Новая теория относительности
Анализ новой редакции специальной теории относительности. Применение преобразований Балашова. Решение задач релятивистской динамики. Пространственно–временные показатели движущихся объектов. Контроль (привязка ко времени) происходящих на них процессов.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 24.11.2018 |
Размер файла | 129,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Новая теория относительности
1.Специальная теория относительности в новой редакции
Специальная теория относительности (СТО) Эйнштейна [1] исходит из принципов независимости физических процессов от скорости инерциальных систем, в которых они проходят, и существования предельной скорости, равной скорости света (). Пространственно-временные закономерности здесь основываются на преобразованиях координатных систем, называемых преобразованиями Лоренца. Автору настоящей работы показалось подозрительным отсутствие убедительных обоснований использования этих преобразований. Для проверки правильности их действия было найдено собственное решение, которому присвоено название преобразования Балашова.
Преобразования Балашова
Преобразования Балашова устанавливают законы преобразования скорости и ускорения при переходе из одной инерциальной системы координат в другую. Изучение этих законов проведем на примере движения тел.
Предположим, что тело, расположенное в неподвижной декартовой системе координат (), начиная с момента времени , движется с постоянным ускорением (), заданным в собственной, подвижной координатной системе (). Скорость тела в координатах с течением времени растет, постепенно приближаясь к скорости света (). В скорость тела равна нулю. Ускорение тела в () функционально через скорость зависит от времени.
(1).
Ускорение в начальный момент времени равно и с течением времени стремится к нулю. Дополнительно возьмем второе тело. Оно движется впереди первого с тем же собственным ускорением , и опережает его на промежуток времени . В координатах оно имеет ускорение
(2).
За время второе тело набирает скорость, которая в координатах остается постоянной. Ускорение второго тела в координатах () тоже постоянно и в соответствии с (1) равно
(3).
Из (1), (3) следует зависимость от
(4).
Ускорение (2) разложим в ряд Тейлора [2], из которого при малых значениях образуется равенство
(5).
Из этого равенства, учитывая (4), следует дифференциальное уравнение
(6).
Решением этого уравнения является показательная функция.
Учитывая начальные условий (1), постулат Эйнштейна по ограничению предельной скорости скоростью света и интегральную зависимость скорости тела () от ускорения
(7),
решение дифференциального уравнения приводится к линейным уравнениям
(8),
где(9).
Уравнения (8) образуют систему уравнений, устанавливающую связь между ускорением и скоростью тела. Показатель (показатель скорости Балашова) используется для преобразования показателей движения в условиях преобразования (ускорения) системы координат движущегося тела. Этот показатель образуется приращением расчетной (виртуальной) скорости (), которое могло бы получить тело от собственного ускорения , если двигалось по законам классической механики. Наблюдать эту скорость в реальных условиях невозможно, потому как она задается в виртуальном пространстве, где действуют законы классической механики без учета требований СТО.
Уравнения (8) связывают показатель с реальной скоростью движения тела ()
(10).
Здесь параметр выступает в качестве показателя скорости, который не имеет размерности. Но он может выступать в качестве обычной скорости (9), и измеряться единицами скорости. Единица показателя скорости по величине совпадает со скоростью света, измеряет виртуальную скорость, и ей присвоим самостоятельное название Бал. Показателю =1Бал согласно (8) соответствует реальная скорость = 0,63.
В трехмерном пространстве обычное векторное представление ускорения и скорости в СТО использовать нельзя, так как преобразование показателей движения здесь отличаются от преобразований в классической механике. Для придания преобразованиям векторной формы автор настоящей работы использует векторные преобразования ускорения и скорости собственного изобретения. Суть этих преобразований заключается в переводе показателей движения объекта из реальной системы координат в координаты собственного для движущегося объекта виртуального пространства. Там они преобразуются по обычным законам классической механики. После преобразований они могут быть переведены обратно или какую либо другую реальную координатную систему.
Скорость и ускорение движущегося объекта в реальных координатах изобразим векторами специального вида () и (). Скорость и собственное ускорение в виртуальном пространстве изображаются обычными векторами () и (). Векторы характеризуются модулем (,,,) и ортами направления (,,), у показателя скорости направление вектора совпадает с направлением скорости движения тела
,,,(11).
Уравнения (8) преобразуют показатели движения, когда направление ускорения совпадает с направлением движения тела . Если ускорение ортогонально направлению скорости движения тела (движение по окружности), оно характеризуется ортогональным к направлению скорости ортом (). Такое ускорение переводится в неподвижную систему координат без изменений. В общем случае произвольного направления собственного ускорения оно раскладывается на составляющие, имеющие коллинеарное и ортогональное направления к скорости движения тела.
(12).
Составляющие ускорений переводятся из одной координатной системы в другую самостоятельно. С учетом принятых обозначений, показатели движения из собственной координатной системы движущегося объекта переходят в неподвижную координатную систему посредством векторной формы уравнений (8)
(13).
