V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Aby Newtonova pohybová rovnice zákon zachování hybnosti byly slučitelné relativistickou
kinematikou, nebude hmotnost již pohybu nezávislou konstantou jako klasické mechanice,
ale bude univerzální funkcí f(v) velikosti rychlosti částice |v| (na směru rychlosti nemůže
záležet vzhledem izotropii prostoru). Tvar této funkce je
jednoznačně dán požadavkem, aby zákon zachování hybnosti platil libovolné inerciální soustavě.Ullmann V.2008 12:14:32]
. Aplikací
relativistické kinematiky zákony dynamiky vzniká relativistická dynamika, poskytující další
pozoruhodné efekty.
**) popularizační literatuře občas tvrdí, řešení paradoxu dvojčat třeba použít obecnou teorii relativity,
neboť vztažná soustava cestovatele neinerciální: příslušný časový rozdíl vzniká právě fázi brzdění a
opačného urychlování pohybu druhého pozorovatele.
Všechny tyto paradoxy vznikají chybným nebo nedůsledným použitím zákonitostí STR (nejčastěji se
zapomíná relativnost současnosti); část úvahy provede relativisticky, část klasicky: rozpor. principu relativity plyne, při přechodu jiné vztažné
soustavě S', vůči níž sledovaná částice pohybuje rychlostí v', bude p'= m'. Toto tvrzení zavádějící nepřesvědčivé; skutečnosti
lze paradox dvojčat korektně vyřešit rámci samotné speciální teorie relativity použitím tří inerciálních
vztažných soustav: klidové soustavy prvního pozorovatele dvou rozdílných pohybujících soustav druhého
pozorovatele při pohybu tam pak zpět.htm (14 38) [15. Každé hmotné
částici pohybující vůči inerciální soustavě rychlostí přiřazuje vektor hybnosti p
p =def. Lze říci, tato teorie představuje vítězství skutečného objektivního rozumu nad
tzv.
Newtonovu pohybovou rovnici hmotného bodu dp/dt která invariantní vzhledem ke
Galileiho transformaci, třeba modifikovat (zobecnit) tak, aby byla invariantní vůči Lorentzově
transformaci, přitom pro malé rychlosti přecházela původní Newtonovu rovnici.
Relativistická dynamika
Zatím jsme vyšetřovali jen čistě kinematické zákonitosti speciální teorie relativity.
Nejsnadněji lze němu dojít analýzou srážky dvou stejných částic prováděnou hlediska dvou
různých vztažných soustav použití relativistické kinematiky, tj. "selským rozumem", vycházejícím omezené zkušenosti každodenního života lidí. Lorentzových transformací
(tvar funkce lze rovněž zízkat požadavku, aby chovala jako vektor při Lorentzových
transformacích).
*) STR není teorií "selského rozumu", avšak komukoli líbí nelíbí popisuje vlastnosti skutečného
prostoročasu, němž žijeme.cz/Gravitace1-6.10.
Nyní jsou již paradoxy tohoto druhu spolehlivě vyřešeny [232],[242].: Gravitace její místo fyzice
Neobvyklost kinematických zákonitostí speciální teorie relativity, které zdánlivě odporují
"zdravému rozumu"*), vyvolávala laické veřejnosti vyvolává někdy dnes) řadu námitek
formulovaných pomocí "paradoxů", nichž nejznámější paradox hodin (paradox dvojčat **).v', kde m'=f(v') tatáž
funkce argumentu v', jako funkce f(v) argumentu (form-invariantnost). v
úměrný rychlosti koeficient úměrnosti představuje setrvačnou hmotnost částice. Vychází f(v) f(0)/√(1 v2/c2), takže hmotnost částice pohybující rychlostí je
rovna
http://astronuklfyzika
