Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
30
1.Heurystycznepodstawyteoriiwzględności
strzeni,wyposażonawgęstąsiećzegarówdziałającychnieskończeniedługo
wprzeszłościiprzyszłości.
Zdoświadczeniawiadomo,żeistniejąprętysztywne,leczniedoskonale
sztywne—odpornenadeformującejesiłyzewnętrzne,dopókisiłytenieprze-
kraczająpewnejgranicznejwartości.Prętdoskonalesztywnyistniećniemoże,
ponieważjestagregatematomówtworzącychsiećkrystalicznąutrzymywaną
wrównowadzeoddziaływaniamielektromagnetycznymi.Impulszewnętrznywy-
wołanyprzyłożonąsiłąwzbudzawpręciefalęsprężystąbiegnącązprędkością
dźwiękuidostateczniedużasiłazgnieciekażdypręt.Zakładamyzatem,że
rozpatrujemytylkotakieukładyodniesienia,którychwszystkieprętysąmecha-
niczniewstaniepodstawowym:niesązdeformowanesiłamizewnętrznymiani
ewentualnymisiłamidziałającymimiędzynimiisąwzajemniewspoczynku.
Dynamicznyopisjakiegośzjawiskafizycznegowdanymukładzieodniesienia
zaczynasięodkinematyki,czylizespołupodstawowychpojęćopisującychruch
wczasoprzestrzeniniezależnieodwywołującychgosił.Kinematykajestzatem
logiczniepierwotnawzględemdynamiki
11
.Jednak,abyempirycznieustalić
geometrięczasoprzestrzeni(poprzezlokalizacjępewnejklasyzdarzeń)imierzyć
wielkościkinematyczne,musimyzałożyć—napodstawieogółudoświadczeń
—istnieniesztywnychprętówmierniczychimakroskopowychzegarów.Tutaj
zakładamyfenomenologicznieistnienietakichoddziaływańitakichzewnętrz-
nychwarunkówfizycznych,któreumożliwiająistnieniezegaróworazsztywnych
prętów.Założenietoniewymagauprzedniejznajomościmechanikikwantowej
anidokładnejbudowymaterii.
Wmechanicekwantowejprzyrządpomiarowymusibyćklasyczny,zatem
układodniesieniajestklasycznymobiektemmakroskopowymipomijamyjego
mikroskopowąnaturękwantową.Istotnejestto,żemechanikakwantowado-
puszczatworzenietrwałychciałmakroskopowych—jesttomożliwedzięki
trójwymiarowościprzestrzeni.
Układówodniesieniajestnieskończeniewiele.Siećprętówmożebyćsześ-
cienna,sferyczna,cylindrycznaitd.Jednaknatymetapiejesttookreślenie
intuicyjneiprzedwczesne,bowiemsątopojęciazgeometriieuklidesowej,
atujeszczeniemametrykiprzestrzeni.Dlawygodywybieramysieć,którą
intuicyjnieuważamyzasześcienną.Siećjestgęstaijejprętyprzecinająsię
wwęzłachsieci.Węzłynumerujemytrzemaliczbami(
xjgjz
).Wgranicysiećjest
takgęsta,żeliczby
x
,
g
i
z
przebiegająwszystkieliczbywymierne(żadenpomiar
niedawwynikuliczbyniewymiernej).Zdarzeniupunktowemuprzypisujemy
współrzędneprzestrzennerównenumerowi(xjgjz)najbliższegowęzła.
Następnieukładodniesieniawyposażamywprętymiernicze:sątosztywne
(wzałożonymprzybliżeniu)prętyookreślonejdługości,np.metrowe,któresą
11
Termindynamikapochodziodgreckiegodynamis—siła—izostałwprowadzonyprzezLeibniza
wdwuartykułachwlatach1694–1695.