Обратный перевод показателей движения из координат в координаты производятся обратными к (13) уравнениями
(14).
Векторные преобразования скоростей приводит к возможности их векторного сложения. Для сложения скоростей, например, и , они переводятся в виртуальное пространство, в котором согласно (14) выстраиваются векторы показателей скорости и . Показатели скорости складываются между собой по законам классической механики. Суммарный вектор показателя скорости возвращается в реальные координаты, образуя согласно (13) вектор суммарной скорости .
Решение задач релятивистской динамики
Новая редакция СТО ведет к пересмотру законов релятивистской динамики, включая ее фундаментальные основы.
Основной закон (второй закона Ньютона), в новой релятивистской динамике применим к собственному ускорению тела с классической формулировкой. Если тело массой движется под действием силы , то его собственное ускорение равно
(15).
Ускорение в неподвижной координатной системе получается подстановкой векторной формы равенства (15) в систему уравнений (13). Раскладывая силу на коллинеарную и ортогональную составляющие к направлению скорости движения тела , решением системы уравнений становятся коллинеарная и ортогональная составляющие ускорения.
,(16).
В существующей релятивистской динамике при определении ускорений используются преобразования Лоренца. Эти преобразования не подходят к решению дифференциального уравнения (6), не отвечают принципу относительности, и полученные на их основе формулы для ускорений , [1] недействительны. Ошибка вычисляемых по этим формулам ускорений относительно их истинных значений, задаваемых уравнениями (16), в зависимости от показателя скорости приведена на рис. 1. Из рисунка видно, что преобразования Лоренца могут рассматриваться в качестве приближения к истине в ограниченной области скоростей, но при больших скоростях их применение в СТО становится неприемлемым.
В виртуальном пространстве действуют законы классической механики, к которым относится зависимость кинетической энергии () тела массой от виртуальной скорости . Зависимость от реальной скорости , учитывая (10), приводится к виду
(17).
Следует отметить, что согласно данной формуле масса тела не зависит от его скорости или кинетической энергии. В СТО Эйнштейна масса зависит от энергии частиц и используется понятие энергии покоящейся частицы mcІ. Новая редакция СТО это понятие не подтверждает.
Формула зависимости от , используемая в существующей релятивистской динамике [1], недействительна. Ошибка вычисляемой по этой формуле кинетической энергии тела относительно ее истинного значения, задаваемого формулой (17), в зависимости от показателя скорости приведена на рис. 2.
Полученная зависимость актуальна для экспериментальных исследований, проводимых на сверхмощном ускорителе HERA. Согласно описанию HERA [3], в нем разгоняются протоны, последовательно проходя четыре ускорителя: линейный ускоритель протонов LINAC III; синхротрон DESY III; синхротрон PETRA II; синхротрон HERA-Р. На выходе ускорителей измеряется скорость движения протонов (). Действие протонов оценивается кинетической энергией.
Кинетическая энергия протонов определяется их скоростью по ошибочной формуле релятивистской динамики. В таблице 2 приведены энергетические характеристики протонов на выходе ускорителей, где: () - дополнение скорости протонов до скорости света; - существующие оценки кинетической энергии протонов; - показатели скорости, вычисленные по формуле (10); действительные значения кинетической энергии протонов, задаваемые формулой (17); относительные ошибки измерений.
Энергия протонов на выходе HERA оказывается на порядок меньше ожидаемой.
Таблица 2
|
LINAC III |
DESY III |
PETRA II |
HERA-P |
|
0,7 |
7,8E-03 |
2,7E-04 |
5,2E-07 |
||
(Бал) |
0,3 |
4,8 |
8,2 |
14,4 |
|
(ГэВ) |
1 |
7,5 |
40 |
920 |
|
(ГэВ) |
1,3 |
12,5 |
32,2 |
98,3 |
|
0,75 |
0,6 |
1,2 |
9,3 |
Рассмотрим примеры решения некоторых задач релятивистской динамики.
Вопрос. Тело имеет постоянное собственное ускорение . Какова зависимость от времени его ускорения , скорости и пройденного расстояния ?
Ускорение и скорость задаются формулами (8), (9). Если тело начало двигаться во время , зависимость этих показателей от времени приводится к виду
(18),
(19),
Пройденное расстояние определяется его интегральной зависимостью от скорости и приводится к виду
(20).
Вопрос. Тело массой (частица) движется по окружности радиусом под действием постоянно действующей касательной силы . Какова зависимость от времени угла положения частицы , ее скорости и действующей на частицу центростремительной силы ?
В рассматриваемом примере показатели движения раскладываются на коллинеарную (касательную) и ортогональную (центростремительную) составляющие, подчиняющиеся собственным законам движения. Касательная сила приводит к касательному собственному ускорению (15), результатом которого становится касательная скорость (19) и пройденное расстояние (20). Зависимость угла положения тела от времени определяется пройденным расстоянием
(21).
