Átnézve a korábbi anyagot és a saját emlékeimet, úgy látom, ezen a fórumon még nem szerepelt.
Kérem, hogy aki ismeri, ne lője le a poént - hagyjunk teret azoknak, akik most próbálják megfejteni!
Van egy nagy, téglatest alakú üres dobozunk. Az egyik hossztengelye mentén két egyforma tömegű golyó pattog egymással szemben. A golyók egymással és a fallal való ütközése ideálisnak tekinthető. A kezdeti pillanatban a két golyó épp egyforma, ám egymással szembe mutató sebességgel ütközik a doboz középpontjában. A következő pillanatban visszapattannak egymástól, és egyforma (az előzővel megegyező) sebességgel távolodni kezdenek egymástól. Egyszerre érik el a szemközti falakat, ahol visszapattannak, majd egy idő után ismét középen, a korábbival megegyező körülmények között találkoznak. Innen a folyamat periodikusan ismétlődik a végtelenségig. A doboz eközben nem mozdul el, hiszen két vége ugyanabban a pillanatban kap egy-egy, egymással megegyező nagyságú, ám ellentétes irányú erőhatást, így a rá ható eredő erő nulla.
Vizsgáljuk most a rendszert egy másik, a golyók mozgásával párhuzamos állandó sebességgel mozgó inerciarendszerből! A specrel szerint a golyók fallal való ütközései ebből a rendszerből nézve nem lesznek egyidejűek. Így lesznek olyan időintervallumok, amikor a két golyó párhuzamosan, ugyanabban az irányban mozog.
Megsérült az impulzus megmaradásának tétele? Dehogy! Ezt könnyű megmagyarázni: a doboz két végét különböző pillanatban éri a két (egyforma) erőlökés, ezért a doboz egy darabig állandó sebességgel mozog (amikor a két golyó ellentétes irányban mozog), a bal oldali golyó visszapattan a bal oldali falról, ekkor a doboz megkapja az egyik erőlökést, ezért egy darabig az előző mozgáshoz sebességéhez egy balra mutató állandó sebesség adódik (amíg a két golyó párhuzamosan jobbra halad), aztán a jobb oldali golyó is nekiütközik a jobb oldali falnak, a doboz megkapja a második erőlökést, ekkor visszatér a korábbi állandó sebességhez (a két golyó megint egymással szemben halad), egy újabb erőlökés után a doboz sebességéhez most egy jobbra mutató komponens adódik, miközben a két golyó párhuzamosan balra halad, a negyedik erőlökés után a doboz ismét visszatér az eredeti sebességhez, majd ez a ciklus ismétlődik. Eközben a teljes rendszer (a két golyó és a doboz) teljes impulzusa állandó marad.
Érdemes lerajzolni a doboz és a golyók útjának téridő-diagramját az eredeti, majd a rendszerhez képest mozgó rendszerből. Kérem, ha valaki érez magában ehhez ihletet, rajzolja le a diagramokat, és tegye közkinccsé!
Ez mind nagyon szép, csakhogy! Ha megvizsgáljuk a doboz mozgását az eredeti rendszerben, az végig állni fog. Ugyanez a doboz a másik rendszerből nézve egy furcsa, töréspontokkal tarkított cikkcakkos mozgást végez. Akárhogyan is nézem, ez nem az előző mozgás Lorentz-transzformáltja!
Most képzeljük el, hogy a doboz feketére van festve, és én, mint külső megfigyelő nem látom, hogy a belsejében golyók pattognak. Ekkor ha a doboz mellett állok, azt látom, hogy nyugalomban van, ha mellette sétálok, azt látom, hogy (egy állandó sebességhez adódóan) furcsa, ide-oda pattogó mozgást végez. Eszerint a két inerciarendszer mégsem teljesen egyenértékű? Egy ilyen speciális belső szerkezetű rendszer mozgásának tanulmányozásával meg tudom különböztetni az egyes inerciarendszereket?
dgy
