next up previous contents
Next: Ile wynosi moja masa Up: Relatywistyka Previous: Czy cząstka o masie   Spis rzeczy

Do jakiej prędkości należy rozpędzić elektron aby zamienił się w czarną dziurę?

Paweł F. Góra, Instytut Fizyki UJ, mailto:gora@if.uj.edu.pl

Nic nie wskazuje na to, aby takie zjawisko w ogóle mogło zajść. Nieporozumienie bierze się stąd, że oblicza się ,,masę relatywistyczną'' rozpędzonego do prędkości podświetlnej elektronu, następnie zaś, posługując się wzorem Newtona, oblicza się natężenie pola grawitacyjnego rzekomo pochodzącego od tego fotonu. Tymczasem dla prędkości podświetlnych wzór Newtona nie obowiązuje.

To, że wzór Newtona jest tylko przybliżeniem wzorów OTW słusznym dla małych mas i małych prędkości grawitujących obiektów, wynika wprost z równań OTW. Osoby nie znające OTW mogą - dla wyrobienia sobie właściwej intuicji - posłużyć się pewnym eksperymentem myślowym. Wyobraźmy sobie dwa punkty materialne w pustej przestrzeni, oddalone od siebie o r. Punkty te łączymy nieważką sprężyną o długości swobodnej tak dobranej, aby siła reakcji ściśniętej sprężyny równoważyła grawitacyjne przyciąganie mas. Opiszmy ten układ z punktu widzenia obserwatora poruszającego się ze znaczną prędkością v prostopadle do prostej łączącej oba punkty materialne. Ponieważ odcinek łączący rozważane punkty materialne jest prostopadły do kierunku ruchu obserwatora, jego długość nie ulega skróceniu w układzie poruszającym się - obserwator stwierdza, że punkty materialne nadal pozostają w odległości r. Jednak z punktu widzenia układu poruszającego się oba punkty materialne mają znaczne ,,masy relatywistyczne'' - gdyby można było używać wzoru Newtona z ,,masami relatywistycznymi'', oba punkty (opisywane w układzie poruszającym się) przyciągałyby się z siłą znacznie większą niż w układzie spoczynkowym, a zatem zgniotłyby łączącą je sprężynkę i zbliżyły do siebie na odległość mniejszą niż r. Niczego takiego jednak nie obserwujemy. Wniosek stąd taki, iż wstawianie ,,masy relatywistycznej'' do wzoru Newtona jest fizycznie nieuzasadnione. (Rozumowanie przedstawione w tym paragrafie nie jest ścisłe, ma tylko charakter intuicyjny.)


next up previous contents
Next: Ile wynosi moja masa Up: Relatywistyka Previous: Czy cząstka o masie   Spis rzeczy