Teória zjednotenia (TZ) v kocke

Toto je môj diskusný príspevok k článku Hlavolam. Mám dojem, že sa medzi ostatnými príspevkami stráca, tak som sa ho rozhodol zverejniť samostatne.

Vyjadrite sa prosím k týmto bodom:

1) Ako definovať zotrvačný pohyb? Zotrvačný pohyb si vyžaduje impulz, ďalej si nevyžaduje pôsobenie sily. Svetlo impulz (daný jeho hybnosťou) odovzdáva, keď je emitované (vyžiarené) a impulz odovzdáva, keď narazí do telesa. To má spoločné s telesom, napr. guľkou vystrelenou z pušky. Čím sa líši? Zrýchlenie z nuly na c je ekvivalentné  gravitačnému zrýchleniu na horizonte udalostí. Pri tomto zrýchlení môžeme povedať, že svetlo má pri emitácii, rýchlosť c hneď. Na rozdiel od telesa, svetlo nadobúda rýchlosť c svojou energiou. Pohyb svetla nie je zotrvačný!

Poznámka. Fotón má hybnosť, má teda aj hmotnosť. Rozdiel medzi fotónom s nulovou pokojovou hmotnosťou a telesom je ten, že fotón sa pri stálej rýchlosti c udržuje svojou energiou. Teleso sa pri stálej rýchlosti, ľubovoľne nižšej ako c, udržuje zotrvačne.

2) Telesu môžeme dodať impulz, ale zotrvačne sa na horizonte udalostí neudrží. To isté platí pre fotón. Fotón sa na horizonte udalostí nemôže udržať zotrvačne! Na horizonte udalostí sa nemôže nič udržať zotrvačne, ani fotón s nulovou pokojovou hmotnosťou. Fotón má hybnosť, má teda aj hmotnosť, aj naň pôsobí gravitácia. Gravitácia napr. zakrivuje dráhu svetla. Aj na svetlo pôsobí gravitácia, ako na objekty s nenulovou pokojovou hmotnosťou, ale fotón sa udržiava na horizonte udalostí svojou energiou, tou istou energiou, ktorou nadobudne rýchlosť c pri emitácii. Touto energiou sa udržiava pri rýchlosti c. Všetko ostatné z toho vyplýva.

3) Zotrvačný pohyb si nemôže zachovať konštantnú rýchlosť v každej inerciálnej sústave! Podľa TZ svetlo sa správa ako zrýchlený objekt, na ktorý pôsobí sila: vzhľadom na co-moving sústavu (pozri článok Hlavolam) má väčšie zrýchlenie, ako vzhľadom na  pokojovú sústavu. Týmto spôsobom vysvetľujem princíp konštantnej rýchlosti svetla. Je to dané tým, že svetlo sa udržiava pri rýchlosti c svojou energiou (je to tá energia, ktorá ho udrží na horizonte udalostí), podobne ako energia hmoty budí gravitačné pole. 

ŠTR vychádza z princípu konštantnej rýchlosti svetla, článok Hlavolam princíp konštantnej rýchlosti svetla vysvetľuje. Myslím, že by sa z toho mali dať odvodiť relativistické javy, ktoré sa ďalej pokúsim intuitívne objasniť. Lorentzove transformácie by sa mali dať nahradiť týmto mechanizmom.

Svetlo má vzhľadom na co-moving teleso väčšie zrýchlenie ako na pokojové teleso. Pohybujúce sa teleso sa potom správa tak, akoby malo prekonávať väčšiu (relativistickú) zotrvačnú silu. To sa prejavuje dilatáciou času v pohybujúcej sa sústave z hľadiska pokojovej sústavy, narastaním zotrvačnej hmotnosti pohybujúceho sa telesa (čím vyššiu rýchlosť má teleso, tým väčšia zotrvačná sila naň pôsobí) a kontrakciou dĺžky pohybujúcej sa sústavy, ktorú som (v článku Hlavolam) vysvetlil na výsledku Michelsonovho-Morleyho pokusu s interferometrom. 

Najťažšie je objasniť neaditívny zákon skladania rýchlostí.

