Scurta istorie a Teoriri Relativitatii.

3.  Istoria ultrascurta  a Teoria  Relativitatii Restranse”
Contestarea Teoriei Relativitatii.partea I
A fost odata un Italian depe langa albastra Mare Mediterana si ii placea fizica.El a descoperit ca Pamantul se roteste pe cand stelele soarele si luna stau fixe pe cer.Pentru aceasta vorba, inchizitia a vrut sa-l arda pe rug,cum facuse cu alt savant, Giordano Bruno.
El se numea Galileo Galilei si era prin anul1600, in evul mediu.
Una din importantele sale descoperiri a fost Principiul Reativitatii. El afirma ca daca ne aflam pe o corabie ce merge cu viteza constanta observam ca totul se petrece ca si cum corabia ar sta pe loc. Picaturile de apa cad in acelasi fel, mustele si tantarii zboaa la fel, … si altele.
Peste 300 de ani, in secolul XX,fizica se desvoltase mult, dar era in plina ascensiune.
Un francez, ipolit Fizeau, a descoperit ca o raza de lumina ce trece printr-un jet de apa, isi schimba viteza.
Un American, Michelson, care realizase un aparat de masurare a vitezei lunminii si un interferometru  foarte performant, ce masura distante foarte mici, folosind interferenta luminii, a vrut sa vada daca eterul universal prin cre se credea ca merge Pamantul, nu se poate pune in evidenta cu aparatul sau.A gasit un prieten, Morley, un bun experimentator. Au facut aceasta experienta, de cateva mi de ori, sperand ca vor reusi. Din calculul lor trebui sa rezulte o suma:   ( 1-V2/ C2) ˝.  In toate experientele rezultatul era insa 1, si-l credeau gresit.Presa a relatat rezultatul, iar fizicienii s-au intrecut sa gaseasca un raspuns pentru rezultatul negativ.
Un fizician englez, si foarte irlandez, G. F. Fritzgerald, a propus ca rezultatul se datoreste scurtarii bratului aparatului din cauza lovirii de eterul in miscare.
Un olandez,H.A.Lorentz, referindu-se la propunerea lui Fritzgerald, de contractie a spatiului a spus ca atunci se poate admite ca si timpul se dilata. El a realizat o lucrare de amuzament, bine matematizata .
In 1905, Albert Einstein, a scris o lucrare pe aceasta tema: Asupra electrdinamicii corpurilor in miscare.Aceasta urma sa devina Teoria Relativitatii.Einstein a generalizat idea lui Loretz, aratand ca toate corpurile in miscare ,prezinta efectul de contractie spatiala si de dilatere a timpului.
Lumea stiintifica era in delir.Se gasise solutia de prelungire a vietii. Un francez,Longevin, a clculat, cat timp trebuie sa zboare unom cu o racheta, pentru ca la intoarcere sa-l gaseasca pe fratele sau geaman, batran,in pragul mortii.
Matematicianul Minkowsky, a matematizat aceasta teorie.
“ a sosit vremea,spunea el, sa aruncam la cosul cu gunoi, conceptele de spatiu sit timp,inlocuindu-le cu un nou concept, cotinuu spatiu-timp , un superspatiu cu 4(patru) dimensiuni.Mai tarziu ca o consecinta a aparut idea hiperspatiilor, spatii cu mai multe dimensiuni,de unde apar si dispar OZN urile.Formulele relativiste au inceput sa intre in toate domeniile.    
S =S0* ( 1- V2/ C2)1/2
t = t0 / ( 1- V2/ C2) 1/2
m = m0 / ( 1- V2/ C2) ˝
Aaparut adunarea relativista a vitezelor:
V = ( V1 + V2) / [ 1+ (V1. V2) ) / C2 ]  
In cursurile universitare, orice formula trebuia verificata prin invariantul relativist. La cursurile de electricitate de la Universitatea Berkeley, se preda contractia Lorentz, si se aplica invariantul relativist si formulei kegi lui Ohm in current continu.
