Doktor Luboš Motl vyhověl mojí prosbě a poslal mi reakci na článek (E.W.Silvertooth, 1986) o údajném experimentálním důkazu pohybu Země vůči éteru, kterým argumentoval pan Wojnar, vyučený opravář pletacích strojů a šéfredaktor WM magazínu, který získal nejvyšší ocenění klubu skeptiků - zlatý Bludný balvan.

Date: Sat, 6 Sep 2003 08:30:49 -0400 (EDT)
From: Luboš Motl <motl@feynman.harvard.edu>

Pan Silvertooth toho napovídá hodně, ale hlavní myšlenka první části, se kterou vysvětluje na začátku negativní výsledek Morleyova-Michelsonova experimentu, je ta, že se frekvence v obou interferujících paprscích liší, díky čemuž je v rovnicích ještě jedna neznámá blablabla, a správným naštelováním tohoto rozdílu se kompenzuje rozdíl mezi rychlostmi světla v obou ramenech, který - jak pan Silvertooth věří - je nenulový.

Tohle tvrzení je samozřejmě v rozporu s klasickou newtonovskou fyzikou - kde nakonec víme, že MM experiment jednoduše musí dát nenulový výsledek, a kde víme moc dobře, že atom vyzařuje se stejnou frekvencí z jeho soustavy na všechny strany - a vyžadovalo by srovnatelně hluboký zásah do jejích zákonů, který by musel být popsán nějakými obecnými rovnicemi, což v jeho případě není. Tenhle pokus vysvětlit "negativní" výsledek MM experimentu nějakým "skutečným zkrácením frekvence či délky" není nový a v podstatě je to variace na teorie, se kterými kolem roku 1904 přicházel Hendrik Lorentz (a asi také Fitzgerald). Lorentz věřil, že lze tak nějak stále používat klasickou fyziku, ale že do ní musíme přidat nějaký efekt, který zajistí, že pohyb určitou rychlosti "stlačí" atomy nebo udělá něco podobného, aby délky a frekvence byly jiné.

Není samozřejmě až tak překvapivé, že pokud někdo v jednom experimentu naměří neočekávanou hodnotu JEDNOHO čísla a vymyslí JEDEN exotický efekt s JEDNÍM parametrem, tak velikost tohoto parametru většinou může nastavit tak, aby odchylku v tom JEDNOM pozorovaném vs. teoretickém čísle odstranil. Naštěstí v tomhle vesmíru můžeme dělat více než jeden experiment, a když takhle vysvětlí nějakou náhodnou hypotézou jeden experiment, tak mu ještě nikdo nezaručuje, že si stejné vysvětlení poradí i s ostatními experimenty. Ani Lorentzovi to nikdo nezaručil, a tak každý trochu nový typ experimentu - byť třeba jen s různě otočenými rameny téhož zařízení - vždycky přinesl nové výsledky, které byly v rozporu s nejpřirozenější předpovědí dosud sestavené teorie.

Lorentz tedy přidával nové a nové efekty, případ od případu, ad hoc, až nakonec sestavil současně s Einsteinem obrázek (na rozdíl od Einsteina to nebyla hezká teorie, ale soubor ad hoc nápadů), který byl v souladu se všemi těmito pokusy: Lorentzova úplně poslední teorie byla tak nějak ekvivalentní Einsteinově speciální teorii relativity, v níž smíme používat jen jednu vztažnou soustavu. Na rozdíl od Einsteina ale Lorentz nemohl žádný z jeho šílených předpokladů vysvětlit - Einstein je vysvětlil lehce tím, že zákony musí mít ve všech soustavách stejný tvar, přičemž je třeba připustit, že čas není univerzální (žádnou z těchto dvou věcí Lorentz nechápal). Samozřejmě, že Lorentz brzy pochopil, jak to Einstein rozlouskl, a protože jeho ad hoc teorie s náhodným zhuštěním tělesa apod. měly často povědomé formule - například pro kontrakci - dodnes používáme výrazu "Lorentzova kontrakce". Také říkáme "Lorentzova transformace", kterou ovšem Lorentz, když ji objevil, nepovažoval za skutečnou symetrii, ale za matematickou hříčku, jak udělat nějaké substituce v Maxwellových rovnicích, aby dostal zajímavý (stejný) výsledek. Nechápal tehdy, že tyhle "hříčky" tvoří grupu, natož že mají být ztotožněny s přechodem do jiné soustavy.

