RASTKO VUKOVIĆ: Bočne sile i koeficijent gama

zakon velikih brojeva

Koncept klasične sile u današnjoj fizici je u krizi. Ta kriza je počela sa teorijom relativnosti i dalje se samo razvijala, ali još uvek nije dostigla nivo nekadašnjeg u (al)hemiji popularnog flogistrona na kojeg su tačku na kraju stavili Lavoazije i Pristli svojim istraživanjima i otkrićem kiseonika.

Eto zašto informaciju ne zidam na odrednicama klasične sile, jer svaki put kada sam to pokušao nešto nije štimalo – kažem u odgovoru na pitanje čitaoca.

Pre svega, definicije sile koja masi daje ubrzanje i one koja menja impuls vremenom daju različite vrednosti u specijalnoj teoriji relativnosti, a bile su jednake u klasičnoj fizici. To je zato što se relativno vreme, masa i impuls tela u kretanju u odnosu na posmatrača u mirovanju tako transformišu da se dve odrednice sile ne slažu.

Pojasniću ovo ukratko bez mnogo formula, osim što treba znati da se povećanjem brzine inercijalnog sistema relativne jedinice vremena izdužuju, rastu masa i energija, a takođe i impuls u pravcu kretanja, sve proporcionalno jednom koeficijentu koji se naziva Lorencov i označava grčkim slovom „gama“. To je broj koji raste od jedan do beskonačno kada brzina raste od nule do svetlosne. Obrnuto proporcionalno koeficijentu relativne dužine se skraćuju.

Ubrzanje je pređeni put u jedinici vremena po vremenu, pa se ubrzanje po pravcu relativnog kretanja smanjuje proporcionalno trećem stepenu game (obrnuto je proporcionalno kubu tog koeficijenta). Masa se povećava, pa se sila kao proizvod mase i ubrzanja (po pravcu kretanja) smanjuje sa kvadratom game. Izračunavanja su duža, a ovo je samo skica rezultata.

Drugim rečima, sopstveni posmatrač pokretnog sistema, koji u tom sistemu miruje i koji bi opažao jednoliko ubrzanje svog sistema sa konstantnom silom potiska napred, relativnom bi izgledao kao da gubi na toj sili i još više na ubrzanju. Pad ubrzanja je takav da on nikada ne bi mogao dostići brzinu svetlosti. Obrnuto, kada bismo izvana hteli da vidimo njegovo konstantno ubrzanje, sila i ubrzanje koje bi osećao sopstveni posmatrač morali bi rasti do beskonačnosti.

Relativni impuls tela po pravcu kretanja raste istom srazmerom kao i izduživanje jedinica vremena (usporavanje vremena), pa promena impulsa u jedinici vremena ostaje ista za relativnog i sopstvenog posmatrača. To znači da je relativna promena sile, kao promene impulsa za dato vreme, u konfliktu sa prethodnom definicijom (sile koja ubrzava masu). Kada po udžbenicima fizike tražite Lorencovu transformaciju sile, specijalne teorije relativnosti, nailazićete na ovaj izraz – da je relativna sila po pravcu kretanja jednaka sopstvenoj.

Zanimljivo je da bočna sila po obe definicije daje isti rezultat. Naime, nema relativističke kontrakcije dužina okomito na pravac kretanja, pa račun daje opadanje relativne sile proporcionalno sa (recipročnom vrednošću) koeficijenta gama. To se slaže sa onim paradoksom dva voza o kojem sam pisao objašnjavajući Bernulijevu jednačinu prema kojoj fluid kretanjem usisava okolnu tvar. Svejedno, delimično slaganje je neslaganje.

Egzaktne nauke, a naročito matematika, veruju samo onim istinama iz kojih se beskonačno mogu izvoditi dedukcije sa uvek jednako tačnim posledicama, a niti jedna od klasičnih definicija sile ne ispunjava taj kriterijum. Za razliku od klasične sile, za sada, princip najmanjeg dejstva i odgovarajući princip informacije dobro funkcionišu u svim okolnostima i zato ih toliko eksploatišem.

Saglasno principima najverovatniji događaji najčešće se realizuju, ma kakve okolnosti bile, pa silu treba definisati kao nešto što prkosi spontanosti. Sila je, dakle, nešto što menja verovatnoće da bi u novim okolnostima najčešće realizacije promenile svoje izbore, odnosno nešto što veću informaciju pretvara u manju. U teoriji igara bi rekli da sila menja informaciju u dezinformaciju, a onda i šire od toga – da od slabijih šansi za pobedom napravi bolje.

To su dovoljni razlozi zbog kojih klasični koncept sile treba menjati načelom najmanjeg dejstva odnosno informacije, a tako i radim – dodajem na kraju u pomenutom dopisivanju.

POSTAVI ODGOVOR

Unesite komentar
Unesite ime