Unii s-au grabit afiseze cercetari reusite de atestare. Doi aviaitori militari au realizat o experienta cu doua avioane care zburau in sens contrar deasupra capitalei s SUA. Se zice ca experienta a reusit, sic red ca ar fi bines a-I rugam frumos s-o mai faca odata. La fel putem spune despre experimental cu timpul de injumaratire a miuonilor.            Discutiile au durat multa vreme, Teoria Relativitatii a fost laudata, controversata, si criticata.Cu taoata faima ei, fundatia Nobel, a hotarat ca Premiul Nobel pentru Fizica,sa nu sa nu i-se dea, lui Einstein , pentru Teoria Relativitatii, ci pentru descoperirea fotonului.
Einstein, a adus Teoriei Relativitatii, doua mari contributii:
A postulat desfiintare Eterului Universal,considerand ca spatial cosmic este vid, iar corpurile se misca liber.El a spus ca Pamantul este un spatiu inertial, intocmai ca si corabia lui Galilei.In aceste conditii, corpurile in miscare, se comporta ca si in stationare. El a pus rezultatul negativ al experientei lui Michelson, pe baza Principiului Relativitatii. Cu aceasta ocazie, a postulat ca nu numai fenomenele mecanice se comporta identic in spatial inertial, ci si fenomenele electromagnetice, respective luimna.
A descoprrit ca lumina este deviate de campurile gravitationale intense. Efectul a fost confirma cu ocazia unei eclipse de soare.Pe aceasta baza Einstein a scris Teoria Relativitatii Generalizate.
S-a gasit ca experienta lui Michelson, nu corespundea  cu Pamantul in miscare, deoarece pamantul prebuia socotit ca o pluta care se dplaseaza liber pe un rau.Conform acestui principiu,  in tote conditiile, timpul de traversare era egal cu t0,, ca si cum ar fi plutit pe un lac linistit. .In aceste conditii, s-a pus problema  ca legile luminii sa fie considerate balistice., ca toate corpurile materiale.
Unii credeau atunci ca ar cazul sa se renunte la formulele relativiste.        
Salvarea a venit de la stelele duble. Din studierea acestora, s-a tras concluzia ca viteza luminii nu depinde de viteza izvorului luminos. Intradevar, daca nu ar fi asa, lumina ar avea atatea viteze cate stele sant pe cer.
.S-a gasit atunci ca,formulele relativiste, pot rezulta si din acest efect. S-a considerat ca o raza de lumina strabate distanta  (L+ε)/ C , unde ε/V = ( L+ε)/C , in cazul cand lumina are acelasi sens cu miscarePamantului. In miscarea in sens invers, rezulta caformula este: ( L- τ) /C = τ/ V. Aceste formule se pot transforma in felul urmator:
( L+ε) / C = L/ (C-V).  iar ( L -τ ) / C = L/ (C + V)
Observam ca am ajuns iar la formulele date la miscare barcilor din schema lui Michelson, desi formula fusese respinsa ca necorespunzatoare spatiului inertial si plutei care era Pamantul in miscare.
In aceste conditii,dupa multe dicutii si controverse, Einstein, in plina glorie,nu a ezitat sa renunte la conceptul de “dilatare a timpului”.
Einstein a decis ca, masuratoarea este valabila numai facuta la fata locului respective pe Pamant.in aceste conditii s-a stabilitt ca Teoria Relativitatii, nu considera ca contractia spatilui si dilatarea timpului  sant reale, ci numai aparente cand sunt privite din alt spatiu inertial.
