Új Szó, 2017. március (70. évfolyam, 50-76. szám)
2017-03-24 / 70. szám, péntek
10| TUDOMÁNY ÉS TECHNIKA 2017. március 24. | www.ujszo.com A müonok csodálatos élete A müonok nagy sebességű elemi részecskék, amelyek rövid idő alatt elbomlanak, miközben a légkörön áthatolnak (Képarchívum) TUDOMÁNY A múlt alkalommal arról elmélkedtem, hogy két esemény egyidejűségéről, azaz egyszerre történéséről akkor lehetünk teljes mértékig meggyőződve, ha meg tudunk határozni egy abszolút koordináta rendszert, amelyet az abszolút nyugalom koordináta rendszerének tekinthetünk. Ez volt Newton számára az éter által kitöltött üres tér. Az éter tehát az a könnyen áthatolható, láthatatlan és mindent kitöltő anyag, ami tökéletes nyugalomban van. Ha valami az éterhez képest nem mozog, akkor az is nyugalomban van. Az éter gondolata logikus következménye annak a csalóka ábrándnak, hogy képesek lehetünk elképzelni tökéletesen üres világot. Ez miért ábránd? Érdemes kipróbálni a következőt: Tüntess el mindent a világodból! Hunyd be a szemed, ha úgy jobban megy! Üres most már ez a világ? Biztosan? Üres és nyugalomban lévő? A helyes válasz az, hogy nem. Mert ebben a világban ott vagy te, a láthatatlan megfigyelő, a nyugalom csak hozzád viszonyítva nyugalom, ezért nem abszolút nyugalom. Ha ragaszkodsz az abszolút nyugalom ideájához, akkor be kell hoznod az étert vagy valami hasonlót. Hát Einstein nem ragaszkodott hozzá! Ha van éter, akkor két eseményt abban az esetben tekintünk egyidejűnek, ha az éterhez képest nyugalomban lévő megfigyelők mindannyian egyidejűnek tartják. Ha nincs éter, azaz nincs abszolút nyugalom, akkor két esemény egyidejűsége csak nézőpont kérdése. Ez azt jelenti, hogy míg egy adott vonatkoztatási rendszerben két eseményt egyidejűnek tartanak a rendszerhez tartozó megfigyelők, addig egy másik, ehhez képest mozgó vonatkoztatási rendszer megfigyelői számára ugyanaz a két esemény nem lesz egyidejű. S mivel nem tudjuk megmondani, hogy ki vagy mi mozog „igazából”, így nincs értelme annak az állításnak, hogy két esemény egyidejűsége abszolút. Vagy másképpen fogalmazva, két esemény egyidejűsége az éter nélküli einsteini világban relatív. Ez tehát a speciális relativitáselmélet világa, s minden, ami ezután jön, az eddig elmondottaknak egyszerű következménye. Az egyidejűség relativitásának egyik megnyilvánulása, hogy világunk pontosan járó, szinkronizált óráit egy hozzánk képest mozgó megfigyelő nem tekinti szinkroni- záltnak. Tehát míg szerintünk két egymástól mégoly távoli óránk „tikk”-jei egyszerre történnek (éppen ez a szinkronizálás lényege), addig szerinte - tehát a hozzánk képest mozgó megfigyelő szerint - ezek a tikkek nem esnek időben egybe, ahogy természetesen a „takk”-ok sem. Ő azt mondja, hogy a feléje közeledő óráink sietnek, a tőle távolodók meg késnek. Mégpedig minél messzebb van tőle egy felé közeledő óra, annál nagyobb mértékben siet, illetve a távolodó annál jobban késik. Azt is állíthatja, hogy ez azért van, mert bár elvileg helyes módszert választottunk, amikor az óráinkat fényjelekkel szinkronizáltuk (előző fejezet), de nem vettük figyelembe, hogy mozgunk, s az eljárás csak álló megfigyelőkre nézve helyes. Ne feledjük azonban: nincs abszolút mozgás, minden mozgás, elmozdulás viszonylagos, azaz csak valami máshoz képest értelmezhető! Kijelenthetjük tehát, hogy valójában mi vagyunk nyugalomban és vitapartnerünk mozog, tehát mi értelmezzük jól a helyzetet. Ekkor ugyanúgy érvelhetünk az ő órái kapcsán, ahogy ezt ő tette a mi óráinkra vonatkoztatva. Azaz felénk közeledő óráiról jelenthetjük ki, hogy sietnek, minél messzebb vannak tőlünk, annál jobban, s a tőlünk távolodó óráiról állíthatjuk, hogy késnek, szintén a tőlünk vett távolságukkal növekvő mértékben. Éljük át mélyen a helyzet bizarr szimmetriáját! Amikor a mozgó órák birodalmáról beszélünk, akkor a mi világunk óráit tekintjük állónak, de joggal lehetne ezeket tekinteni mozgónak, s az eddig mozgónak tartott órákat állónak, ahogyan említett, hozzánk képest mozgónak tekintett kollégánk teszi is ezt. Előttünk egy óra, a mi világunk órája, s egy piciny hangot hallat, majd egy óra múlva ismét. Mit mond a két apró csengetés között eltelt időről a hozzánk képest mozgó megfigyelő? Először azt, hogy a két csengetés különböző helyen történt az ő világában és természetesen különböző időben. Szerintünk azonos helyen történt, pontosan egy óra időkülönbséggel. Mivel a mozgó megfigyelő órái szinkronizálva vannak (a mozgó megfigyelő szerint, de szerintünk nem), ezért a két esemény időkülönbségének meghatározása nem lehet