Szerző: Takács Imre » 2017.08.15. 18:43
Sziasztok!
Egy gondolatkísérletet osztok meg veletek.
Képzeljetek el két teljesen egyforma tulajdonságokkal rendelkező bolygót, amelyek keringenek a közös tömegközéppontjuk körül.
Képzeljétek el, hogy ebben a közös tömegközéppontban egy űrhajó tartózkodik. A bolygókon lévő és az űrhajóban ülő megfigyelőknek is odaadunk egy előzetesen szinkronizált órák egy-egy példányát.
Az A bolygón lévő megfigyelő úgy gondolja, hogy ő van nyugalomban és az űrhajó és a B bolygó is körülötte kering. Az űrhajó keringési sebessége kisebb, mert közelebbi pályán kering. Az A bolygón lévő megfigyelő ebből arra következtet, hogy a mozgásból eredően az ő órája jár leggyorsabban, az űrhajóé lassabban, leglassabban pedig a B bolygón tartózkodó megfigyelőé.
A B bolygón lévő megfigyelő épp ellentétes sorrendet alakít ki, azonos meggondolások alapján.
Az űrhajóban lévő megfigyelő szerint ő van nyugalomban, így az ő órája jár leggyorsabban, a bolygókon lévő megfigyelők órái pedig egyforma mértékben lassabban.
(Most tekintsünk el a bolygók és az űrhajó tömege által okozott időkülönbségektől.)
A relativitás elve szerint nincs olyan vonatkoztatási rendszer, amihez képest egyértelműen viszonyíthatnánk a sebességünket, így mindhárom megfigyelő azonos joggal állíthatja, hogy ő van nyugalomban és a többiek mozognak adott sebességgel. A relativitáselmélet szerint nincs olyan kísérlet, aminek segítségével eldönthetnénk, hogy kinek van igaza.
Most képzeljük azt hogy mindhárom megfigyelőnek van egy-egy távcsöve és egy nagy teljesítményű lézer berendezése.
A megfigyelőek megegyeznek abban, hogy az órájuk másodperc mutatójának ütemében egy másodpercig bekapcsolják a lézert, egy másodpercig szüneteltetik a használatát. A bolygón lévő megfigyelők a lézert egymás felé irányítva a távcsövükkel ellenőrizhetik, hogy a másik megfigyelő milyen ütemben kapcsolgatja a lézert, aminek ütemét összehasonlíthatja a saját órájának ütemével. Az űrhajón lévő megfigyelő is ellenőrizheti a saját órájának ütemét és a bolygókon lévő megfigyelők is ellenőrizhetik az űrhajón lévő óra ütemét az űrhajón lévő lézer és távcső segítségével.
Szerintem a kísérlet eredménye egyértelmű lesz. Nem lesz mindenkinek igaza, csak az egyik megfigyelőnek.
Szerintem hasonló a helyzet a GPS jelet szolgáltató műholdakkal is. A Földön szinkronizált órák szinkronizálását el kell rontani, hogy az űrben lévő műholdon lévő óra azonos ütemben járjon, mint a Földön maradt óra. A relativitás elve alapján egyenlő joggal mondhatja a Földön maradó megfigyelő és a műholdon lévő megfigyelő is (ha lenne a műholdon megfigyelő), hogy ő van nyugalomban és a másik objektum fog körülötte keringeni. A különböző megfigyelők véleménye alapján a műholdra kerülő órát különböző irányban kellene állítani. A valóságban mégis mindig a műholdra kerülő óra ütemén gyorsítanak, mert a valóságban egyértelműen neki lesz a nagyobb sebessége a pályára állás után, tehát a műholdon lévő óra üteme fog lassulni. Ha fordítva csinálnák nem működne jól a GPS rendszer, tehát egyértelműen eldönthető, hogy melyik megfigyelőnek van igaza.
(A valóságban nagyobb a jelentősége a Föld körül kialakuló téridő görbületnek, mint a sebességek különbségének. A sebesség különbségek miatt kialakuló időtorzulás is jól mérhető és a korrekció alkalmazása feltétlenül szükséges a megfelelő pontosságú GPS rendszer eléréséhez.)
Ez a tapasztalat nem jelenti-e a relativitás elvének sérülését?