Центростремительные показатели движения в виртуальном пространстве подчиняются законам классической механики. При движении тела по окружности из этих законов следует зависимость силы от виртуальной скорости движения тела () [1].
(22).
Из этого равенства, учитывая (9), (15) следует, что действие касательной силы на центростремительную силу происходит по законам классической механики.
(23).
Вопрос. Тело, движущаяся со скоростью , разрывается на две равные части (частицы), разлетающиеся в противоположные стороны по оси движения со скоростью разрыва каждая. Какова скорость этих частиц?
Скорость ускоренной и замедленной частиц получается переводом и в виртуальное пространство (14), результатом которого становятся показатели скорости и . Векторное сложение этих показателей образует показатели скорости ускоренной и замедленной частиц
,(24)
Обратным переводом и в реальное пространство (13) получаются реальные скорости и
(25).
При определении скорости замедленной частицы следует учитывать соотношение между величиной и . Если больше , то направление совпадает с направлением и
(26).
Если меньше , то направление противоположно направлению и
(27).
2.Теория абсолютного движения
Теория абсолютного движения (ТАД) рассматривает особенности свойств пространственно-временных показателей с позиции специальной теории относительности (СТО) в новой редакции [1], и предназначена для замены СТО Эйнштейна [2]. СТО Эйнштейна существует уже более 100 лет. С момента появления этой теории и до настоящего времени не прекращается и даже усиливается обоснованная критика СТО с одной стороны, например [3, 4], и упорная, но не убедительная, защита ее правомерности с другой. Позиция защиты состоит в том, что СТО трудна для понимания, доступна только избранным, ничего другого, достойного для замены нет, и не может быть никогда. Новая редакция СТО и ТАД сравнительно просты, дают надежное решение использующих большие скорости задач, и позволяет убедительно разобраться в промахах СТО Эйнштейна.
ТАД требует новых подходов к пространству и времени и они рассматриваются в настоящей работе. Целенаправленного детального изучения СТО Эйнштейна и анализа ее ошибок здесь не производится. Однако, учитывая закоренелый характер заблуждений и упорство, с которым эти заблуждения охраняются, рассматриваются некоторые ложные положения и ставятся задачи, абсурдность решения которых в рамках СТО Эйнштейна совершенно очевидна.
Основные пространственно-временные показатели
Пространственно-временные показатели определяют местоположение движущихся объектов и обеспечивают контроль (привязку ко времени) происходящих на объектах процессов. Движение объекта (например, космического аппарата) будем рассматривать в координатной системе неподвижного пункта наблюдения с позиции наблюдателей, расположенных в пункте наблюдения и в движущемся объекте. Будем полагать, что объект движется в свободном пространстве по проходящей через пункт наблюдения прямой линии (лучу) с постоянной лучевой скоростью (). Время () пункта наблюдения и объекта измеряется расположенными на них часами. Часы идут синхронно [1]. Если они собраны в одном месте, то показывают одинаковое время. Показания часов могут передаваться от объекта в пункт наблюдения и обратно электромагнитными импульсами связи. Импульсы распространяются в свободном пространстве со скоростью света (). Время движения импульсов () определяет расстояние () между объектом и пунктом наблюдения
(1).
Будем считать, что время измеряется (наблюдаться) в месте приема импульсов связи и назовем его наблюдаемым расстоянием (единицей измерения расстояния здесь является время). Показания удаленных от наблюдателя часов (собственное время объекта) наблюдается им с запаздыванием на наблюдаемое расстояние. Разницу между собственным временем и наблюдаемым расстоянием назовем исходным временем ().
(2).
Движение объекта и его скоростные свойства задаются промежутками времени и расстояния , , , , связь между которыми определяется соотношениями (1), (2)
(3).
(4),
Зависимость приращения расстояния от времени (3) аналогична зависимости длины волны () от периода колебаний электромагнитной волны ()
(5).
Эта аналогия дает основание искать общие закономерности распространения электромагнитных волн и движения тел.
При движении источника и приемника электромагнитных волн друг относительно друга наблюдается эффект Доплера, который проявляется в изменении (трансформации) периода колебаний в приемнике относительно периода колебаний излучателя. Отношение периода электромагнитной волны в излучателе () к периоду принимаемой волны () назовем Доплеровским показателем трансформации времени (ДОПТ) и обозначим (D).
(6).
Особенности ДОПТ будем рассматривать с позиции принимающего электромагнитные волны наблюдателя для следующих вариантов движения.
- Наблюдатель располагается в неподвижном пункте наблюдения (находится в статике, показатели будем помечать индексом s), излучатель расположен на движущемся объекте и удаляется от наблюдателя (вариант с индексами s, ).
