РАСТКО ВУКОВИЋ: Бочне силе и коефицијент гама

0
206
zakon velikih brojeva

Концепт класичне силе у данашњој физици је у кризи. Та криза је почела са теоријом релативности и даље се само развијала, али још увек није достигла ниво некадашњег у (ал)хемији популарног флогистрона на којег су тачку на крају ставили Лавоазије и Пристли својим истраживањима и открићем кисеоника.

Ето зашто информацију не зидам на одредницама класичне силе, јер сваки пут када сам то покушао нешто није штимало – кажем у одговору на питање читаоца.

Пре свега, дефиниције силе која маси даје убрзање и оне која мења импулс временом дају различите вредности у специјалној теорији релативности, а биле су једнаке у класичној физици. То је зато што се релативно време, маса и импулс тела у кретању у односу на посматрача у мировању тако трансформишу да се две одреднице силе не слажу.

Појаснићу ово укратко без много формула, осим што треба знати да се повећањем брзине инерцијалног система релативне јединице времена издужују, расту маса и енергија, а такође и импулс у правцу кретања, све пропорционално једном коефицијенту који се назива Лоренцов и означава грчким словом „гама“. То је број који расте од један до бесконачно када брзина расте од нуле до светлосне. Обрнуто пропорционално коефицијенту релативне дужине се скраћују.

Убрзање је пређени пут у јединици времена по времену, па се убрзање по правцу релативног кретања смањује пропорционално трећем степену гаме (обрнуто је пропорционално кубу тог коефицијента). Маса се повећава, па се сила као производ масе и убрзања (по правцу кретања) смањује са квадратом гаме. Израчунавања су дужа, а ово је само скица резултата.

Другим речима, сопствени посматрач покретног система, који у том систему мирује и који би опажао једнолико убрзање свог система са константном силом потиска напред, релативном би изгледао као да губи на тој сили и још више на убрзању. Пад убрзања је такав да он никада не би могао достићи брзину светлости. Обрнуто, када бисмо извана хтели да видимо његово константно убрзање, сила и убрзање које би осећао сопствени посматрач морали би расти до бесконачности.

Релативни импулс тела по правцу кретања расте истом сразмером као и издуживање јединица времена (успоравање времена), па промена импулса у јединици времена остаје иста за релативног и сопственог посматрача. То значи да је релативна промена силе, као промене импулса за дато време, у конфликту са претходном дефиницијом (силе која убрзава масу). Када по уџбеницима физике тражите Лоренцову трансформацију силе, специјалне теорије релативности, наилазићете на овај израз – да је релативна сила по правцу кретања једнака сопственој.

Занимљиво је да бочна сила по обе дефиниције даје исти резултат. Наиме, нема релативистичке контракције дужина окомито на правац кретања, па рачун даје опадање релативне силе пропорционално са (реципрочном вредношћу) коефицијента гама. То се слаже са оним парадоксом два воза о којем сам писао објашњавајући Бернулијеву једначину према којој флуид кретањем усисава околну твар. Свеједно, делимично слагање је неслагање.

Егзактне науке, а нарочито математика, верују само оним истинама из којих се бесконачно могу изводити дедукције са увек једнако тачним последицама, а нити једна од класичних дефиниција силе не испуњава тај критеријум. За разлику од класичне силе, за сада, принцип најмањег дејства и одговарајући принцип информације добро функционишу у свим околностима и зато их толико експлоатишем.

Сагласно принципима највероватнији догађаји најчешће се реализују, ма какве околности биле, па силу треба дефинисати као нешто што пркоси спонтаности. Сила је, дакле, нешто што мења вероватноће да би у новим околностима најчешће реализације промениле своје изборе, односно нешто што већу информацију претвара у мању. У теорији игара би рекли да сила мења информацију у дезинформацију, а онда и шире од тога – да од слабијих шанси за победом направи боље.

То су довољни разлози због којих класични концепт силе треба мењати начелом најмањег дејства односно информације, а тако и радим – додајем на крају у поменутом дописивању.

ПОСТАВИ ОДГОВОР

Унесите коментар
Унесите име