Een empirisch verschil tussen SRT en LET?

[Marko]

Nog even terug naar de aanleiding. De aanname is dat in een roterende opstelling de krimp ten gevolge van de etherwind met enige vertraging doorwerkt, c.q. met eindige snelheid wordt doorgegeven. Een molecuul in een massaspectrometer doet precies hetzelfde als de moleculen van een roterende meetlat, namelijk een rondje draaien, of in ieder geval een deel daarvan.
 
Dat betekent dat dezelfde effecten op zouden moeten treden. Het deeltje zou, afhankelijk van de precieze bewegingsrichting ten opzichte van de ether, meer of juist minder ingeduwd moeten worden door de etherwind. Maar de mate waarin het deeltje wordt ingedrukt loopt niet synchroon met de mate waarin de ether aan het duwen is, en dat betekent dat de (ethercompenserende) vergelijkingen die normaal gesproken gelden voor de transformatie van natuurwetten niet op dezelfde manier kunnen gelden voor dat deeltje.
 
Dit nog los van het punt dat het deeltje doordat het wisselend wordt ingedrukt een wisselende ladingsdichtheid heeft, en daardoor elektromagnetische straling zou moeten uitzenden, die de baan van het deeltje beïnvloedt. Dit afhankelijk van de mate waarin de boel wordt ingeduwd, met andere woorden, afhankelijk van de precieze richtingen waar de etherwind vandaan komt.

[Professor Puntje]

Dat een klassiek model van elementaire deeltjes niet werkt weten we al. Ook Einstein heeft geprobeerd elementaire deeltjes te verklaren, en dat lukte hem vanuit zijn relativiteitstheorieën ook niet. Geen schande overigens, want alles wijst erop dat je daarvoor de kwantumfysica te hulp moet roepen. Met hulp van de kwantummechanica komt de SRT wel verder, maar daar hebben we het hier niet over. Hier gaat het over de vergelijking van de LET en de SRT, niet meer en niet minder. Van de LET verlangen wat de SRT zonder hulp van de kwantumfysica ook niet lukt heeft geen pas.

[Marko]

Een molecuul is geen elementair deeltje.

[Professor Puntje]

En dus...

[Professor Puntje]

Een aardig idee om onze aarde als testobject te gebruiken wordt hieronder geopperd:

vervormde aarde 1194 keer bekeken

Bron: Kenneth R. Atkins: Lorentz Ether Theory versus Relativity - The Possibility of New Experimental Evidence.

Ik vraag me af of er met metingen vanuit een geostationaire satelliet iets mogelijk is.
 

[Professor Puntje]

Mijn redenering gaat ervan uit dat in het etherframe de stand van de massaspectrometer niet uitmaakt. Daar volgt dan voor een LET uit dat de stand in geen enkel inertiaalstelsel uit kan maken. Maar als het al in het etherframe fout gaat helpt dat niet veel. Bedoel je dat?

En zo ja - wat verwacht je dan dat er in een LET anders zal zijn? De gemeten baan van de geladen deeltjes in het magnetische veld misschien?

 
Laat ik zelf maar even afronden:

In het etherframe is de snelheid van een deeltje ten opzichte van de ether hetzelfde als de snelheid van het deeltje ten opzichte van de met het etherframe verbonden waarnemer. Een deeltje in het etherframe zal als gevolg van beweging door de ether een grotere "relativistische" massa verkrijgen dan in de rusttoestand. Daar moet je in de LET bij de berekening van de gyroradius rekening mee houden. Maar ook volgens de SRT gaat de klassieke formule voor de gyroradius nog op wanneer we maar de relativistische massa van het deeltje gebruiken. (Dat het begrip relativistische massa tegenwoordig binnen relativistische kringen niet erg populair meer is doet niet ter zake: het gaat hier om de uitdrukking in de gebruikte formule.) Er is dus ook bij dit experiment geen empirisch meetbaar verschil tussen SRT en LET.