- Наблюдатель в статике, излучатель приближается к наблюдателю (вариант с индексами s, ).
- Наблюдатель находится в движущемся объекте (в динамике, показатели пометим индексом d), и удаляется от неподвижного излучателя (вариант с индексами d, ).
- Наблюдатель в динамике и приближается к излучателю (вариант с индексами d, ).
Периоды электромагнитных колебаний, помеченные индексами вариантов движения (, , , ), соберем в 2Х2 таблицу вариантов движения
(7).
Согласно формулам акустического эффекта Доплера для вариантов движения в статике и в динамике [2] период излучаемой волны (7) в зависимости от периода колебаний в приемнике и модуля вектора скорости движения приводится к виду
(8).
Элементы таблицы (7) задаются показателями ДОПТ (6). Из этих показателей с учетом (8) составим таблицу , с расположением элементов аналогичным таблице
(9).
В СТО [1] модуль вектора скорости задается показателем скорости
(10).
Зависимость от этого показателя определяется формулой
(11).
Из (11) следует зависимость ДОПТ (9) от
(12).
Период электромагнитных колебаний можно использовать в качестве единицы измерения промежутков времени и сравнивать движение объекта с движением приемника электромагнитных волн. По аналогии с движением приемника движение объекта подразделяется на варианты: в статике и в динамике; сближающееся с пунктом наблюдения и удаляющееся от него. Промежутки исходного времени сводятся в аналогичную таблицу вариантов движения , элементы которой имеют аналогичную (6) зависимость от собственного времени наблюдателя и ДОПТ (12)
(13)
Скорость (11) это скалярная величина, которая измеряется расстоянием, пройденным объектом за единицу собственного времени его движения и ее назовем собственной скоростью. Изменение наблюдаемого расстояния за единицу собственного времени наблюдателя назовем наблюдаемой скоростью () (единицей скорости здесь является скорость света). Учитывая (4), (13) определяется равенством
(14).
Наблюдаемая скорость объекта по аналогии с исходным временем (13) подразделяется на варианты ее наблюдения: в статике и в динамике; при сближении с пунктом наблюдения и при удалении от него (, , , ). Варианты скорости (14) с учетом (9), (12) сведем в таблицу скоростей вариантов движения
(15).
В полученном равенстве модуль скорости, наблюдаемой в движущемся объекте , ожидаемо совпадает с собственной скоростью объекта, нормированной скоростью света. Это совпадение позволяет приравнивать собственную скорость к вектору наблюдаемой скорости в динамике.
Скорость света () определяется отношением пройденного светом расстояния () ко времени его прохождения. Время движения импульса () здесь измеряется разностью показаний собственных часов неподвижного наблюдателя и синхронных часов, отмечающих начало движения импульса. При движении наблюдателя время от начала движения импульса образует промежуток времени (). Отношение к является скоростью света относительно движущегося объекта. Зависимость относительной скорости света от скорости объекта при попутном () и встречном () направлениях их движения, определяется равенствами (9), (13), (14), (15)
(16).
(17).
Время прохождения светом расстояния , взятого на неподвижном объекте, определяется наблюдаемым расстоянием (1)
(18).
На движущемся объекте скорость света меняется, соответственно меняется и время прохождения расстояния. Время попутного () и встречного () движения света на расстоянии находится из равенств (9), (13), (15), (18)
,(19).
Приращение к времени движения света для попутного () и встречного () движения объекта, имеющего скорость , учитывая (9), равно
(20).
Наблюдаемое расстояние (2) является функцией двух переменных , , соответственно ее зависимость от этих переменных описывается дифференциальным уравнением с частными производными. Частная производная по собственному времени образует активную скорость. Эта скорость () в [1] представлена вектором скорости Балашова, модуль которого равен показателю скорости и направление совпадает с направлением вектора собственной скорости. Активная скорость вариантов движения объекта представляется таблицей
(21).
Частная производная наблюдаемого расстояния в исходном времени () образует реактивную скорость (она является ответом координатной системы на активную скорость). Дифференциальное уравнение движения с учетом принятых обозначений имеет вид
(22).
Из данного уравнения, учитывая (13), (14), следует зависимость от
(23).
Варианты активной скорости (21) образуют варианты реактивной скорости . При небольших относительно скоростях объекта, учитывая (12), (21), (20), используя разложение в степенной ряд по параметру и ограничиваясь ее квадратичным членом, таблица принимает значения
(24).
Отличительной особенностью пространственно-временных показателей ТАД в сравнении с показателями классической механики или СТО Эйнштейна является наличие в дополнение к обычному времени исходного времени, и вместо одной скорости, набора скоростей. На рис. 1 показана зависимость собственной и наблюдаемой в статике скорости объекта от его активной скорости (24).