In explicatia cu sincronizarea ceasurilor din doua trenuri care merg pe linii paralele si in sesuri contrare, s-a dat urmatoarea explicatie: Ceasurile din cele doua trenuri au fost sincronizate prin metoda cu lumina, considerate corecta, intr-un spatiu inrtial , si anume , ca fiecare ceas sa porneasca atunci cand lumina ajunge le el.Privind la lumina din exteriorul trenului, data dupa formulae de mai sus, calatorii constata ca lumina nu ajunge deodata la ambele capete ale trenului, si se trage concluzia ca, in trenul celalalt, fiind alt spatiu inertial, li se va parea ca ceasurile nu sunt sincrone.Explicatia se dadea in faza cand dilatarea timpului era numai o parere.
Ne imaginam dezamagirea lui Longeavin, cand a trebuit sa explice ca problema celor doi frati este un paradox,deoarece, si fratele de pe Pamant, trebuie sa spuna ca cel din racheta se vede mai batran.  Mai greu a fost cu relativitatea masei, deoarece se putea concepe vizualizarea unei cotractii  aparente a spatiului, era greu de imaginat o dilatare aparenta a masei.
Acest fenomen a fost explicat de Terrell, la 4 ani de la moartea lui Einstein, demonstrand imposibilitatea vederii spatiului contractat.
Cu privire la aplicatiile tehnico-stiintifice ale teoriei relativitatii nu s-au prea realizat. In dorinta de a fi laudata, in multe manuale de Fizica, se arata ca ea a contribuit la desvoltarea stiintelor nucleare, a progreselor in electronica si dascoperirea tranzistorului, ca si la desvoltarea mecanicii cuantice. Trebuie revizuita aceasta desinformare.
Despre formula E = mC2, care se zice ca a contribuit la bomba atomica, George Gamov explica cum a fost folosita in scrisoarea catre presedintele Roosvelt,pentru a-l convinge ca nemtii ar putea realize primii bomba .
George Gamov in Biografia Fizicii, la pag.216, mai scrie:
“ In timp ce Fritzgerald considera contractia ca un efect fizic real cauzat de miscarea corpurilor materiale prin eter, teoria relativitatii o considera ca o aparenta contractie a distantelor, cand sunt private dintr-un  sistem de miscare.Atat contractia spatiala, cat si dilatarea timpului sunt simetrice fata de ambele sisteme in stare de miscare relativa”.
Teoria Relativitatii, in esenta ei,a ramas cu cele doua principii:
1 Pricipiul relativitatii: Toate sistemele de referinta inertiale sunt echivalente pentru legile fizicii; nu exista un sistem de referinta absolut.
2 Principiul constantei vitezei luminii: viteza luminii in vid are aceasi valoare in toate sistemele de referinta inertiale.
 Trebuie sa aratam ca Principiul I ne spune ca in fiecare spatiu inertial, trebuie sa avem cite o viteza a luminii proprie.astfel in cazul unui tren,ca spatiu inertial, timpul din interior se calculeaza t = L/C, dar in exterior, privit din spatial peronului, se calculeaza; t1  = ( L + є)/ C,    t2 = ( L-τ) /C , de unde rezulta ca timpul se vede diferit.
Credem ca sistemul de referinta absolute, care se neaga, este chiar viteza constanta a luminii C, in toate sistemele de referinta inrtiale.
Principiul  constantei vitezei luminii, ne spune ca vitaza este limitata , pentru orice obiect in miscare.De aici a aparut si adunarea relativista a vitezelor.
Daca viteza se stabilestein raport cu alt corp , si doua viteze concurente au in formula clasica: V + V1+V2, Putem crede ca existand niste viteze mai mari decat ˝ din viteza luminii, nu stim de ce nu se formeaza viteza superluminica. Aceasta viteza a aparut, cercetatorii au fost presati san u admita. Cercetatorul roman Dogariu, lucrand la un laborator de izotopi,a realizat un impuls supraluminic.
 Niste observatori ai cerului au fotografiat un jet de plasma cu viteza superluminica, dar corespondentii presei de stiinta, au incercat sa explice aceasta prin alte efecte.
 Multe observatii pot fi gresite dar nu inseamna sa   ne fie teama de cercetare.       Sa auzim de bine.
                                         ing. Dumitru Vochescu