Căutați ceva anume?

sâmbătă, 1 ianuarie 2011

Viteza luminii este o convenţie

Primul om care a încercat să măsoare efectiv viteza cu care se deplasează lumina a fost învăţatul Galileo Galilei. Acesta s-a folosit de nişte felinare şi un asistent aflat la mare distanţă. Evident, datorită metodei sale rudimentare în raport cu viteza uriaşă pe care a trebuit s-o măsoare, Galilei n-a reuşit să afle altceva decât că lumina se deplasează foarte, foarte rapid, poate chiar instantaneu.

O metodă interesantă şi plină de succes, bazată pe observarea îndelungată a satelitului Io mare şi rapid al lui Jupiter, a fost aplicată de astronomul danez Ole Rømer. Acest astronom ingenios a observat că în cele circa şase luni din an în care Pământul se îndepărtează de Jupiter (ce rămâne aproape în acelaşi loc pe cer în acest scurt interval de timp), satelitul Io apare ca fiind eclipsat mai rar de Jupiter decât în cele circa şase luni în care Pământul se apropie de Jupiter, observând că în primele şase luni se acumulează întârzieri de circa 22 minute, iar în următoarele luni aceste întârzieri se compensează ca prin farmec. Căutând explicaţia acestui fenomen şi chinuit de convingerea că perioada eclipselor este constantă, neputând depinde de mişcarea Pământului, Rømer a emis ipoteza remarcabilă cum că aceste variaţii nu se pot datora decât faptului că luminii îi trebuie circa 22 de minute ca să parcurgă diametrul orbitei Pământului. Prin această metodă, el a fost primul om care a determinat corect ordinul de mărime a vitezei luminii în vid.

Rømer nici nu visa pe atunci că în secolul XX omenirea va găsi prin Einstein o teorie ciudată ce ne spune că durata unui fenomen fizic depinde de mişcarea observatorului. De asemenea, el nu avea de unde să ştie că viteza luminii în vid se va dovedi a fi cea mai mare viteză posibilă în Univers. Dar astăzi noi ştim ambele aceste lucruri! Aşadar, noi ştim astăzi că ipoteza lui Rømer cu privire la independenţa duratei eclipselor de mişcarea Pământului nu este doar neevidentă şi neriguroasă, ci este chiar şi imposibil de verificat! Căci prin nicio metodă fizică nu putem fi simultan pe Pământ şi simultan pe Jupiter pentru a verifica la faţa locului dacă sateliţii se mişcă la fel atunci când suntem pe Pământ ca şi atunci când suntem pe Jupiter.

Ştiu, este revoltător să pun la îndoială o ipoteză acceptată de sute de ani. De asemenea, ştiu că de la formularea teoriei relativităţii s-au scurs mai bine de 100 de ani, timp în care minţi mai luminate decât a mea ar fi putut ridica de mult asemenea probleme. Ei bine, nu mă învinuiţi pe mine pentru ceea ce n-au făcut alţii. Mie daţi-mi voie doar să vă supun atenţiei un alt fel de Fizică, o Fizică în care ilustrul astronom Rømer ar fi ştiut tot ceea ce ştim noi astăzi despre relativitate.

Aşadar, să presupunem acum că Rømer ar fi ştiut că durata unui fenomen fizic depinde de viteza observatorului şi ar fi ştiut că nu avem nicio metodă de a verifica direct de pe Pământ cum se mişcă sateliţii lui Jupiter. În aceste condiţii, cum ar fi putut raţiona Rømer? Desigur, una dintre căile de raţionament pe care le-ar fi ales în această nouă situaţie ar putea fi şi tocmai varianta aleasă deja, aceea a ipotezei că variaţiile observate în eclipsarea satelitului se datorează strict numai vitezei finite de propagare a luminii. Dar ştim acum că această ipoteză nu este unică şi nu este obligatorie.

Dimpotrivă, putem presupune că, având cunoştinţele din secolul XX, Rømer ar fi stat mai mult pe gânduri şi ar fi luat în calcul şi varianta că durata eclipselor depinde de mişcarea observatorului. Mai precis, Rømer ar fi putut postula ceva extrem de bizar: şi anume, că viteza luminii în vid este infinită şi că sateliţii lui Jupiter se mişcă efectiv aşa cum îi vedem de pe Pământ. Nimeni nu l-ar fi putut contrazice vreodată, pentru că nimeni nu poate verifica de pe Pământ dacă sateliţii se mişcă altfel decât sunt văzuţi prin telescop.

În acest caz bizar, s-ar putea construi o Fizică pentru care fenomenele nu sunt relative doar la viteza de mişcare a observatorului sau doar la acceleraţia sa, aşa cum se crede astăzi, ci, mult mai general, sunt relative chiar şi la poziţia observatorului. Mai precis, într-o Fizică ce postulează că viteza luminii este infinită, trebuie să admitem că fenomenele fizice se petrec mai târziu pentru un observator mai îndepărtat. Desigur, restul sunt amănunte pe care vi le las vouă, dragii mei cititori, ca exerciţiu.

Postări populare

A apărut o eroare în acest obiect gadget

Arhivă blog

Etichete

Persoane interesate