Relativitáselmélet: Lorentz transzformáció - miért "balra rögzített"?

Először is nincs álló megfigyelő, pontosabban önkényes meghatározás hogy azaz álló megfigyelő. Áll vagy egyenes vonalú egyenletes mozgást végez, az fizikailag ekvivalens. Ez inerciarendszer.

Speciális rel elm. axiómái:

1. Minden fizikai jelenségnek, és így a jelenség leírását megadó elmélet matematikájának azonosan kell kinéznie minden inerciarendszerben.

2. A vákuumbeli fénysebesség, melyet általában c-vel jelölnek, állandó, bármely inerciarendszerből is mérjük meg és bármelyik irányban, függetlenül a fény frekvenciájától, a detektor, illetve a fényforrás mozgási sebességétől.

Ebből a 2 axiómából levezethető a spec. rel. elmélet.

Vagyis minden megfigyelő számára máshogy telik az idő. Én azt látom hogy ő rövidült meg és lassabban jár az órája, ő is azt látná hogy az én órám lelassult és lerövidültem.

Ha fényhez közeli sebességgel menne ő úgy látná hogy én megyek közel fénysebességgel ellenkező irányba és ő úgy érezné hogy állna ha inercia rendszerbe lenne azaz egyenes vonalú egyenletes mozgást végezne.

Ezt a kérdést kb. egymilliomodszorra teszik fel ezen a fórumon.

A relativitáselméletben a relativisztikus sebességösszeadási képletet kell alkalmazni, amely a Lorentz-transzformációból könnyen levezethető. A hozzád képest mozgó megfigyelő természetesen nem látja c-nél nagyobb sebességűnek a fotonokat, mivel ő is csak egy inerciarendszerben ül, amelyben ugyanúgy érvényes az elmélet két posztulátuma. Minden megfigyelő a saját nyugalmi rendszerében ül, ilyen módon számára szubjektíve kitüntetett az a rendszer, mert más ebben a rendszerben nyugvó tárgyakat nem lát megrövidülni és azok ideje sem telik látszólag lassabban, míg minden egyéb mozgó pedig megrövidül és idődilatációt is mutat. Viszont mivel a két posztulátum miatt bármely inerciális megfigyelő elmondhatja ezt a saját rendszeréről, ezért egyik rendszer sincs kitüntetve a többihez képest.

Továbbá: a foton nem inerciarendszer! Nem lehet felülni rá, nem lehet hozzá viszonyítani semmit. Nincs a fotonnal együtt mozgó inerciarendszer.

Végül pedig a jobbra vagy balra haladásnak semmi jelentősége nincsen, hiszen ha hátra fordulsz, akkor máris helyet cserél a bal a jobbal.

"Végsősoron a fény, illetve a c is egy vonatkoztatási rendszer lehet, igaz?"

Azt nem tekintik annak mert a fény sebessége minden vonatkoztatási rendszerben állandó, ahhoz képest a c pont nyugalomban van, ezt tetszőlegesen megközelítve már lehet vonatkoztatási rendszer. Végső soron tekinthetjük vonatkoztatási rendszernek de csak tágabb értelemben.

"El lehet képzelni úgy a világot, hogy a fény száguldozik, én vagyok az egyik megfigyelő, és a világ többi részét, mely a legkülönfélébb irányokban halad mondjuk egyenes vonalú egyenletes mozgással, mind megnyúldozva látom haladási irányában?"

Az a Doppler-effektus, ami akkor lép fel ha a hullámforrás és a megfigyelő egymáshoz képest mozog, ami a fény frekvenciájában lép fel s ezzel együtt a hullámhosszában, nem csak fénynél van.

"De a kérdésem lényege: milyen sebességűnek mondom én azokat a fotonokat a hozzám képest mozgó tehetetlenségi renszerhez képest, melyek ővele szemben közlekednek? Nem gyorsabban fognak-e mozogni, mint c? "

Ha a klasszikus módszerrel számolod ki akkor több jön ki mint c, ha ő is ugyanarra halad mint a fény akkor meg kevesebbnek. A klasszikus módszer az olyan ahogy a józan ész diktálná a szerint kell összeadni a sebességet ill. kivonni, de a fizika nem azt "választotta", a Lorentz transzformációval kell. Egyébként meg jó a klasszikus módszer de ilyen eseteben nem.