Zie ook:

https://en.wikipedia.org/wiki/Gyroradius

[Marko]

Ik denk dat je het punt nog steeds een beetje mist. Het gaat niet om relativistische massa, en het gaat niet om mogelijke afwijkingen in de baan van een deeltje ten gevolge van diens snelheid en relativistische massa die je zou moeten verwerken. En het gaat niet om elementaire deeltjes. Het gaat hier om objecten, weliswaar klein maar met een fysieke afmeting en een lading, en waarvan het gedrag uitstekend kan worden beschreven met klassieke elektrodynamica.
 
Het gaat om de gevolgen van de aanname dat de lengtekrimp die ten grondslag ligt aan de ethertheorie met een eindige snelheid wordt aangenomen. Dat leidt, bij snelle veranderingen van de etherwind, tot veranderingen in het deeltje die daarbij naijlen. Die veranderingen, zoals de afplatting komen worden dus niet bepaald door de richting en snelheid die de etherwind ten opzichte van het deeltje heeft, maar door richting en snelheid op een zeker tijdstip ervoor.
 
De effecten van lengtekrimp en tijdrek die er gewoonlijk voor zorgen dat de invloed van de relatieve snelheid ten opzichte van de ether niet meetbaar wordt, kunnen dus niet op dezelfde manier optreden, omdat ze een andere kant op werken en een andere grootte hebben dan "benodigd".
 
Verder zullen snelle wisselingen van de afmetingen optreden langs een as die een hoek maakt ten opzichte van de etherwind, wat dus een meetbare vormverandering inhoudt. Bijvoorbeeld, doordat de ladingsdichtheid binnen dat deeltje fluctueert en er dus een EM-golf meetbaar zou moeten zijn.
 
De crux is dat de effecten van de ether anders zijn dan in een inertiaalstelsel, omdat snelheden, lengte en lokale tijd daar constant zijn. Je kunt de situatie dus ook niet benaderen als ware het een inertiaalstelsel en alles een op een overnemen.
 
En voor de rest wil ik nog even in de herinnering brengen wat de bedoeling van dit topic was: een experiment vinden waarmee onderscheid gemaakt kan worden tussen een ethertheorie en de SRT. De bedoeling was niet om een mogelijke nul-uitkomst van een dergelijk experiment a priori te gaan verklaren. Het lijkt me gepast om daarmee pas aan de slag te gaan op het moment dat er daadwerkelijk een nul-resultaat zou zijn. Maar hoe dan ook moet zo'n verklaring buiten het gangbare terrein van de ethertheorie liggen, omdat die niet de snelheid maar de snelheidsverandering moet compenseren.

[Professor Puntje]

Ik denk dat je het punt nog steeds een beetje mist. Het gaat niet om relativistische massa, en het gaat niet om mogelijke afwijkingen in de baan van een deeltje ten gevolge van diens snelheid en relativistische massa die je zou moeten verwerken. En het gaat niet om elementaire deeltjes. Het gaat hier om objecten, weliswaar klein maar met een fysieke afmeting en een lading, en waarvan het gedrag uitstekend kan worden beschreven met klassieke elektrodynamica.

Dat lijkt er meer op.

 

Het gaat om de gevolgen van de aanname dat de lengtekrimp die ten grondslag ligt aan de ethertheorie met een eindige snelheid wordt aangenomen. Dat leidt, bij snelle veranderingen van de etherwind, tot veranderingen in het deeltje die daarbij naijlen. Die veranderingen, zoals de afplatting komen worden dus niet bepaald door de richting en snelheid die de etherwind ten opzichte van het deeltje heeft, maar door richting en snelheid op een zeker tijdstip ervoor.

En hier gaat het weer over een "deeltje". Wil dit experiment bruikbaar en overtuigend zijn dan zal je voorwerpjes moeten hebben die zeker op een (semi)klassieke manier beschreven kunnen worden. Bij periodiek afgeplatte ionen heb ik al zo mijn twijfels.

