6. Heikki Mäntylä (18.2.2003

Heikki Mäntylä 18.2.2003 Luonnonfilosofian seura

Hyvät ystävät,

Mitä enemmän koetan pohtia näitä suhteellisuusteorian kummallisuuksia, sitä epävarmemmaksi olo tulee. Oma järki ja vähäiset tiedot viestittävät, että jotain on suhteellisuusteoriassa pielessä. Mutta toisaalta tuntuu vaikealta uskoa, historian opetuksista huolimatta, että koko oppinut ja fiksu fyysikkojen parhaimmisto olisi voinut olla näin kauan harhapoluilla huomaamatta teorian ristiriitaisuuksia (sekä loogisia, kuten Mellin osoittaa, että mittausteknisiä kuten viimeaikaiset tulokset osoittavat). Mitähän tässä on jäänyt tajuamatta ja huomaamatta? Varmaan suhteellisuusteorian hegemoniassa (ei itse teoriassa) on mukana politiikkaa, kuten Paul uskoo, mutta se ei voine olla ainoa ja koko totuus.

Palaan vielä Mellinin signaalipisteiden suhteellisuuteen. Itse asiassa Paul on mielestäni samaa mieltä Mellinin kanssa vaikkei huomaa sitä. "Valojen välähdys on oma itsenäinen tapahtumansa jossain avaruuden pisteessä eikä siihen vaikuta valolähteen liike eikä se kuka nuo välähdykset tulee havaitsemaan. Valosignaalit myös etenevät ja saapuvat avaruuden eri pisteisiin niin kuin saapuvat välittämättä siitä onko noissa pisteissä havaitsijaa vai ei ja onko tuo havaitsija liikkeessä vai ei." toteaa Paul ja mielestäni Mellin sanoo saman asian hieman toisella tavalla.

Näin olen Mellinin ymmärtänyt: Signaalipisteet kuten koordinaatistotkin ovat vain omaa ajatteluamme helpottamaan tarkoitettuja fiktioita. Se, että signaalipisteet "tarttuvat" koordinaatistoihin on vain kielikuva, joka auttaa ymmärtämään ja havainnollistamaan ilmiötä, joka muuten näyttää selittämättömältä tai joka on selitetty alkuperäisessä teoriassa (suhteellisuusteoria) virheellisesti eli sisältää loogisen ristiriidan. Sitähän Mellin painottaa! Valo ei tosiaankaan tiedä lähtiessään onko se liikkeessä vai ei, sen paremmin kuin missä koordinaatistossa sen kuvitellaan olevan, eikä se myöskään välitä tarkkailijasta. Sen sijaan tarkkailijan kannalta ja hänen ymmärryksensä kannalta on aika mainio ajatus "niitata" tällainen fiktiivinen signaalipiste aina tarkkailijan lepokoordinaatistoon (jos pidetään kiinni koordinaatistojen valinnan vapaudesta ja tarkkailijalla on "oikeus" valita aina itsensä liikkumattomaksi origoksi). Myös "samanaikaisuuden suhteellisuuden" kritiikissään hän on loogisen ajattelun pohjalta oikeassa. "Ongelma" on tietysti siinä, ettei Mellin osaa tarjota parempaa "kokonaisteoriaa" tilalle ja niinpä hänkin jää "vapaasti valittavien" koordinaatistojen vangiksi. Mielestäni Mellin on kuitenkin ihan oikeassa todetessaan Einsteinin "keksineen" (ei johtaneen) sopivia kaavoja (aikadilataatio, pituuskontraktio) teoriansa tueksi. Eräs Suntolan DU-mallin monista hienouksista on muun muassa se, että siinä johdetaan kaavat loogisesti, ja se antaa selkeän origon lopettaen suhteellisissa/samanarvoisissa koordinaatistoissa harhailun. Koordinaatiston muunnokset kuuluvat matematiikkaan, ne eivät kelpaa fysiikkaan ilmiöiden verifioimiseen.

Erinomaisen kuvaava esimerkki koordinaatiston muunnoksien sokkeloista oli Kari Enqvistin taannoinen ns. kansanomainen selitysyritys ns. kaksosparadoksista, jota oli hänen mukaansa selitelty paljolti väärin ja monimutkaisesti siten, ettei selittäjä lopulta itsekään ymmärtänyt omaa selitystään. Tämän puutteen hän lupasi artikkelissaan korjata. Alussa hän oli lupaavilla jäljillä todetessaan, ettei kumpikaan kaksosista voi tietää kumpi oli "oikeasti" liikkeessä eli kumman "ajan" tuli kulkea hitaammin. Sitten hän selitti yksinkertaisin esimerkein signaalien, eli kaksosveljien viestien kulkua avaruusaluksen ja maan välillä sekä niiden rajallisen nopeuden (c) aiheuttamaa vaikutelmaa ajan erilaisista kulkunopeuksista. Jossain vaiheessa hän kuitenkin unohti mitä oli alussa puhunut ja luvannut sekä avaruusaluksessa olevan veljen "oikeuden" pitää itseään lepokoordinaatistossa olevana ja niittasi origon maahan, jota temppua hän todisteli varsin ylimalkaisella viittauksella koordinaatistomuunnoksiin. Niinpä lopputulokseksi tuli, että maasta kovaa kauas lähtenyt ja maahan palannut oli se "oikeasti kovaa liikkunut", joka saapui takaisin nuorekkaana tapaamaan vanhentunutta kaksoisveljeään!

Teoriat ja fiktiot koetetaan testata kokeilla. Ongelma valon käyttäytymisessä on tietysti ollut kokeiden hankaluus ainakin näihin päiviin asti. Niinpä itselleni ei aina ole ollut ihan selvää mikä kokeet ovat olleet todellisia ja mitkä vain ajatuskokeita. Nyt alkaa olla mittaustuloksia, mutta edelleen syntyy erimielisyyttä niiden tulkinnasta. Vaikuttaa siltä, että jos tulokset eivät vastaa virallista teoriaa, "sen pahempi tuloksille". Korjauskertoimilla eli "keskijupitereilla" ne pyritään saamaan ruotuun. Saapa nähdä kuinka kauan!

Mielenkiintoista ja yllättävääkin on havaita, miten vaikeaa voi olla itse kullekin mieltää näiden Einsteinin yksinkertaisten "juna-esimerkkien" avullakaan mitä todella tapahtuu. Muistan oman esimerkkini, jossa täysin kimmoinen pallo heitettiin 20 km/h (maanopeus) kohti 100 km/h (maanopeus) lähestyvää junaa, ja kysyttiin (Newtonilaisen fysiikan mukaan), millä maanopeudella pallo lähestyy heittäjää törmäyksen jälkeen. Se on jotenkin ymmärrettävää, että erilaisia vääriä vastauksia tulee vaikka millä mitalla, mutta hämmästyttävää on, että oikeaa vastausta saa selittää uudelleen ja uudelleen, eikä se silti tunnu aina menevän perille kouluja käyneille ihmisillekään. Valon outo käyttäytyminen on sentään hankalampi ymmärrettää jos se pompahtelee esim. liikkuvista peileistä, vai mitä?

New Scientist 8 Feb 2003 täytyy hankkia.

Terveisin

Heikki