Рис. 1
Собственная скорость (в обиходе просто скорость) отвечает принципу относительности, ограничивающему ее предельное значение скоростью света. Скорость, наблюдаемая в статике, зависит от направления движения. При удалении объекта она ограничена половиной скорости света. При его приближении она превышает активную скорость и не имеет ограничений.
Свойства пространственно-временных показателей
Время принадлежит точкам свободного пространства (заполняет пространство) и по аналогии с электромагнитными волнами движется (течет) с постоянной скоростью, равной скорости света (3), (4). По этим свойствам оно приравнивается к электромагнитному полю, предопределяя его материальную сущность. Распределенное в пространстве время образует среду, которую можно называть эфиром. Эфир обладает особыми свойствами. Движение эфира относительно размещаемых в свободном пространстве неподвижных объектов (в статике) происходит по всем направлениям, линейно, с постоянной скоростью, равной скорости света. Движение объекта в эфире характеризуется абсолютной скоростью, а движение света, наблюдаемое в движущемся объекте, относительно.
Взаимосвязь пространственно временных показателей ТАД обеспечивается синхронизацией собственного и исходного времени (2), в основе которого лежит принцип постоянства хода времени. Этот принцип может быть сформулирован следующим образом. Время движения тела по замкнутой траектории объекта, движущегося в эфире с постоянной скоростью, не зависит от скорости движения объекта. Этому принципу подчиняется и импульс света, который может рассматриваться как материальная частица, обладающая собственным временем (виртуальными часами). Например, если свет распространяется в движущемся со скоростью объекте, по траектории от источника света до расположенного на расстоянии S отражателя и обратно, и время движения света от излучателя до отражателя в неподвижном объекте составляет , то в движущемся объекте согласно (9), (19) суммарное время движения равно
(25).
Время движения света в прямом направлении здесь отличается от времени обратного движения, но в сумме не зависит от скорости движения объекта.
Свойства показателей движения рассмотрим на примере прямого и обратного движения объекта (космического аппарата) между двумя неподвижными начальным и удаленным пунктами наблюдения. Время движения в одном направлении приравняем к 100 суткам. Скорость движения аппарата приравняем к 0.8. В этом случае расстояние между пунктами наблюдения равно 80 световых суток, показатель (10) равен 1.6, ДОПТ и наблюдаемые скорости, сведенные в таблицы (12), (15), равны
,(26).
Во время движения аппарат и пункты наблюдения могут обмениваться регулярными сообщениями, посылая друг другу импульсы электромагнитных колебаний. Время распространения импульсов определяет наблюдаемые расстояния (2). На рис. 2 показана зависимость от времени наблюдаемого расстояния от аппарата до начального и удаленного пунктов наблюдения (ДНР1 и ДНР2), наблюдаемые в движущемся аппарате (в динамике), и эти же расстояния (СНР1 и СНР2), наблюдаемые в пунктах наблюдения (в статике). Графики движения построены на основании наблюдаемых скоростей (14), и с учетом задержек времени прихода первых импульсов (3), отправленных в начале движения (0 или 80 св. суток).
Рис. 2
В данном примере ДОПТ и наблюдаемая скорость движения в динамике, расходятся с этими показателями в статике в 1.8, 5 раз. При уменьшении расхождение наблюдаемых скоростей в статике и в динамике уменьшается и становится малозаметным
(27).
Например, для космической скорости 9км/сек, расхождение наблюдаемых скоростей в статике и в динамике ограничено 3см/сек. Общее время движения, измеряемое в аппарате и в начальном пункте наблюдения, совпадает (соблюдается принцип постоянства хода времени).
В основе СТО Эйнштейна лежат постулаты. Эти постулаты, исправленные и дополненные, применимы и для ТАД. Первый постулат СТО, формулирующий принцип относительности, применен здесь без изменений. Второй постулат, устанавливающий постоянство скорости света, относится только к скорости света в эфире. В движущихся объектах скорость света относительна. Дополнительно использован принцип, ограничивающий собственную скорость движения тела скоростью света. Это третий постулат ТАД. К четвертому постулату ТАД следует отнести принцип постоянства хода времени.
Возможности экспериментального исследования эфира
В экспериментальном исследовании эфира сложно ожидать простых решений. Экспериментом особой важности может быть измерение эфирного ветра вокруг солнца. Такие измерения возможны с использованием искусственных спутников земли. Измерительная система здесь образуется двумя парами спутников. В каждой паре спутники могут вращаться по встречным или совпадающим орбитам. Плоскость вращения спутников одной пары совпадает с плоскостью вращения земли вокруг солнца. Вторая пара вращается в ортогональной плоскости относительно плоскости первой пары. Такое расположение спутников дает возможность измерять величину и направление эфирного ветра в трехмерных координатах. На спутниках могут использоваться излучатели и измерители времени задержки принимаемого сигнала, подобные имеющимся в навигационной системе «Глонас». Величина эфирного ветра определяется сравнением результатов измерений согласно (20) или измерениями влияния эффекта Доплера на принимаемые сигналы согласно (27).
