Ugrás a tartalomhoz Lépj a menübe
 


Szabó Gábor: A fényév hosszabb távolsága a relativitáselmélet szerinti állandó fénysebesség következtében

 Szabó Gábor: A fényév a számítottnál sokkal hosszabb távolság a relativitáselmélet szerinti állandó fénysebesség következtében

 

A fény által az egy év alatt befutott távolságot a földi méterrúd és időmérés alapján határozzuk meg. Azonban galaxisközi térben, a gravitáló testektől távol, a felgyorsuló idő és hosszabb méterrudunk következtében, a fényhez rögzített órával mérve, egy földi év alatt sokkal hosszabb távolságot tesz meg a foton, mint ahogyan azt a földi távolság és idő alapján számoljuk.

A relativitáselméletnek megfelelően a fénysebesség állandó az Univerzum bármely pontján. A sebesség azonban két komponens, az út és az idő hányadosaként áll elő. Einstein szerint a gravitáló tömegek lassítják az időt és rövidül a méterrudunk. Mivel azonban a hányados úgy marad állandó, hogy közben az út és idő komponensek a csillagrendszerek gravitáló hatása és annak hiánya következtében is állandóan változnak, ezért a fénysugár által befutott ténylegesen mérhető fényút hossza is változó. A fénysugár által érintett gravitáló tömegektől függően változik a fényév értéke, mivel a földi vonatkoztatási rendszer szempontjából értékeljük a megtett utat, és nem a fény saját vonatkoztatási rendszere alapján.

A csillagok távolságát parszekekben mérik, és a távolságot háromszögeléssel határozzák meg. 1 parszek = 40 billió km (az a távolság, ahonnét nézve merőleges rálátás esetén a földpálya fél nagytengelye 1 ívmásodperc szög alatt látszik). „A csillagászok már régóta használják a parallaxis jelenségét a csillagok távolságának mérésére. A Földről, bolygónk Nap körül végzett mozgása miatt, ugyanaz a távoli csillag más-más szög alatt látszik az év különböző időpontjaiban. Az ún. parallaxis szög mérésével kiszámíthatjuk az adott csillag távolságát a Nap - Föld távolság ismeretében.”[1]

Az égitestek távolságát azonban fényévekben is megadják. A fényév az a távolság, amelyet a fény a vákuumban egy év alatt megtesz. 1 fényév = 9,46 billió km (a fény egy év alatt megtett útja).[..] A parszekekben megadott csillagtávolság pontos érték, hiszen geometriai alapon határozzák meg. A jelen átszámítás szerint: 1 pc = 3,26 fényév.

 A fénysebesség nagypontosságú állandó. Viszont Einstein relativitáselméletéből fakadóan a méterrúddal kimért távolság és az órával kimért időhossz értéke, csak a Föld inerciarendszerében igaz. A relativitáselmélet bizonyított tényei alapján a gravitáló tömegek lassítják az időt. A mozgó és gravitáló rendszerekben pedig ezen kívül a hosszkontrakció jelensége is fellép, rövidülnek a méterrudak. A fénysebességet két tényező határozza meg: a fény által befutott távolság és annak ideje.

Precíz méréssel a fény sebessége: 299 796 km/s. Itt a Földön, és bárhol a Világmindenségben. Viszont a relativitáselméletből következően a gravitáló égitestek, galaxisok mellett elhaladó fény, lassult időzónákon halad keresztül. A lassult időt a megrövidülő méterrudunk kikompenzálja, tehát állandó marad a hányadosunk. Ennek azonban következményei lesznek, ha kiemeljük a képletből az időt, és nem vesszük figyelembe a megrövidülő méterrudat. Mert ha a Naprendszer gravitációs körülményei között bekalibrált időegységünket és méterrudunkkal például a galaxis közi térben mérünk, akkor a Föld, a Nap, és a Tejútrendszer tömegének hiányában, tételezzük fel szemléltetésképen, kétszeresére gyorsul az időnk és kétszeresére megnő a méterrudunk hossza. Ezek nem valóságos, csak példaként torzított értékek!  Ezt nem csak a földi megfigyelő szempontjából láthatjuk így, hanem valóságosan is bekövetkezik.

     A------------------------------------------------------------------------------------B

  Galaxisok közötti térben, az A és B pont közötti távolságot a helyi gravitációmentes térnek megfelelően, meghosszabbodott mérőrúddal 300 000 km távolságot mérünk. A fény ezt a távolságot a saját felgyorsult idejével 1 sec alatt teszi meg.

     A----------------------------------------I---------------------------------------------B

A Földről nézzük a fény útja által meghatározott, ugyanannak a két pontnak a távolságát, a földi gravitációtól rövidült méterrúddal mérve ez 600 000 km. A fény átfutási ideje a két pont között, földi lassult órával 2 sec. Ezért azt fogjuk állítani, hogy az A - I távolság 300 000 km, amit 1 sec alatt tesz meg a foton. Holott ha a galaxisközben a helyszínen lemérjük a helyi hosszú méterrudunkkal, akkor csak 150 000 km ez a távolság. Ezáltal a galaxisközi térben mért távolságértékeket kétszer (a példaként felvett értékek szerint) nagyobbnak értékeljük a Földről, mint amint azok a foton helyzete által meghatározott valóságban vannak. A fénysebesség megegyezik, mind a két esetben.

 

Mekkora a ténylegesen befutott távolság, milyen hosszú fizikálisan a galaxisközi térben egy fényév?

Mivel bennünket a fény fotonjához kötött órával mért sajátidő és távolságérték érdekel, ezért a galaxisközi óra mérési értékeit kell figyelembe vennünk, mekkora a fény által egy földi év alatt befutott térszakasz. A távolságok megítélésekor azonban a földi méterrudunk a mérvadó, azért, mert a Nap - Föld távolságot földi méterrúddal mértük ki. Ez okozza a zavart. Összekeverednek a két vonatkoztatási rendszer mérőeszközei.

Ennek alapján az 1fényéves távolságot a fény valójában, sajátidő szerint fél év alatt futja be, természetesen a torzítottan felvett mérési értékek alapján. Viszont azért irányfüggő a fényév tényleges hossza, mert a fény által megtett útszakasz függ attól, hogy gravitáló tömegek mellett, vagy a galaxisközi térben haladt felénk. A fény úttörténete során a különféle gravitációs körülményeket figyelembe véve tudjuk a ténylegesen megtett távolságot fényévekben meghatározni.

 Irodalom

1.wikipédia.org

2. Einstein „Relativitáselmélet”

3. vcse.hu/Csillagászati mértékegységek