ek(p,v)=p*v/[1+(1-v^2/c^2)^0.5]
    Ek(p,v=c)=p*c

    2) Energetyka Osiaka (wyprowadzona z czterosiły lub tensora energii)
    Ek=mc^2*(gamma^2-1)/2=gamma^2*mv^2/2
    Ek=gamma*p*v/2

    Ek(p,v)=0.5*p*v/(1-v^2/c^2)^0.5
    Ek(p,v -> c) -> nieskończoności

    3)Zmodyfikowana energetyka Osiaka (oparta na gęstości tensorowej energii)
    Ek=gamma*m*v^2/2

    Ek(p,v)=p*v/2
    Ek(p,v =c) =p*c/2

Widzimy zatem, że energetyka Osiaka nie ma sensu dla fotonów (daje nieskończoną energię), zaś jej zmodyfikowana wersja odtwarza relację nierelatywistyczną. Jedynie energetyka Einsteina odtwarza ultrarelatywistyczną relacje Poincarego E=pc. Jednocześnie koresponduje ona z uogólnioną nierelatywistyczną relacją Poincarego:

    Ad. 1)
    Ek(p,v)=p*v/[1+(1-v^2/c^2)^0.5]
    gdy c -> nieskończoności dostajemy
    Ek(p,v)=p*v/2

Wszystko można teraz wyjaśnić słowami. Otóż nie należy się dziwić, że teoria nierelatywistyczna (w tym względność Galileusza) nie daje się naturalnie uogólnić do fotonów. Chodzi o to, że w mechanice newtonowskiej prędkość może być dowolnie duża, ale nie może być nieskończona. Natomiast w STW prędkość jest ograniczona przez c, ale może osiągać ten kres.Tutaj więc tkwiła cała tajemnica.

W ten sposób udało się ostatecznie tylko na drodze teoretycznej rozstrzygnąć słuszną energetykę. Być może długo to ciągnąłem, ale trzeba było rozwinąć temat z innej strony.
Ostatnio zmieniony 07 lis 2017, 16:45 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 » 06 lis 2017, 23:38

Zgodnie z konwencją Mickiewicza z Dziadów niniejsza opera nie trzyma się ściśle chronologicznej kolejności aktów. Dotyczy to Aktu II, który jest aktem tytułowym i długo czekał na swoją kolej.

Do opracowania tego aktu zniechęcały mnie dwa elementy. Po pierwsze ciężko było ustalić czy detektor "żyrandolowy" to OPERA czy GERDA. Po drugie w podjęciu tematu przeszkadzała maniera, że OPERA wyłożyła się na poluzowanym kablu. Mimo tej maniery i tego rzekomego kabla eksperyment ten należy traktować poważnie, gdyż podobnie jak MINOS zmierzył on niewyobrażalne rzeczy. Mam tu na myśli sam akt pomiaru i jego dokładność (mimo kabli), a nawet nie ewentualne przekroczenie c. Natomiast OPERA odświeżyła nieco podejście do teorii względności i zaowocowała kilkoma nowymi ideami.

AKT II. OPERA I GERDA W GRAN SASSO

Okazuje się, że na projekt OPERA (Oscylacyjny Projekt Emulsyjnego Rejestrującego <-> Aparatu) należy spojrzeć szerzej z punktu widzenia ogromnego włoskiego laboratorium w Gran Sasso:

https://pl.m.wikipedia.org/wiki/Narodow ... Gran_Sasso

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Laborat ... Gran_Sasso

Obie strony opisują tutaj aż 11 eksperymentów równie poważnych jak OPERA.
O dziwo jednak nie podają one nazwy eksperymentu i detektoru GERDA (chyba, że to ten Heidelberg-Moskwa):

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Germani ... ctor_Array

Widzimi na screenie, że jednak GERDA jest i znajduje się w Hali A. Są jeszcze Hale B i C, a w tej ostatniej OPERA.
Załączniki
Screenshot_20171107-230040.jpg
Rozmieszczenie kluczowych eksperymentów w Gran Sasso, w tym OPERA i GERDA.
Screenshot_20171106-234836.jpg
Detektor GERDA wygląda jak najpiękniejsza opera na świecie.
Screenshot_20171106-235042.jpg
Screenshot_20171106-235634.jpg
Detektor OPERA nie jest tak piękny jak GERDA, ale jest ogromny.
Screenshot_20171106-235447.jpg
Schemat globalny ekperymentu OPERA.
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

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

Postautor: Rodrigues » 08 lis 2017, 10:27

ARIA I AKTU II. Analiza wyników prędkości neutrin w eksperymencie OPERA.

Opieram się tutaj na prepublikacjach w repozytorium ArXiv:

https://arxiv.org/abs/1109.4897v1

https://arxiv.org/abs/1109.4897v4

Można tutaj przeczytać abstrakty widoczne w załączniku lub za darmo ściągnąć całe artykuły.

Zajmniemy się tutaj samymi konkretnymi wynikami podawanymi w doniesieniach abstrahując od całej złożoności ich otrzymania. Generalnie chodzi o prędkość v neutrin zmierzonych na podziemnym dystansie 732 km. Miarą dla tej prędkości jest czas t "wyprzedzenia" neutrin względem światła oraz ułamek (v-c)/c względnej "nadwyżki" nad prędkością światła oczywiście podanymi z kluczowymi odchyleniami pomiarowymi (+/-). Były dwa zasadnicze doniesienia z 2011 i 2012:

    Doniesienie z 2011

    t=(61+/-7) ns

    (v-c)/c=(25+/-3)*10^(-6)


    Doniesienie z 2012

    t=(6+/-7) ns

    (v-c)/c=(2.7+/-3.3)*10^(-6)

O ile pierwsze doniesienie rzeczywiście oznaczałoby prędkość nadświetlną to drugie już nie z racji większej niepewności pomiarowej od zmniejszonej nadwyżki nadświetlnej. Nie mniej jednak ciekawym jest, że nawet w drugim doniesieniu wyszło więcej niż c, mimo że nie było to już statystycznie istotne (z racji wspominanych niepewności).