В земных условиях эфирный ветер можно попытаться обнаружить опытами, в которых используются длинные кабельные линии связи. Время прохождения сигналов по кабелю в прямом и обратном направлениях в течение суток под воздействием эфирного ветра должно меняться. Ожидается, что приращение времени изменяется по синусоидальному закону в противофазе для сигналов прямого и обратного направлений, амплитуда которой при длине трассы в 10 т.км равна приблизительно сек (соответствует изменению длины трассы на 1 км). Такие приращения могут измеряться технологией, используемой в «Глонас». Причиной эфирного ветра является вращение земли вокруг солнца, и результаты измерений могут иметь сезонные колебания. Для получения полномасштабных результатов испытания должны проводиться в течение года.
Парадокс Майкельсона-Эйнштейна
Майкельсон в своей работе [5] проводил опыты по обнаружению эфирного ветра, его не обнаружил, и это считается верным признаком справедливости СТО Эйнштейна, основанной на постоянстве скорости света в любых инерциальных системах. Внимательное изучение этой работы показывает, что своим опытом Майкельсон вместо обнаружения эфирного ветра, испытывал на прочность принцип постоянства хода времени. В опыте измеряется время движения света по замкнутой траектории. Это время определяется формулой (25), от эфирного ветра оно не зависит. Майкельсон использует другую, ошибочную формулу, ведущую к ошибке эксперимента. Парадокс заключается в том, что поддержанная Эйнштейном ошибка Майкельсона, размножена другими, аналогичными экспериментами и не исправлена до настоящего времени.
Неправильная теория ведет к неправильному решению задач. В рамках СТО Эйнштейна любая задача решается ложно. Абсурдность решения некоторых из них совершенно очевидна.
- В «парадоксе близнецов» [2] собственная скорость или скорость в классическом ее понимании измеряется во времени путешествующего близнеца. Эта скорость здесь ничем не ограничена, в приведенном в [2] примере она в сто раз превышает скорость света. Это противоречит постулатам СТО.
- В условиях, когда две пары космических аппаратов с часами движется встречным курсом так, чтобы аппараты одной пары последовательно встречались с аппаратами другой пары, а расстояние между аппаратами в каждой паре оставалось неизменным, показания часов встречающихся аппаратов по теории Эйнштейна не может быть одинаковым. Найти, какие часы идут быстрее, а какие медленнее невозможно, и задача сопоставления показаний часов у встречающихся аппаратов решения не имеет.
Перспективы развития ТАД
Существование эфира изменяет общепринятое представление физики о материи и способно оказать существенное воздействие на развитие разных областей научного знания. Это относится к гравитации, науке о вселенной, науке о строении материи. С позиции ТАД вселенная представляется неопределенного вида котлом, заполненным эфиром с вкраплением космических тел (галактик, звезд, планет и т.п.). Эфир движется в пространстве аналогично распространению электромагнитных волн и в его движении соблюдаются законы эффекта Доплера, присущие газообразной среде. Можно ожидать и другие аналогии эфира с электромагнитными волнами и с газообразной средой. Возможно, эфир имеет квантовую структуру, помимо скорости движения характеризуется плотностью, длиной свободного пробега квантов, давлением, температурой, подчиняется законам теории идеальных газов. Давление эфира зависит от его плотности и скорости света. Проникновение эфира через материю сопровождается падением этих показателей, между разнесенными в пространстве массами они становятся меньше, и появляется гравитационная сила притяжения. Уменьшение плотности и скорости света в эфире означает переход его энергии в массу тел (разогрев космических тел). Собираемая энергия преобразуется в тепловое излучение, поддерживающее в космических телах температурный баланс.
Никаких гарантий постоянства свойств эфира в долгосрочной перспективе нет. Можно ожидать существования эфирных потоков, вихрей, перепадов давления и температуры, постепенное медленное уменьшение скорости света (охлаждение эфира). Наблюдение за удаленными космическими объектами одновременно означает и наблюдение за событиями прошлого, когда скорость света была больше настоящей. Этим можно объяснять наблюдаемое красное смещение спектров удаленных светил.
Изложенные умозаключения нуждается в более глубокой проработке, но в общих чертах объясняют непонятные явления и имеют хорошую перспективу соответствовать истине.
Комментарии к новой редакции СТО и ТАД
Здесь даны соображения по некоторым положениям работ для их лучшего восприятия.
Зависимость ускорения от скорости движущегося объекта в новой редакции СТО (8) задается стандартной, экспоненциальной функцией, характеризующей воздействия параметра на процесс с ограниченной возможностью своего развития, например, постоянно действующей силы на ускорение тела в газовой среде. Такая зависимость, как правило, не нуждается в особых доказательствах. Доказательство стандартной закономерности, это упражнение на сообразительность. Здесь оно использовано в ответ на бездоказательное применение особой функции (преобразований Лоренца) в СТО Эйнштейна.
