Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 44. 3 december 1949 - Den speciella relativitetsteorins logik, av Sigge Hähnel
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
908
TEKNISK TIDSKRIFT
visat, att dessa tycks förändras regelbundet med
en period på ett år. Stjärnorna ser ut att röra sig
i banor, som i de flesta fall är ellipser. Man
måste anta, att denna förflyttning, som kallas
stjärnornas aberration, är skenbar och beroende
på jordens rörelse i ekliptikan, vilken medför,
att den kikare, som riktas mot stjärnan rör sig
en smula under ljusets passage från objektivet
till okularet. Denna effekt är tänkbar, blott om
jorden rör sig genom etern utan att på minsta
sätt dra denna med sig. Då jordens hastighet i
ekliptikan är av storleksordningen 30 km/s,
skulle en kraftig etervind blåsa över jordytan,
och det borde därför vara möjligt att mäta
jordens absoluta rörelse. Michelson och Morley
konstruerade en apparat, med vilken ljusets
hastighet i två mot varandra vinkelräta riktningar
kunde jämföras genom interferensfenomen. Om
jorden rörde sig i förhållande till etern, skulle
en förskjutning av interferensstrimmorna ske,
när hela apparaten vreds i förhållande till
jordens rörelseriktning. Dylika försök har
upprepats av flera forskare (även med solljus),
varvid noggrannheten drivits så långt, att en etervind
på ned till 2 km/s måste upptäckas, men alla
experimenten utom ett (Miller), som anses
opålitligt, gav till stor överraskning negativt resultat.
Den etervind, som på grund av andra iakttagelser
antagits blåsa, existerade tydligen icke, eter stiltje
rådde över jordytan, och den teoretiska fysiken
hade nått ett fullständigt dödläge. Å ena sidan
ledde vågrörelseteorin obönhörligt till
motsägelser, å andra sidan var denna teori den enda,
som stämde med många av optikens
experimentella resultat. Krisen gällde av allt att döma icke
blott ett enda fenomen utan åtminstone alla
relationer mellan mekanik och elektromagnetism.
Relativitetsteorins ginndpostulat
Flera försök att finna en rimlig förklaring på
Michelson—Morleys resultat gjordes, men först
år 1905 ansåg många, att krisen övervunnits
genom Einsteins speciella relativitetsteori. Det
hade länge varit känt, att de ekvationer, som
uttrycker Maxwells elektromagnetiska lagar,
icke behåller sin form vid
Galileitransformatio-ner, och relativitetsprincipen gällde därför icke
för elektromagnetismen. Lorentz visade
emellertid, att Maxwells ekvationer behåller sin form,
om man vid övergång från ett koordinatsystem K
till ett annat K’ i stället för
Galileitransforma-tionerna använder följande ekvationer
x’ = ß(x — vt); y’ = y; z’ = z; 1
t’ = ß{t — vx/c*) j K }
där /3 = l/}/l — tr/c2; t är tiden, v
koordinatsystemens relativa hastighet och c
ljushastigheten i vakuum. Används dessa ekvationer, som
kallas Lorentztransformationer, på Newtons
rörelseekvationer synes relativitetsprincipen natur-
ligtvis icke gälla. Som utgångspunkt förutsatte
emellertid Einstein, att den i själva verket gäller
för alla naturlagar, dvs. att den är absolut.
Förhållandet, att Lorentztransformationerna ej kan
användas på Newtons lagar, antog han bero på
att den traditionella uppfattningen av tid och
rum var felaktig. Antar man nämligen, att de
gäller även inom mekaniken, måste tiden i
ZT-systemet icke blott vara en funktion av tiden
i /f-systemet utan även av en längd mätt längs
x-axeln och av systemens relativa hastighet. Tid
och rum blir då relativa begrepp, som beror av
varandra, och detta förhållande skall leda fram
till Lorentztransformationerna, som då blir
allmängiltiga. I sin originalpublikation5 uppställde
Einstein följande grundpostulat för
relativitetsteori
relativitetsprincipen: Samma elektrodynamiska
och optiska lagar gäller i alla koordinatsystem,
för vilka den klassiska mekanikens lagar ansetts
gälla.
ljushastighetens konstans: Ljus fortplantas
alltid i vakuum med en bestämd av den
emitte-rande kroppens rörelsetillstånd oberoende
hastighet c.
Genom det första postulatet antas den klassiska
mekanikens uppfattning om rörelse, åtminstone
som en första approximation. Det innehåller
dock icke ett uttryckligt förkastande av
eterteorin. I en kommentar sägs: "Införandet av
ljusetern visar sig så tillvida överflödigt, att
enligt den här utvecklade uppfattningen varken
ett med särskilda egenskaper utrustat absolut
rum införs eller att en punkt i tomrummet, där
elektromagnetiska processer sker, tillskrivs en
hastighetsvektor." I det andra postulatet
fastslås, att ljusets hastighet är oberoende av den
emitterande kroppens, dvs. sändarens, hastighet,
men intet sägs om dess förhållande till den
observatör, som iakttar ljuset, dvs. mottagaren.
Då detta är karakteristiskt för vågrörelse i ett
medium, innebär det i själva verket ett
accepterande av ett unikt koordinatsystem i förhållande
till mottagaren. Vid tydningen av Michelson—
Morleys försök måste det vara i sak likgiltigt, om
man tänker sig, att ljus fortplantas i ett medium,
som är vilande i förhållande till hela universum,
i ett absolut koordinatsystem eller i ett sådant,
som blott är unikt i förhållande till jorden, ty i
alla dessa fall kan väntas, att försöket skall ge
positivt resultat.
Några försiktiga män tycks ha funnit en
närmare anslutning till försöksresultat önskvärd.
Hos Tolman8 finner man t.ex. följande
formulering: "Det är omöjligt att mäta eller upptäcka
ett systems icke accelererade rörelse i vakuum
eller ett eterliknande medium, som antas fylla
det." "Ljusets hastighet i vakuum är densamma
för alla observatörer oberoende av ljuskällans
och observatörens relativa hastighet." Första
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