Czym się różnią doniesienia z 2011 i 2012? Łatwo zauważyć, że jest tylko jedna istotna różnica. Otóż w póżniejszym doniesieniu nadwyżksza nadświetlna jest o rząd wielkości mniejsza (10 razy) praktycznie przy braku zmiany niepewności pomiarowych. Co to oznacza? Wygląda na to, że uczeni machnęli się w postawieniu przecinka. Wobec powyższego informacje o poluzowanym kablu traktuję jako mięso dla mas. Przecież zakłócenia związane z kablem wpłynęłyby nie tylko na wartości, ale także na niepewności pomiarowe.

Mimo wszystko eksperymentu OPERA nie należy oceniać tylko przez pryzmat tego błędu, ale należy docenić z jak dużą dokładnością dokonano pomiaru prędkości szybkich neutrin. Prędkość tych neutrin jest praktycznie równa c - co było już dokładnie analizowane numerycznie na pierwszej stronie. Przede wszystkim zaś sukces (sic) eksperymentu OPERA polegał na detekcji neutrin taonowych, ale tym się chyba nie będziemy zajmować.

Uważam, że podana przeze mnie analiza jest satysfakcjonująca w przeciwieństwie do licznych innych źródeł. Wiele źródeł popularnych świadomie lub nie myliły eksperymenty GERDA i OPERA, bo tak było bardziej spektakularnie. Ponadto liczne źródła nie podawały wartości niepewności pomiarowych. Nawet Wikipedia na dzień 08.11.2017 nie jest dla mnie tutaj dostatecznie konkretna:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/OPERA_experiment
https://pl.m.wikipedia.org/wiki/OPERA_(eksperyment)
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Faster- ... no_anomaly
Załączniki
Screenshot_20171110-222505.jpg
Logo eksperymentu.
Screenshot_20171108-101128.jpg
Doniesienie o prędkości nadświetlnej OPERA 22.09.2011.
Screenshot_20171108-101611.jpg
Doniesienie skorygowane z 12.06.2012.
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

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

Postautor: Rodrigues » 10 lis 2017, 23:08

Aria II Aktu II. GERDA i Heidelberg-Moskwa

Eksperymenty te nie są merytorycznie związane z tematem, ale detektor GERDA wygląda jak opera i często bywa nieprecyzyjnie utożsamiany z eksperymentem OPERA. Zatem warto wyjaśnić na czym polega ten inny eksperyment.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Germani ... ctor_Array

https://pl.m.wikipedia.org/wiki/Podw%C3 ... ozpad_beta


O co chodzi?
W rozpadzie beta- z jądra wylatuje elektron i antyneutrino elektronowe, a w samym jądrze zaś neutron zamienia się w proton. Rozważmy teraz dwa takie rozpady w jednym jądrze przebiegające niemal równocześnie. Wówczas wylatują dwa elektrony oraz dwa antyneutrina. Te neutrina nie mają ładunku elektrycznego, więc ich charakter antycząsek nie jest tak jasny jak dla elektronów i pozytonów. Zatem można pomyśleć, że takie neutrino jest antycząstką dla samej siebie. Jeśli tak to dwa takie same neutrina mogą anihilować. Efektywnie zatem mielibyśmy rozpad 2beta- bezneutrinowy. Niestety takie podejście jest spekulatywne i jest niezgodne z prawem zachowania liczby leptonowej (elektronów i neutrin).

Donoszono, że w eksperymencie Heidelberg-Moskwa wykryto taki rozpad, ale nikt w to nie uwierzył. Potem GERDA wykazała, że czas połowicznego zaniku dla tego rozpadu jest większy niż czas życia Wszechświata od czasów Wielkiego Wybuchu.
Załączniki
Screenshot_20171110-234442.jpg
GERDA tylko wygląda jak opera.
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

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

Postautor: Rodrigues » 19 lis 2017, 17:16

Ważne Akty Opery zostały już podomykane, ale grubo myli się ten kto myśli, że to już koniec.

Nowy ważny Akt otwieram mocnym, pierwszym jak dotychczas, stricte muzycznym akcentem.

AKT VIII. One way ticket for light.

ARIA I. Otwarcie muzyczne.


Tytuł Aktu chyba większości powiniem wybrzmiewać starym hitem disco "One way ticket". Najbardziej znane wykonanie pochodzi z 1979 i należy do zespołu Eruption:

https://youtu.be/g_jUtiKSf1Y (31,5 mln wyświetleń)

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

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Eruption_(band)

Jak czytamy w linkach wykonanie Eruption było tylko coverem
i to nie pierwszym zresztą.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/One_Way ... edaka_song)

Pierwsze oryginalne wykonanie utworu odbyło się w 1959 z ust Neila Sedeki:

https://youtu.be/xGGU-15Tt6M (prawie 1 mln wyświetleń)

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

Ta muzyka jakoś dziwnie na mnie oddziałuje sentymentalnie.

Była też wersja rosyjska/radziecka z 1969:

https://youtu.be/OkvV92ZceDY

Trochę inaczej to wygląda, ale główny rytm jest taki sam.
Załączniki
Screenshot_20171120-001457.jpg
Neil Sedaka 1959.
Screenshot_20171120-004630.jpg
ZSRR 1969.
Screenshot_20171119-175032.jpg
Precious Wilson w słynnym teledysku z 1978.
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

PoprzedniaNastępna

Wróć do O wszystkim innym

Kto jest online

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

cron