В работах имеются ссылки на взятые из справочника по физике данные. Сопоставление данных новой редакции СТО и ТАД с данными из справочника приведено в таблице 1.
Таблица 1
Формулы СТО |
Формулы из справочника |
|
,(16). |
, |
|
(17). |
||
Формула эффекта Доплера в ТАД(8). |
Где - исходная частота колебаний в излучателе, и - частота колебаний в неподвижном и в движущемся приемнике, - скорость распространения колебаний в среде, и - скорости сближения и расхождения приемника с излучателем. |
В парадоксе Майкельсона-Эйнштейна ошибка эксперимента Майкельсона не является новостью. Она достаточно изучена [3]. Дополнительно ошибка может быть доказана без использования ТАД. Для этого следует определить суммарное количество длин волн, помещающееся между излучателем и отражателем при прямом и обратном движении света в интерферометре Майкельсона. Длина волны движущегося источника света определяется по формулам эффекта Доплера. Нетрудно убедиться, что результаты вычислений не зависят от эфирного ветра.
Другое доказательство может быть получено, если сравнивать время движения по замкнутой траектории двух тел с одинаковой скоростью и на одинаковое расстояние, но по ортогональным направлениям. При общем времени начала движения эти тела имеют и общее время его окончания, независимо от скорости движения базы (координатной системы), в которой это движение происходит. Наращивая скорость движения тел, в приделе получим скорость света, для которой сохраняется общность начала и окончания движения. Время движения света по замкнутой траектории получается независимым от скорости координатной системы, в которой это движение происходит.
В экспериментальном исследовании эфирного ветра интерес представляет обнаружение и измерение его составляющей, образуемой вращением земли вокруг солнца, и составляющей, образуемой движением солнца в эфире. Земля движется по орбите со скоростью, равной приблизительно . Такая скорость может быть найдена измерениями Доплеровского эффекта электромагнитных волн, распространяющихся между спутниками, согласно (27) и измерениями приращений времени распространения сигнала на больших расстояниях согласно (20). О движении солнца в эфире ничего неизвестно. Измерение этой составляющей эфирного ветра особенно интересно.
Существование эфира ставит вопросы: что это такое и откуда берется? Сейчас свойства эфира не изучены, и предположения могут быть самыми разнообразными. По известным свойствам он напоминает реликтовое космическое излучение. Такое совпадение дает основание предположить об их общей природе, причастности к «темной материи» и «темной энергии».
Заключение
Теория абсолютного движения ставит в основу материального мира эфир. Образующая эфир материя находится в движении с постоянной скоростью, равной скорости света. Движение тел происходит в эфире и характеризуется абсолютной скоростью, при этом скорость света в движущемся объекте относительна. Новое представление материального мира позволяет решать задачи на движение с большими скоростями и способно оказать существенное воздействие на развитие разных областей научного знания, включая науку о строении материи, науку о вселенной, гравитацию.
Литература
теория относительности релятивистский динамика
1. А.Ф.Балашов. Специальная теория относительности в новой редакции.
2. Б. М. Яворский, А. А. Детлаф. Справочник по физике. Москва, «Наука», 1990.
3. Н.Акельев «Специальная теория относительности А. Эйнштейна - величайшая афера…», 2010г, http://new-idea.kulichki.com/?mode=physics&pm=1274
4. В.А.Ацюковский. Критический анализ основ теории относительности. Жуковский, «Петит», 1996 http://www.atsuk.dart.ru
5. А.А.Майкельсон, Э.В.Морли. Об относительном движении Земли и светоносного эфира, 1887 г. http://ether.wikiext.org/wiki/Michelson_Morley_1887
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Инерциальные системы отсчета. Классический принцип относительности и преобразования Галилея. Постулаты специальной теории относительности Эйнштейна. Релятивистский закон изменения длин промежутков времени. Основной закон релятивистской динамики.
реферат [286,2 K], добавлен 27.03.2012Принцип относительности Г. Галилея для механических явлений. Основные постулаты теории относительности А. Эйнштейна. Принципы относительности и инвариантности скорости света. Преобразования координат Лоренца. Основной закон релятивистской динамики.
реферат [119,5 K], добавлен 01.11.2013История появления новой релятивистской физики, положения которой изложены в работах А. Эйнштейна. Преобразования Лоренца и их сравнение с преобразованиями Галилея. Некоторые эффекты теории относительности. Основной закон и формулы релятивистской динамики.
контрольная работа [90,2 K], добавлен 01.11.2013Различная запись преобразования Лоренца. Следствия преобразований. Парадоксы кинематики специальной теории относительности: одногодок (модифицированный парадокс близнецов), антиподов, "n близнецов", расстояний и пешеходов. Итоги теории относительности.