gond. Először le kell olvasni az első csengetés idejét arról az óráról, amelyik az első csengetés helyén van, majd a második csengetés idejét arról a vele szinkronizált óráról, amelyik a második csengetés helyén található, s a két időpontot ki kell vonni egymásból. A mozgó rendszer azon órája, amelyik a mi óránkhoz ér a második csengetésre, szerintünk nem jár szinkronban a mozgó rendszer első csengetés idejét jelző órájával (szerinte igen). Nem tekintjük ugyanis szinkronizáltnak a mozgó rendszer óráit. Hogyan jár ez a közeledő óra ahhoz az órához képest melyen az első csengetés időpontját leolvastuk? Erősen siet, hiszen messziről közeledett felénk! Tehát ez az óra előreszalad, - így a két csengetés időpontja között a mozgó rendszerben kevesebb időt mérnek, mint az álló rendszerben. Azaz a két csengetés között a mozgó rendszer megfigyelője szerint kevesebb idő telt el mint egy óra, ami persze relatív, mert mindenki a másikat tekinti a mozgó rendszer megfigyelőjének, hiszen nem tudjuk, ki mozog igazából. így csak annyit jelenthetünk ki, hogy ha két esemény azonos helyen történik, akkor a köztük eltelt idő mindig hosszabb lesz, mint az az idő, amit az mér, aki ugyanazt a két eseményt különböző helyen történmek azonosítja. Ülünk a Földön, s figyelünk egy száguldó űrhajóst. Most, majd egy év múlva. Mivel élete eseményei szerintünk különböző helyeken történnek, hiszen mozog, ezért joggal vagyunk meggyőződve arról, hogy e két pillanat között az űrhaj óban nem telt el egy év, azaz az űrhajós nálunk lassabban öregszik. Persze az űrhajós is ezt gondolja rólunk, mivel szerinte a mi élet- eseményienk történnek különböző helyeken, azaz mi mozgunk hozzá képest. Mindig az öregszik lassabban, aki mozog, de nem mondható meg, hogy ki mozog igazából. így csak annyit állíthatunk, hogy az egymáshoz képest mozgó rendszerekben nem ugyanúgy telik az idő. A hatás persze csak nagy sebességeknél jelentős. Ahhoz, hogy a mozgó rendszerben fél évet öregedjenek, miközben az álló rendszer megfigyelői egy egész évet öregszenek, a fény sebességének 86%-ával kellene száguldani. Akinek az eddig elhangzottak kapcsán érdekes ellentmondások jutnak eszébe, legyen egy kis türelemmel. Egyelőre álljon itt egy gyakorlati példa a müonok csodálatos életéből, ami megvilágítja a relativitáselmélet megfellebbezhetetlen valóságát. A müonok nagy sebességű elemi részecskék, amelyek rövid idő alatt elbomlanak, miközben a légkörön áthatolnak. Ezek a részecskék ugyanis a Föld felső légkörében mintegy 4700 m magasan, a kozmikus sugárzás hatására keletkeznek, s annak ellenére elérik a földfelszínt, hogy a sebességükből és a felszíntől való távolságukból számolt idő alapján biztosak lehetünk abban, hogy el kellene bomlaniuk a felszín elérését megelőzően. Mi csodálatos túlélésük titka? Csak annyi, hogy a Föld felé száguldó müon ideje lassabban telik, mint a Földhöz rögzített megfigyelő ideje. Egy müon születése és halála közé nem ugyanannyi idő fér bele egy müonnal együtt mozgó világban, mint a mozgó müont megfigyelő földi világban. Két pillanat (a müon születése és halála) a világ két különböző pontján megfelel két esemény. Az ezek között eltelt idő nem abszolút, az a megfigyelő mozgásától függ, s éppen a müon rendszerében - ahol a két esemény azonos helyen történt - lesz a legnagyobb. Horányi Gábor A hosszabb üzemidő miatt érdemes frissíteni a Chrome-ot IT-CAFÉ-HÍR Az új böngészőverzió takarékosabban bánik az erőforrásokkal, az inaktív füleken korlátozza a CPU- használatot. A legfrissebb, 57-es verziójú Google Chrome böngésző már elérhető, legfontosabb újdonsága az energiagazdálkodási rendszert érinti. Az éppen nem használt, háttérben megnyitott fülek processzorhasználatát egy százaíékra limitálta a Google, ez alól csak az aktívan zenét vagy videót lejátszó tartalmak jelentenek kivételt. A keresőóriás adatai szerint az inaktív böngészőfülek a Chrome erőforrás igényének harmadát teszik ki átlagosan, többek között erre vezethető vissza a pazarló fogyasztás, amit például az Operához képest tapasztalhatnak a felhasználók. A finomhangolással laborkörülmények között 25 százalékos energiaszükséglet-csökkenést mértek a szoftvermérnökök, a végső cél azonban a használaton kívüli fülek teljes leállítása - olvasható a Chro- mium blogon. Ez azért is presztízskérdés a keresőóriásnak, mert tavaly azzal reklámozta az Edge böngészőjét a Microsoft, hogy sokkal jobban sáfárkodik a rendelkezésre álló erőforrással, mint a konkurencia. A lépés asztali gépen kevésbé érdekes, laptopon azonban sokat számíthat, hogy lassabban merül a telep.