Druhá, "pozitivní" část článku Stříbrného zuba, obsahující konkrétní výsledky, je čistě experimentální nesmysl a bota, v níž určitě udělal několik školáckých chyb najednou. Kdyby tvrdil, že naměřil rychlost 378 km/s (všimněme si, že neříká nic o chybě výsledků, standardní odchylce, prostě nerozumí experimentální fyzice - správný údaj je takový, že celý jeho výsledek je chyba, 378+-378) z měření reliktního záření, zasloužil by pochvalu, protože vůči "lehce privilegované kosmické soustavě" spojené s reliktním zářením se pohybujeme srovnatelnou rychlosti (spolu s celou Galaxií). Reliktní záření bylo vyzářeno "předchůdci nás a našich hvězd", abych tak řekl, a ti mají jistou soustavu se sebou spojenou - soustava reliktního záření, ať ji říkáme soustava "éteru" nebo ne, každopádně nenarušuje postuláty relativity.

Michelson-Morley měřili rychlost hvězdného světla, protože rozdíly v rychlostech "různých světel" měly pocházet z rychlosti zdrojů, které světlo vysílají, vůči Zemi (30 km/s kolem Slunce). Žádné rozdíly nenaměřili. Silvertooth si to zjednodušil a měří přímo 632 nanometrovou Helium-Neonovou čáru. Z tohoto výrazu už můžeš pochopit, že to není žádné přírodní světlo, protože nic jako HeNe molekula ve hvězdě není - jsou to inertní plyny. 632 nm HeNe vlnová délka je slavný produkt emise hélium-neonového laseru, takže zjevně umělé světlo v laboratoři. Správný výsledek samozřejmě známe: tahle vlnová délka bude konstantní všude a ve všech směrech a ramenech, pokud je laser v klidu. Spektroskopie je šíleně přesná technika, jejíž výsledky jsou tak přesné, že umožnili lidem definovat sekundu asi tak na 12 platných číslic pomocí periody jistého záření, a metr obdobně, jen o něco málo hůře. Kdyby existoval, v závislosti na směru vůči souhvězdí Lva ;-) při jeho západu za obzor rozdíl jednoho promile, na 3.místě (jak říká Silvertooth, když píše, že nalezl rychlost 378 km/s, což je přes jedno promile rychlosti světla) v efektivní rychlosti světla (tedy rozdíl jednoho promile buď v čase, nebo ve vzdálenosti), jistě by si toho už někdo všiml, protože čas i vzdálenost můžeme měřit velmi přesně a odděleně. Celý jeho nenulový výsledek - těch "Delta=0.25 mm" - je zjevně chyba měření, a je to chyba jak bota, mnohomilionkrat větší než přesnost, s jakou všechno umějí měřit fyzici, co táhnou spektroskopii.

Navíc jeho popis orientace aparatury naznačuje, že nepochopil rotační pohyb a sklon Země. Různé výsledky dostává "ve vychodo-západním směru", pokud je "souhvězdí Lva na obzoru" nebo "6 či 18 hodin od obzoru". Zkume se zamyslet, co může mínit slovy "6 či 18 hodin od obzoru". Pravděpodobně "v nadhlavníku či pod námi" - používá hodiny místo úhlových jednotek. Všimněme si, že trojrozměrná orientace naší aparatury na Zemi vůči pevné hvězdné soustavě (vůči "éteru" v jeho jazyce) závisí nejen na úhlu, jak vysoko je Lev, a nejen na azimutu, ale i na naší zeměpisné šířce - o té neřekl vůbec nic. V Seattlu a L.A. by rozhodně dostával - při jeho podmínkách na okamžik a směr měření - výsledky odlišné o mnoho procent, spíše desítek procent. Navíc Lev je na obzoru dvakrát za den (oběh kolem Slunce nemění v krátkodobém měřítku nic na orientaci vůči hvězdám): každá hvězda dělá každý den kolo a protne obzor dvakrát. V těchto dvou okamžicích je orientace naší aparatury vůči hvězdám zcela odlišná, a tudíž také musíme naměřit různé výsledky.

Jeho vyprávění jsou astrologické povídačky. Ten člověk prostě neříká nic uvěřitelného o tom, co naměřil, a naprostá stručnost výkladu na straně "4 z 5" naznačuje, že možná vůbec žádný experiment neudělal. Každopádně to není nic, co by měl někdo střízlivý brát vážně. Ten HeNe laser si může pořídit každý, ale ne každý ho umí používat, natož provádět spektroskopické pokusy.

Valid HTML 4.01! Home