 

De effecten van lengtekrimp en tijdrek die er gewoonlijk voor zorgen dat de invloed van de relatieve snelheid ten opzichte van de ether niet meetbaar wordt, kunnen dus niet op dezelfde manier optreden, omdat ze een andere kant op werken en een andere grootte hebben dan "benodigd".

 

Verder zullen snelle wisselingen van de afmetingen optreden langs een as die een hoek maakt ten opzichte van de etherwind, wat dus een meetbare vormverandering inhoudt. Bijvoorbeeld, doordat de ladingsdichtheid binnen dat deeltje fluctueert en er dus een EM-golf meetbaar zou moeten zijn.

 

De crux is dat de effecten van de ether anders zijn dan in een inertiaalstelsel, omdat snelheden, lengte en lokale tijd daar constant zijn. Je kunt de situatie dus ook niet benaderen als ware het een inertiaalstelsel en alles een op een overnemen.

 

En voor de rest wil ik nog even in de herinnering brengen wat de bedoeling van dit topic was: een experiment vinden waarmee onderscheid gemaakt kan worden tussen een ethertheorie en de SRT. De bedoeling was niet om een mogelijke nul-uitkomst van een dergelijk experiment a priori te gaan verklaren. Het lijkt me gepast om daarmee pas aan de slag te gaan op het moment dat er daadwerkelijk een nul-resultaat zou zijn. Maar hoe dan ook moet zo'n verklaring buiten het gangbare terrein van de ethertheorie liggen, omdat die niet de snelheid maar de snelheidsverandering moet compenseren.

 

Of dit een cruciaal experiment oplevert hangt behalve van de grootte van het voorwerpje ook nog af van de grootte van het verwachte effect. En een dergelijke berekening ziet er voor relativistische snelheden verre van eenvoudig uit. Hoe bereken je dat?

[Marko]

Een deeltje is een deeltje. Elektronen zijn deeltjes, atomen zijn deeltjes, moleculen zijn deeltjes. Delen van het geheel, dat uit die delen is opgebouwd. Als ik een elementair deeltje bedoelde had ik wel elementair deeltje geschreven. Maar dat bedoelde ik niet, en daarom noemde ik ook (in bericht 62) niet-elementaire deeltjes zoals protonen, alfa-deeltjes en moleculaire ionen. 
 
Zie ook: https://nl.wikipedia.org/wiki/Deeltje
 
Ik zie niet helemaal in waarom een ion niet zou mogen afplatten. Of liever gezegd: hoe er dan überhaupt in enig materiaal krimp zou kunnen optreden. 

[Professor Puntje]

Een ion mag wel afplatten, en moet dat bij beweging door de ether zelfs. Maar de grote vraag is en blijft hoeveel zinnigs daarover zonder inschakeling van de kwantummechanica nog méér kan worden gezegd, behalve dat die afplatting moet plaats vinden.
 
Dat periodiek afplatten moet overigens ook volgens de SRT gebeuren, maar dan vanuit het standpunt van een snel passerende waarnemer. Die waarnemer zit dan met het probleem waarom dat pulseren van de rondcirkelende “deeltjes” de werking van de massaspectrometer niet verstoort. Als de LET met dat afplatten een probleem heeft dan heeft de SRT dat ook. Een empirisch gemotiveerde keuze tussen LET en SRT kan zo niet gemaakt worden.

[Marko]

Een ion mag wel afplatten, en moet dat bij beweging door de ether zelfs. Maar de grote vraag is en blijft hoeveel zinnigs daarover zonder inschakeling van de kwantummechanica nog méér kan worden gezegd, behalve dat die afplatting moet plaats vinden.

 

Wat bedoel je hier nou mee? Dat die afplatting niet wordt gegeven door

\(\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}\)

??
 

Dat periodiek afplatten moet overigens ook volgens de SRT gebeuren, maar dan vanuit het standpunt van een snel passerende waarnemer.

