hrvatski

Eksperiment Ives-Stilwellovog tipa i relativisticka aberacija

Eksperimenti Ives-Stilwellovog tipa (IS) spadaju u klasu bazičnih eksperimenata za kinematičku provjeru Lorentzovih transformacija (LT), a usmjereni su na provjeru efekata dilatacije vremena. U skladu s pojmom prostorvremena Minkowskog fizikalne velicine su reprezentirane geometrijskim objektima 4D prostorvremena, a LT djeluje na kompletnu geometrijsku veličinu (u ovom slučaju valni četverovektor), a ne samo na njenu vremensku komponentu. Sva dosadašnja IS mjerenja relativističkog Dopplerovog efekta su vršena na nasuprotnim kutevima od 0 i 180 stupnjeva na kojima se relativistička aberacija ne pojavljuje. Takva mjerenja su nekompletna, jer se prostorne komponente valnog četverovektora zanemaruju. Zbog toga relativistički efekti nisu u eksperimentalnom smislu u cijelosti istraženi. Neka mjerenja na nasuprotnim kutevima različitim od 0 i 180 stupnjeva nisu pokazala relativističku asimetriju u Dopplerovom pomaku. Cilj ovog eksperimenta je razjasniti tu diskrepanciju mjerenjima na nasuprotnim kutevima različitim od 0 i 180 stupnjeva sa i bez korekcije za kut aberacije. Na korigiranim kutevima se očekuje opažanje relativističke asimetrije, čime bi se eksperimentalno potvrdilo da su relativistički Dopplerov efekt i aberacija manifestacije jedinstvenog fizikalnog procesa: Lorentzove transformacije potpune geometrijske veličine - valnog četverovektora iz jednog Lorentzovog sustava u drugi. U općem slučaju (npr. nestandardna sinhronizacija) te efekte nije moguće razdvojiti, odnosno nije ih moguće smatrati fizikalno dobro definiranima u 4D prostorvremenu. Kao gibajući izvor svjetlosti u našem eksperimentu služe pobuđeni neutralni vodikovi atomi dobiveni sudarima H2+ i H3+ iona ubrzanih u CW akceleratoru s molekularnim vodikom u niskotlačnoj, plinskoj vodikovoj meti, s dvostupanjskim sistemom za diferencijalno pumpanje. Emitirana svjetlost se analizira optičkim spektrometrom s dvije sonde, koje se pomoću goniometra postavljaju na nasuprotne kuteve korigirane za relativističku aberaciju. Iznos kuteva aberacije u intervalu energija od 150-275 keV je između 0.71 i 0.96 stupnjeva. Preliminarna spektroskopska mjerenja rađena su spektrometrom Avaspec-3648 Fiber Optics Spectrometer efektivnog spektralnog razlučivanja 0.6 nm. Mjereni su emisijski spektri pobuđenih vodikovih atoma transverzalno na smjer gibanja i pod kutem od 45 stupnjeva s obzirom na smjer gibanja vodikovih atoma. Ustanovljeno je da su dobro vidljive Balmerove H-alfa, H-beta, i H-gama emisione linije, kao i pomak spektralnih linija zbog Dopplerovog efekta.

vodikov atomski spektar; specijalna teorija relativnosti; Dopplerov pomak; 4-vektorski geometrijski pristup

nije evidentirano