Az hogy úgy látod hogy gyorsabb hozzá képest az nem érdekes, a lényeg hogy magadhoz képest mindig állandónak látod a c-t.

Elvileg maximum 2c sebességet láthatsz ha egymáshoz "viszonyítod", 2 fénycsóva egymással ellentétes irányba megy mindkettő c-vel.

A fizikát nem mindenki érti. De ettől még a fizika köszöni, jól van, és nem benne van a hiba.

Nem. A Lorentz-trafó arról szól, hogy ha átülsz egy másik inerciarendszerbe, amely a tiedhez képest egyenletesen mozog, akkor ott is minden irányban c a fénysebesség. A Lorentz-trafó egy olyan transzformáció, amely megőrzi a négydimenziós ívelemnégyzet hosszát - függetlenül attól, hogy annak háromdimenziós vetülete a tér milyen irányába mutat.

A Lorentz-transzformáció az inerciarendszerek standard elrendezéséből kiindulva (ami a te kérdésedben is szerepel) egy sor követelményből vezethető le, amelyek között csak egy a fénysebesség állandósága. De köztük van pl. az is, hogy ha megfordítod a sebességek irányát, akkor az ne hasson ki a transzformációra.

Ajánlom Hraskó Péter Relativitáselmélet című könyvét, amelynek első fejezetében 15 oldal van szentelve a Lorentz-transzformáció levezetésére.

"A foton nem inerciarenszer - de feltételezhető egy "láthatatlan" inerciarendszer, melyhez képest a foton c-vel megy. Különben nem mondhatnánk, hogy a foton epppen c-vel megy. Mihez képest? Mindenkihez képest. No jó, és ha mindenki mozog, s én minden egyes szemlélőtől elvonatkoztatok, mindegyiket megmozgatva?"

A foton azért nem inerciarendszer mert nem igaz rá Newton első törvénye.

Akkor képzeld azt hogy van egy kitüntetett IR(inerciarendszer) mely az abszolút nyugvó IR. Ehhez képest mozog a fény c-vel, ezt nevezzük éternek. Minden más IR-hez képest nem c-vel mozog hanem különböző sebességgel, csak mindenhol máshol c-nek tűnik az idődilatáció és a hosszúság-kontrakció hatása miatt. A testek fizikailag is összezsugorodnak a gyorsulás következtében. Ez a Lorentz-elv, ami matematikailag teljesen ekvivalens a spec. rel. elmélettel, ugyanazon fizikai jelenség más interpretációja. Empirikusan megkülönböztethetetlen a Lorentz-i és az Einstein-i értelmezés.

Igazából nincs szükség az éter feltételezésére, az Einsten féle értelmezés vált tudományosan elfogadottabbá mert a tudomány két ekvivalens elmélet közül a kevesebb és egyszerűbb alapfeltevésből kiindulót preferálja. Állítólag könnyebben felfogható a Lorentz-i értelmezés, de nekem nem. Remélem ezzel nem kevertelek össze.

". S ponnnnt úgy rövidül, s úgy telik az ideje, hogy a fény hozzá képest is c-vel haladjon. Erről szól a Lorentz trafó, nem? De mi van, ha miközben én ezt képzelgem, hirtelen beúszik a képbe egy olyan foton is, mely nem balról jobbra halad, mint minden (rajtam kívül), hanem jobbról balra. S akkor én milyen transzformációt tudok alkalmazni erre az esetre? Értitek... Mert nyilván ugyanúgy, ahogy az előző esetet, ezt is meg lehet oldani. Ugyanolyan arányú hosszNYÚLÁSSAL, és időGYORSULÁSSAL. No jó - de a két transzformációt hogy fésülöm össze egyazon vonatkoztatási rendszerben tapasztalt, hozzám képest balról jobbra haladó tárgyakra?"

Szó sincs hosszNYÚLÁSRÓL és időGYORSULÁSRÓL, nagyon hiányosságok vannak, nem érted az lényeget, átsiklottál felette vagy félreértetted.

Mindegy merre megy a foton mindig c-nek méri minden megfigyelő, ez egy axióma,leírtam a 2 axiómát ami érvényes ebben a világban.

Nyugodtan tegyél fel más kérdéseket is.

Nagyon egyszerűen fogalmazz: Albert Einstein és a felfújható világegyetem című könyv, javaslom. Nem vastag könyv, egy ültő helyembe elolvastam. Én abból értettem meg a lényeget utána hozzáolvastam kibővítve az ismereteimet.