In de SRT vindt helemaal geen afplatting plaats. Dit systeem is vanuit SRT-systematiek rechttoe-rechtaan: de deeltjes bevinden zich in een inertiaalstelsel en leggen daarin een cirkelbaan af. Verder gebeurt er niets. Het is niet ingewikkeld voor iemand in het frame waarin zich de opstelling bevindt, en het is niet ingewikkeld voor iemand met welke eenparige snelheid ten opzichte van dat frame dan ook. Er is geen ether, dus ook geen wisselende invloed van de ether die pas even later doorwerkt.

Bij een ethertheorie, waar materie geacht wordt fysiek te vervormen door de ether, is er wel iets bijzonders aan de hand en dat is nu juist waarom je een onderscheid zou kunnen maken. Althans, in zo een theorie als je aan het begin van het topic voorstelde, waarin de indrukking door de ether met een eindige snelheid wordt aangenomen. Jouw LET heeft met afplatting dan ook geen probleem, maar een probleem (of wellicht een oplossing) met het niet-instantane karakter ervan. Dáárin zit het onderscheid.

[Professor Puntje]

Wat bedoel je hier nou mee? Dat die afplatting niet wordt gegeven door

\(\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}\)

??

 

 Zoals ik al eerder schreef:

 

Er zijn zowel binnen de SRT als binnen de LET meerdere manieren om tot de lorentztransformatie te geraken. De weg die mij interessant lijkt is via drie aannamen:

 

1. Contractie van meetlatten met de bekende γ-factor bij beweging door de ether.

2. Dilatatie van klokken met de bekende γ-factor bij beweging door de ether.

3. De Einsteinconventie voor synchronisatie van klokken op verschillende plaatsen.

 

Als je daarvan uitgaat kun je bewijzen dat voor eenparig rechtlijnig ten opzichte van elkaar bewegende inertiaalstelsels de lorentztransformatie moet gelden. Maar daarmee heb je nog niet alle denkbare experimenten te pakken. Ik zoek nu naar een experiment dat vanuit een LET-perspectief een richtingsafhankelijk resultaat moet opleveren waar dat volgens de SRT (waarin geen ether bestaat) niet kan.

 Lijkt me duidelijk.

 

In de SRT vindt helemaal geen afplatting plaats. Dit systeem is vanuit SRT-systematiek rechttoe-rechtaan: de deeltjes bevinden zich in een inertiaalstelsel en leggen daarin een cirkelbaan af. Verder gebeurt er niets. Het is niet ingewikkeld voor iemand in het frame waarin zich de opstelling bevindt, en het is niet ingewikkeld voor iemand met welke eenparige snelheid ten opzichte van dat frame dan ook. Er is geen ether, dus ook geen wisselende invloed van de ether die pas even later doorwerkt.

 

Volgens de SRT varieert de snelheid van de rondcirkelende deeltjes ten opzichte van de langs vliegende waarnemer, dus neemt die waarnemer een periodieke afplatting aan die deeltjes waar. Lijkt me ook duidelijk. Eerder suggereerde je dat daarmee een elektromagnetische straling zou moeten corresponderen. Dat zou die waarnemer dan moeten kunnen vaststellen, evenals bijbehorende gevolgen voor de baan van het deeltje. Een verwijzing naar de laboratoriumwaarnemer die daarvan niets merkt helpt hier natuurlijk niet, en maakt het probleem alleen maar groter.
 

Bij een ethertheorie, waar materie geacht wordt fysiek te vervormen door de ether, is er wel iets bijzonders aan de hand en dat is nu juist waarom je een onderscheid zou kunnen maken. Althans, in zo een theorie als je aan het begin van het topic voorstelde, waarin de indrukking door de ether met een eindige snelheid wordt aangenomen. Jouw LET heeft met afplatting dan ook geen probleem, maar een probleem (of wellicht een oplossing) met het niet-instantane karakter ervan. Dáárin zit het onderscheid.

 

Hoe snel die afplatting gerealiseerd wordt, daar zijn we nog niet uit. Althans ik niet. Zolang we daar geen betrouwbare schatting van hebben wordt een cruciaal experiment op basis daarvan lastig zo niet onmogelijk.
 

