home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / sci / physics / 21817 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-12-28  |  7.9 KB  |  156 lines
  1. Newsgroups: sci.physics
  2. Path: sparky!uunet!spool.mu.edu!uwm.edu!zaphod.mps.ohio-state.edu!cs.utexas.edu!csc.ti.com!tilde.csc.ti.com!cauldron!epcot!tigelaar
  3. From: tigelaar@epcot.spdc.ti.com (Howard Tigelaar)
  4. Subject: An Alternative Physical Model for SR
  5. Message-ID: <1992Dec28.163045.15897@spdc.ti.com>
  6. Keywords: Minkowski SR Special Relativity
  7. Sender: usenet@spdc.ti.com (USENET News System)
  8. Nntp-Posting-Host: epcot
  9. Organization: TI Semiconductor Process and Design Center
  10. Date: Mon, 28 Dec 1992 16:30:45 GMT
  11. Lines: 143
  12.  
  13. A second physical model is presented which also explains the
  14. equations of special relativity and Minkowski diagrams.  I realize
  15. there is virtually no chance of this model being correct but I
  16. would like to know if this model was considered before and if so
  17. what experimental evidence was used to reject it or if I have made
  18. fundamental errors in developing this proposed model.  In special
  19. relativity, we first choose a physical model of the photon and then
  20. use the equations of special relativity to predict space/time
  21. interactions given the model.  It is more the physical model of the
  22. photon than the equations of special relativity that determines the
  23. physics of space/time.
  24.  
  25. Consider a 3-D Minkowski diagram where the the z-axis is time.  
  26. The light cone starts at the origin and spreads out in the positive
  27. t direction at 45 degree angles.  At t = t1 > 0, the cone
  28. intersects the xy plane forming a circle.  Observers who are
  29. located on the circumference of this circle in the stationary frame
  30. of reference will see the event at t = t1.  At t' = t1' > 0  the
  31. light cone intersects the x'y' plane at an angle forming a circle
  32. in the moving x',y',t' coordinate system (or an ellipse if viewed
  33. in the x,y,t coordinate system.)  Moving observers who are
  34. stationed on the circumference of their circle in the x'y' frame
  35. see the event at t' = t1' when the light cone intersects their
  36. locations.  The xy plane and the x'y' plane intersect.  Time is the
  37. same (t = t1 = t1') for the two reference frames on the line of
  38. intersection.  The two circles of observers also intersect on this
  39. line.  Moving and stationary observers located at these unique
  40. intersection points witness the event at the same time t = t' = t1
  41. = t1' regardless of which model is used.
  42.  
  43. The physical model of the photon which is currently used to
  44. interpret the Minkowski diagram depicts photons as localized points
  45. in space.  With this model moving and stationary observers must be
  46. at the same point on the light cone to observe the event.   (If
  47. both the stationary and the moving observers have detectors, both
  48. detectors will register photon capture when they are next to each
  49. other). It follows from this model that time is the same for all
  50. stationary observers on the circle but is different for each of the
  51. moving observers who are located on the same circle.  Time must be
  52. different for each of the moving observers since they are located
  53. at different time positions, on their time (t') axis.  Using this
  54. model we conclude that events which are simultaneous in the
  55. stationary frame are not simultaneous in the moving reference
  56. frame.  The model of a photon that is localized at the same point
  57. in space for all reference frames is required to arrive at this
  58. conclusion.  
  59.  
  60. Consider now a different model.   The photon still appears to be
  61. localized at one point in any given reference frame, but is not
  62. localized at the same point from reference frame to reference
  63. frame.  This can be illustrated with a reinterpretation of the
  64. Minkowski diagram.  Instead of saying that the photon is located at
  65. one point on the light cone for all reference frames we say for any
  66. given reference frame the photon appears to be located where the
  67. light cone intersects the xy plane for that frame.  In other words
  68. at any given instant to capture photons from the event you must
  69. locate your detector on the xy plane if you are stationary or on
  70. the x'y' plane if you are moving.  If both photon detectors have a
  71. light on top that blinks when it captures photons from the event,
  72. then using the current model the lights on the moving and
  73. stationary detectors would both blink when the detectors are next
  74. to each other whereas in the model being proposed here they would
  75. not.  In this new model the photon must have a more extended
  76. presence in space such that this photon could be detected by a
  77. stationary observer where the light cone intersects the xy plane or
  78. a moving observer where the light cone intersects the x'y' plane. 
  79.  
  80.     The equations of special relativity and the Minkwoski diagrams
  81. stay the same but their meaning changes with the proposed model.
  82.  
  83. Old Model: Both the stationary and the moving observer see the
  84. event when they are next to each other.  The time on their watches
  85. is different.  t1 is the time on the stationary observer's watch
  86. and t1' is the time on the moving observer's watch when they both
  87. see the event.  x1 is the distance of the stationary observer from
  88. his origin and x1' is the distance of the moving observer from his
  89. origin.
  90.  
  91. Proposed model: The stationary observer sees the event when the
  92. moving observer is next to him, but the moving observer does not
  93. see the event.  The time on their watches is the same when they are
  94. next to each other.  x1 is the distance of the stationary observer
  95. from his origin and x1' is the distance of the moving observer from
  96. his origin.  t1 is the time when the stationary observer sees the
  97. event.  t1' is the time when the moving observer WILL see the event
  98. (or already saw the event depending upon where he is located on the
  99. circle.)
  100.  
  101.   The only measurable difference between the two models that I can
  102. find is whether moving and stationary observers see the event when
  103. they are next to each other or not.  
  104.  
  105. Both models are consistant with the equations of special relativity
  106. and with Minkowski diagrams.  In the current model the particle
  107. like behavior of the photon forces the strange space/time
  108. interactions we are fimilar with.  In the alternative model
  109. presented here, the photon is strange in that it appears to be at
  110. a different location depending upon the reference frame but space
  111. and time take on a more normal appearance.
  112.  
  113. It is interesting that two such different models seem to give
  114. almost the same experimental results.
  115.  
  116.     1.  In both models the event occurs at t = t' = 0 and at
  117.         x = x' = y = y' = 0.
  118.  
  119.     2.  In both models the stationary observer sees the event at
  120.         time t = t1 and at location x = x1.
  121.  
  122.     3.  In both models the moving observer sees the event at 
  123.         time t' = t1' and at location x'= x1'.
  124.  
  125.     4.  In both models the moving observer is next to the         
  126.         stationary observer when the stationary observer sees the 
  127.         event.
  128.  
  129. The only difference that I can see between the two models that can
  130. be experimentally determined is 
  131.  
  132.     5.  In the current model the stationary observer is next to the 
  133.        moving observer when the moving observer sees the event.   
  134.        In the proposed model the stationary observer is NOT       
  135.        next to the moving observer when the moving observer sees  
  136.        the event.  (Note: The moving observer will be next        
  137.        to the stationary observer when the stationary observer    
  138.         sees the event for both models but the reverse is not true. 
  139.        The stationary will or will not be next to the moving      
  140.        observer when the moving observer sees the event depending 
  141.        upon which model is used.
  142.  
  143. The difference between the two models can be summarized as follows:
  144. In the current model, observers must be at the same point in space
  145. to observe an event.  As a consequence time in the two reference
  146. frames is different.  In the proposed model, time in the two
  147. reference frames is the same.  As a consequence, the observers must
  148. be separated in space to observe the event.  In the current model,
  149. space is the same so time is different whereas in the proposed
  150. model time is the same so space is different. 
  151.  
  152. Please let me know if this model has been discussed before or if I
  153. am making any obvious errors.    
  154.  
  155. thanks and regards,  Howard   
  156.