Angående ett alternativ till

Lorentz-transformationena

 

 

Translationsfältteorin

 

Ersätter Lorentz-transformationerna, så att vi slipper elastiska rums- och tidsbegrepp, vilket strider mot intuitionen

 

Berör inte teorierna om massa-energi-ekvivalens och relativistisk massa

 

Rödförskjutningen beror inte på dopplereffekt

 

Teorin är troligen verifierbar

 

Fotoninterferensteorin

 

Förklarar både rödförskjutningen och bakgrundsstrålningen

 

Big-Bang-teorin förefaller felaktig

 

Tolkning av vågekvationen

 

 

feb -97 John-Erik Persson

 

 

 

Translationsfältteorin

 

Denna teori är en modell över ljusets utbredningshastighet

 

Maxwells beräkning av ljushastigheten

 

Maxwell beräknar beloppet c av hastighetsvektorn C utgående från två differentialekvationer av första ordningen. Härur härleds en differentialekvation av andra ordningen (vågekvationen). Därför erfordras två integrationskonstanter (med avseende på tiden t). Detta gör att Maxwells koordinatsystem blir obestämt med avseende på både position och hastighet.

 

Maxwells resultat måste därför kompletteras med en integrationskonstant, V(R), som är konstant med avseende på tiden. V(R) representerar hastigheten hos Maxwells koordinatsystem, som funktion av rumsvektorn R. (Se också "Tolkning av vågekvationen"!)

 

Det korrekta och och fullständiga resultatet av Maxwells beräkningar blir därför en vektorsumma:

ljushastigheten är C + V(R)

där R och V refererar till position och hastighet hos Maxwells koordinatsystem relativt ett tänkt, i förväg valt, koordinatsystem.

 

Fysikalisk tolkning

 

Beloppet av C är en naturkonstant c (=våghastigheten).

Riktningsvinklarna i C är begynnelsevärden.

Integrationskonstanten V(R) (referenshastigheten) måste vara definierad i varje punkt i rummet och definieras av andra fysikaliska storheter än de som definierar C. Den rimligaste tolknigen blir då att V(R) baseras på en verklighetsbeskrivning.

 

För materiella partiklar gäller att deras beteende styrs av en överallt definierad acceleration A(R), som grundas på en verklighetsbeskrivning av fördelningen av materia i omgivningen.

 

Med anledning av detta kan man misstänka släktskap mellan V(R) (som här kallas translationsfältet) och gravitationsfältet A(R), exempelvis på så sätt att V(R) är en förflyttningshastighet hos A(R). Detta innebär att fotonen får sin referenshastighet av en mekanism sammanhängande med gravitationen, det vill säga (populärt uttryckt) "gravitationen är den så kallade etern". Eftersom fotonen är ett snabbt varierande fält kan den tänkas vara en överlagring på ett mera statiskt fält.

 

V(R) grundas därför också på materiefördelning i omgivningen. Nära en stor materiell kropp får V(R) därigenom samma rörelsetillstånd som kroppen (åtminstone i horisontalplanet). Detta är i överensstämmelse med Michelson-Morleys experiment och innebär att fotonen anpassar sin hastighet till lokala förhållanden.

 

Rumsberoendet hos translationsfältet V(R) innebär att Newtons och Maxwells teorier kan förenas utan hjälp av några Lorentz-transformationer (eller -kontraktioner). Eftersom dessa transformationer har en tvivelaktig fysikalisk tolkning innebär detta (enligt principen Occams rakkniv) att translationsfältteorin får större trovärdighet än relativitetsteorin.

 

Eterteorin

 

Denna teori tolkar Maxwells resultat som att ljushastigheten är C + V, det vill säga utan rumsberoende, varför Lorentz-kontraktionen erfordras.

 

Relativitetsteorin

 

Newtons metod att dela upp teorin med avseende på frånvaro respektive närvaro av gravitation är riktig när materiella partiklar behandlas. Eftersom "gravitationen är den så kallade etern" blir det fel när Einstein behandlar fotonen på samma sätt.

 

Michelson-Morleys experiment kunde vara ett bra sätt att verifiera en absolut och konstant eter om en sådan hade existerat. Dessa experiment är dock ingen säker grund för Einsteins relativitetspostulat eftersom mätutrustningen inte varit rörlig relativt jorden.

 

Lorentz-transformationerna har en diskutabel fysikalisk tolkning.

 

Verifiering

 

En metod att testa denna teori gentemot relativitetsteorin är en interferometrisk ljushastighetsmätning från en rörlig plattform. En mätning av andra ordningens avvikelse (på samma sätt som Michelson-Morleys mätningar) torde inte ge tillräcklig noggrannhet,inte ens om mätningen görs från satellit. Om man däremot kunde komma åt första ordningens avvikelse borde hastigheten hos ett flygplan vara tillräcklig.

 

En tänkbar metod kan vara att mäta differentiellt med enkelriktat ljus genom två optiska fibrer med olika brytningsindex. Nackdelen är att man nödsakas mäta i glas i stället för i luft eller vacuum.