[Marko]

Zoals ik al eerder schreef:
 

 Lijkt me duidelijk.

Mooi. Dan wordt de afplatting van ionen dus ook gegeven door

\(\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}\)

en hoef je je niet druk te maken over een kwantummechanische beschrijving van het ion of wat voor poespas dan ook. Het ion is gewoon een bolletje met een lading, en dat bolletje plat af.

Volgens de SRT varieert de snelheid van de rondcirkelende deeltjes ten opzichte van de langs vliegende waarnemer, dus neemt die waarnemer een periodieke afplatting aan die deeltjes waar. Lijkt me ook duidelijk.

Het is me allerminst duidelijk wat je hiermee probeert te bereiken. We hebben het over verschillen die optreden in het frame waarin het apparaat in rust is. Wat boeit het wat een voorbij vliegende waarnemer gaat zien? Nogmaals, het hele punt van de exercitie is dat het uitgangspunt van een ethertheorie is dat de ether materie daadwerkelijk indeukt. Dát is wat je zou kunnen waarnemen, in het frame van het apparaat, en dat is waar je je op moet richten.

Wat je door toepassing van de SRT voor een voorbijvliegende waarnemer zou gaan krijgen is totaal irrelevant.

Hoe snel die afplatting gerealiseerd wordt, daar zijn we nog niet uit. Althans ik niet. Zolang we daar geen betrouwbare schatting van hebben wordt een cruciaal experiment op basis daarvan lastig zo niet onmogelijk.

Volgens mij kun je het veel beter omdraaien: De grootte van het effect uitdrukken aan de hand van de optredende fasehoek (tussen optreden etherwind en effectueren ervan), en de fasehoek aan de hand van de snelheid waarmee de verandering wordt aangenomen. Dan geeft het meten van het effect je de direct de snelheid, en het uitblijven van een effect (=het niet boven de detectiegrens uitkomen) een bovengrens aan de fasehoek en een ondergrens aan de snelheid waarmee de afplatting optreedt.

[Professor Puntje]

Het perspectief van de langs vliegende waarnemer is zeer relevant. Die waarnemer ziet namelijk – uitgaande van de SRT – hetzelfde (pulserende deeltjes) als wat je eerder – uitgaande van de LET – in het etherframe aan de kaak stelde. Als die pulserende deeltjes een probleem zijn, dan zijn ze dat voor zowel de SRT als voor de LET. En als ze geen probleem zijn, dan zijn ze dat noch voor de SRT noch voor de LET. Voor een empirisch gemotiveerde keuze <i>tussen</i> SRT en LET hebben we er dus niets aan.
 
Over je laatste suggestie moet ik nog even nadenken.

[Marko]

De vraag is helemaal niet of pulserende deeltjes een probleem zijn. De vraag is of je de wisselende indrukking door de ether, en het feit dat die achterloopt bij de etherwind die het veroorzaakt, kunt meten. Een aangezien je de meting doet in het frame waarin het apparaat stilstaat, moet je de boel ook beschrijven in dat frame. 
 
Natuurlijk kun je een rekensom gaan maken en SRT toepassen vanuit een willekeurig inertiaalstelsel anders dan het apparaat-frame. Je kunt voor een gegeven interval op ieder tijdstip de relatieve snelheid van het deeltje berekenen en Lorentztransformaties toepassen, over het hele interval integreren en dan kijken wat er allemaal uitkomt. Maar het voegt allemaal niets toe. Meer dan een wiskundige vingeroefening is het niet.
 
Voor de rest maak je een grote denkfout door te stellen dat de situatie voor een langsvliegende waarnemer die de SRT toepast gelijk is. Dat is niet zo, en dat is nu juist de kern van het betoog dat je nota bene zelf hield aan het begin van dit topic. De lengteverandering zoals de SRT die beschrijft is niets anders dan een coördinaat-transformatie die instantaan optreedt. De lengteverandering die een ethertheorie beschrijft treedt, althans dat is de gemaakte aanname, met enige vertraging op, en het is die vertraging die voor verschillen zorgt.