реферат [230,7 K], добавлен 03.04.2012Преобразования Галилея и Лоренца. Создание специальной теории относительности. Обоснование постулатов Эйнштейна и элементов релятивистской динамики. Принцип равенства гравитационной и инертной масс. Пространство-время ОТО и концепция эквивалентности.
презентация [329,0 K], добавлен 27.02.2012Общая теория относительности с философской точки зрения. Анализ создания специальной и общей теорий относительности Альбертом Эйнштейном. Эксперимент с лифтом и эксперимент "Поезд Эйнштейна". Основные принципы Общей Теории Относительности (ОТО) Эйнштейна.
реферат [42,9 K], добавлен 27.07.2010Изменение формы движущегося объекта и другие явления в рамках преобразования Лоренца. Гносеологические ошибки Специальной теории относительности А. Эйнштейна. Проблема определения границ применимости альтернативной интерпретации преобразования Лоренца.
доклад [3,1 M], добавлен 29.08.2009Сущность принципа относительности Эйнштейна, его роль в описании и изучении инерциальных систем отсчета. Понятие и трактовка теории относительности, постулаты и выводы из нее, практическое использование. Теория относительности для гравитационного поля.
реферат [14,5 K], добавлен 24.02.2009Основные положения специальной теории относительности. Проведение расчета эффекта искривления пространства на этапе математического описания гравитационного взаимодействия. Сравнительное описание математической и физической моделей гравитационного поля.
статья [42,4 K], добавлен 17.03.2011Экспериментальные основы специальной теории относительности, ее основные постулаты. Принцип относительности Эйнштейна. Относительность одновременности как следствие постоянства скорости света. Относительность пространственных и временных интервалов.
презентация [1,8 M], добавлен 23.10.2013Положения теории относительности. Релятивистское сокращение длин и промежутков времени. Инертная масса тела. Причинно-следственные связи, пространственно-временной интервал между событиями. Единство пространства и времени. Эквивалентность массы и энергии.
контрольная работа [25,0 K], добавлен 16.12.2011История и главные предпосылки возникновения и развития частной теории относительности, ее характеристика и общие положения. Понятие и значение инерциальной системы отсчета. Результаты теории в релятивистской динамике, итоги специального эксперимента.
контрольная работа [31,2 K], добавлен 01.05.2010Опыт Майкельсона и крах представлений об эфире. Эксперименты, лежащие в основе специальной теории относительности. Астрономическая аберрация света. Эффект Доплера, связанный с волновыми движениями. Принцип относительности и преобразования Лоренца.
курсовая работа [214,7 K], добавлен 24.03.2013Предпосылки создания теории относительности А.Эйнштейна. Относительность движения по Галилею. Принцип относительности и законы Ньютона. Преобразования Галилея. Принцип относительности в электродинамике. Теория относительности А.Эйнштейна.
реферат [16,0 K], добавлен 29.03.2003Доказательство ошибочности специальной теории относительности (СТО). Выяснение физического смысла преобразования Лоренца, подход к анализу "мысленных экспериментов" Эйнштейна и исправление ошибок в этих экспериментах. "Волновой вариант теории Ритца".
статья [68,5 K], добавлен 07.01.2010Возникновение теории относительности. Классическая, релятивистская, квантовая механика. Относительность одновременности событий, промежутков времени. Закон Ньютона в релятивистской форме. Связь между массой и энергией. Формула Эйнштейна, энергия покоя.
курсовая работа [194,5 K], добавлен 04.01.2016Анализ основных научных и мировоззренческих идей физика-теоретика и крупного общественного деятеля Альберта Эйнштейна. Основополагающие принципы и постулаты специальной и общей теории относительности. Основы квантовой теории и релятивистской космологии.
реферат [18,5 K], добавлен 14.12.2010История создания общей теории относительности Эйнштейна. Принцип эквивалентности и геометризация тяготения. Черные дыры. Гравитационные линзы и коричневые карлики. Релятивистская и калибровочная теории гравитации. Модифицированная ньютоновская динамика.
реферат [188,4 K], добавлен 10.12.2013Изучение ключевых научных открытий Альберта Эйнштейна. Закон внешнего фотоэффекта (1921 г.). Формула связи потери массы тела при излучении энергии. Постулаты специальной теории относительности Эйнштейна (1905 г.). Принцип постоянства скорости света.
презентация [1,1 M], добавлен 25.01.2012О неприменимости в рамках специальной теории относительности релятивистского члена и формулы сокращения Фиджеральда. Формула эффекта Доплера для акустических явлений, пояснения о физической длине. Рассмотрение опыта Майкельсона с учетом эффекта Доплера.
статья [2,1 M], добавлен 02.10.2010