 

En indikation på vad resultatet kan bli fås genom att beakta lasergyrots funktion och fransmannen Sagnacs mätningar (1913). Dessa resultat talar för translationsfältteorin. En invändning finns dock däri att dessa erfarenheter baseras på rotation i stället för translation. Osäkerheten ligger däri att rotationen är förknippad med acceleration. Det är dock mindre troligt att accelerationen enbart skulle ge så tydliga utslag som erhållits. (Dessutom är utslaget linjärt och inte kvadratiskt.)

 

Konsekvenser

 

Enligt denna teori kan dopplereffekt uppstå endast då källan eller observatören har en hastighet relativt sitt lokala translationsfält. Dubbelstjärnor kan därför tänkas ge röd/blå förskjutning medan en ensam stjärna som avlägsnar sig inte ger någon rödförskjutning.

 

Den rödförskjutning vi observerar måste tolkas på något annat sätt till exempel som en energiförlust. Denna kan bero på att fotonen har interfererat med någon annan foton. Den förlorade energin kan tänkas konstituera den kosmiska bakgrundsstrålningen. Detta kan förklara varför denna strålning har exakt samma intensitet i alla riktningar. Fotoninterferens kan alltså förklara både rödförskjutningen och bakgrundsstrålningen.

 

Teorin om "Big Bang" baseras på dessa båda fenomen och måste därför förkastas. Detta påverkar hela vår världsbild. Det är därför viktigt att de test, som tidigare berörts blir genomförda.

 

 

 

Fotoninterferensteorin

 

Stjärnljuset uppfyller hela universum med fotoner vars dominerande våglängd är omkring en miljondels meter. Om två fotoner har samma position och rörelseriktning kan interferens mellan dem vara tänkbar. En sådan interferens kan generera fotoner med en frekvens, som är skillnaden mellan de båda ursprungliga fotonernas frekvenser. Den genererade fotonen har därför lägre frekvens (och alltså längre våglängd) och kan därför få en våglängd av storleksordningen en tusendels meter.

 

Den här beskrivna processen kan förklara uppkomsten av den kosmiska bakgrundsstrålningen. Det faktum att strålningen genereras överallt i den tomma rymden kan förklara varför dess intensitet är lika i alla riktningar.

 

Interferensen medför också energiförlust för de ursprungliga fotonerna. Detta kan förklara den kosmiska rödförskjutningen. Translationsfältteorin säger att denna rödförskjutning inte beror på dopplereffekt.

 

Sammanfattning

 

Fotoninterferensteorin är alltså i överensstämmelse med translationsfältteorin. Både rödförskjutningen och bakgrundsstrålningen förklaras av fotoninterferensen. Detta innebär att teorin om "Big Bang" blir överflödig. Det medför också att rödförskjutnigen måste tolkas som ett avståndsmått och inte som ett hastighetsmått. Rödförskjutnigen sätter därför en gräns för universums synbarhet men inte för dess storlek och ålder.

 

 

 

Tolkning av vågekvationen

 

Vågekvationen är en partiell differentialekvation av andra ordningen, som kan härledas ur Maxwells ekvationer. Maxwell har visat att ljuset i vacuum alltid rör sig med den konstanta våghastigheten c relativt Maxwells koordinatsystem. Eftersom detta resultat härstammar från en andra ordningens differentialekvation måste resultatet kompletteras med två stycken integrationskonstanter. Dessa konstanter måste definieras av ytterligare samband som komplement till differentialekvationen. Konstanterna representerar den osäkerhet, som ligger i problembeskrivning med hjälp av derivator och beror inte på om differentialekvationen löses genom integration eller på annat sätt.

 

Ovanstående förhållanden gör att Maxwells koordinatsystem är odefinierat med avseende på både position och hastighet. Hastigheten hos Maxwells koordinatsystem har alltså inte tilldelats något värde. Eterhypotesen är ett försök till en sådan värdestilldelning. Om etern har den konstanta hastigheten V relativt en observatör, blir den observerade ljushastigheten därför en vektorsumma C + V enligt eterhypotesen.

 

Empiriska resultat (enligt Michelson i första hand) visar att nära jorden är hastigheten V lika med jordens hastighet. Detta har gett upphov till relativitetshypotesen som säger att V alltid är lika med noll relativt observatören oberoende av dennes hastighet. Denna teori gör dock rummet och tiden till elastiska begrepp. Detta orsakar en teoretisk konflikt gentemot vår intuitiva uppfattning om rum och tid.

 

Vågekvationen är en partiell differentialekvation med två oberoende variabler (rum och tid). Detta betyder att V kan vara en variabel med avseende på rummet, V(R), och ändå vara en integrationskonstant med avseende på tiden. Om vi ersätter den konstanta etern med ett rumsberoende fält (translationsfältet) blir ljushastigheten lika med C +V(R). Detta rumsberoende kan förklara varför en stationär interferometer nära jorden alltid ger resultatet V(R) = 0 relativt jorden. Både relativitetsteorin och translationsfältteorin stämmer alltså med Michelsons resultat

Teoretiskt Empiriskt

Eterhypotesen C + V rimlig orimlig

Relativitetshypotesen C orimlig rimlig

Fälthypotesen C + V(R) rimlig rimlig

 

Eterteorin har misslyckats att med en konstant definiera ett värde på hastigheten hos Maxwells koordinatsystem. Fältteorin gör i stället detta med en rumsfunktion medan relativitetsteorin förtränger behovet av en sådan värdestilldelning.