Máme pokojovú sústavu s dvomi elektrónovými delami, delom A a delom B, namierenými proti sebe. Delo A vystrelí elektrón x rýchlosťou 0,9c. Zároveň s tým vyšle svetelný signál. V tom istom čase delo B vystrelí elektrón y tiež rýchlosťou 0,9c. Elektrón x je pre svetlo viac co-moving objekt ako delo A, preto svetlo má vzhľadom naň väčšie zrýchlenie. Elektrón y sa pohybuje opačným smerom, svetlo má preto vzhľadom naň menšie, ale nenulové zrýchlenie. Keďže elektróny sa vzhľadom na seba pohybujú zotrvačne, svetlo sa medzi nimi pohybuje rýchlosťou c. Ich vzájomná rýchlosť musí byť teda menšia ako c! Zrýchlenie svetla vzhľadom na elektróny sa spočítava, čím rastie ich vzájomná rýchlosť.

S rýchlosťou rastie zrýchlenie svetla vzhľadom na co-moving objekt. Pridávať (pripočítavať) sa môže len pod (menej ako) zrýchlenie na horizonte udalostí, pokiaľ má platiť limitná rýchlosť svetla.

4) Aký je váš postoj k môjmu myšlienkovému experimentu? Vyplýva z toho vysvetlenie gravitácie. Gravitačná sila je relativistická zotrvačná sila.

Môj myšlienkový experiment: 

Keďže pod horizontom udalostí čiernej diery je väčšia (silnejšia) gravitácia a na udržanie telesa je potrebné viac energie, teoreticky (!) môžeme raketu na horizonte udalostí udržať dodaním konečnej energie. Ďalej je to vec čistej logiky. Gravitácia rovnako ovplyvňuje svetelnú vlnu aj raketu, takže keď si čiernu dieru odmyslíme, situácia sa nezmení: na raketu, aj na svetlo, ďalej pôsobí rovnaká sila ako na horizonte udalostí, len teraz sa raketa pohybuje rýchlosťou c zarovno so svetelnou vlnou v otvorenom priestore. Keďže čiernej diery tu niet, teraz je to relativistická zotrvačná sila. Svetlo prekonáva túto silu svojou energiou, raketa dodávanou energiou. Silu vyrovnáva sila. Preto sa svetlo sprava ako zrýchlený objekt, na ktorý pôsobí sila (pozri bod 3). 

Akceptujete môj myšlienkový experiment, alebo nie? V čom sa mýlim? 

Z myšlienkového experimentu vyplýva tiež predpoveď, že teleso sa rýchlosťou c nemôže pohybovať zotrvačne. Na dosiahnutie rýchlosti c by sme mu museli dodať energiu, ktorá by ho udržala na horizonte udalostí, zarovno so svetelnou vlnou. Po vypnutí energie by sa stalo zotrvačnou sústavou, spadlo by z horizontu udalostí a stratilo by rýchlosť c, svetlo by sa  vzhľadom naň šírilo tak, ako v pokojovej sústave. Padla aj otázka: Na akú rýchlosť teleso spomalí po vypnutí energie? To neviem. Predpoklad je len jeden, že sa rýchlosťou c (zarovno so svetelnou vlnou) nemôže pohybovať zotrvačne.

Poznámka k čiernym dieram: relatívnosť nekonečna. Pod horizontom udalostí čiernej diery je gravitácia ešte silnejšia a energia ešte väčšia, ako na horizonte udalostí. Najviac energie má hmota čiernej diery. Môžeme povedať, že nekonečne. Existujú však rôzne hmotné čierne diery, teda aj ich nekonečno je rôzne veľké. 

5) Zhrnutie. Základné tézy sú:

a) Zrýchlenie z nuly na c je ekvivalentné gravitačnému zrýchleniu na horizonte udalostí. Pri tomto zrýchlení môžeme povedať, že svetlo má pri emitácii, rýchlosť c hneď.

b) Fotón sa udržiava na horizonte udalostí svojou energiou, tou istou energiou, ktorou nadobudne rýchlosť c pri emitácii.

c) Svetlo sa udržiava pri rýchlosti c svojou energiou  - je to tá energia, ktorá ho udrží na horizonte udalostí.

d) Gravitačná sila na horizonte udalostí je relativistická zotrvačná sila pôsobiaca v sústave s rýchlosťou c.

6) Záver. TZ je alternatívna teória k ŠTR aj VTR. Zjednotenie elektromagnetizmu a gravitácie.