Критика догматов специальной теории относительности
Проведение исследования догмата постоянства скорости света и невозможности ее превышения при любых взаимодействиях. Основная характеристика преобразования Лоренца, не изменяющего физические законы при переходе от одной инерциальной системы отсчета.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 23.11.2018 |
Размер файла | 275,1 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/
Критика догматов специальной теории относительности
Введение
За 100 лет господства специальной теории относительности (СТО) релятивисты превратили ее постулаты, некогда провозглашенные А. Эйнштейном в самые настоящие догматы, не подлежащие критике, загнав физику в глубочайший кризис. Положение это нетерпимое, несовместимое с принципами научного познания.
Проблема заключается в том, что относительная независимость теоретического знания от его эмпирического базиса, свобода построения различных теоретических конструкций невольно создают иллюзию немыслимой легкости изобретения универсальных объяснительных схем и полной научной безнаказанности авторов за свои сногсшибательные идеи.
О надвигающемся перерождении науки еще более чем 100 лет назад предупреждал великий русский писатель Лев Николаевич Толстой: «Наука в наше время занимает совершенно то место, которое занимала церковь 200-300 лет тому назад. Те же признанные жрецы - профессора, те же соборы, синоды в науке, академии, университеты, съезды. То же доверие и отсутствие критики в верующих и те же среди верующих разногласия, не смущающие их. Те же слова непонятные, вместо мысли и та же самоуверенная гордость:
- Что же с ним говорить, он отрицает откровение, церковь.
- Что же с ним говорить, он отрицает науку.»
Сам по себе метод рассмотрения предметов и явлений в статике, а тем самым огрубление, упрощение действительности, имеет полное право на существование. Метод абстрагирования, который при этом применяется, вполне научен и явно или неявно используется всеми научными дисциплинами. Если за покоем не забывать движение, за статикой - динамику, а за деревьями - лес, то абсолютное не только допустимо, оно необходимо в физической теории.
Плохую услугу познанию оказывает не только абсолютизация покоя, но и абсолютизация его противоположности - движения. И то и другое есть выражение метафизического способа исследования. Если в первом случае мы встаем на путь, ведущий к догматизму, то во втором - на путь, ведущий к абсолютному релятивизму.
Метафизика признает реальным только бытие, в ней нет процесса становления, представляющего переход от небытия к бытию и наоборот. У релятивистов все относительно, и только сама относительность абсолютна, у них иллюзорно как бытие, так и небытие. Только в диалектике бытие отделяется от небытия, существует относительный покой и всюду есть общее.
Большинство физиков, за редким исключением, пренебрежительно относятся к философии. В этом скрывается одна из причин (увы, далеко не единственная) кризисного состояния физики. Нобелевский лауреат Стивен Вайнберг, например, одну из глав своей книги «Мечты об окончательной теории» так и назвал: «Против философии», и надо признать, что название соответствует содержанию. Однако независимо от собственного желания, любого физика по его философским взглядам можно отнести к одному из трех философских направлений:
Философское направление |
Отношение к философским категориям |
|||
Бытие |
Небытие |
Становление |
||
Метафизика |
Реально |
Иллюзорно |
Иллюзорно |
|
Релятивизм |
Иллюзорно |
Иллюзорно |
Реально |
|
Диалектика |
Реально |
Реально |
Реально |
Согласно классификации материалисты - это метафизики, а релятивисты - это идеалисты. И те, и другие не имеют права называть себя диалектиками. Фактически, хотя это не осознали еще многие физики, наука вернулась от механического детерминизма к исконному диалектическому принципу всеобщей связи.
Современные релятивисты стремятся откреститься от идеализма, а материалисты - от метафизики. Самому Эйнштейну не нравилось, что его теорию стали называть теорией относительности, его больше устраивало название «теория инвариантности», скрывающее подлинную сущность теории и избавляющее от необходимости отвечать на неудобные вопросы.
В основу СТО положено несколько догм, главными из которых являются:
- догмат абсолютной относительности движений. Согласно этому догмату состояние покоя совершенно неотличимо от состояния равномерного прямолинейного движения;
- догмат постоянства скорости света и невозможности ее превышения при любых взаимодействиях. Согласно этому догмату скорость света не зависит ни от скорости источника излучения, ни от скорости приемника илучения и ничто на свете, даже мысль не распространяется быстрее скорости света:
- догмат об истинности преобразований Лоренца. Согласно этому догмату преобразования Лоренца есть правильные и единственно возможные преобразования, не изменяющие физические законы при переходе от одной иенрциальной системы отсчета (ИСО) к другой.
Цель настоящей статьи - показать ущербность постулатов СТО с позиций многомерности пространства - времени.
1. Концепция многомерности пространства - времени
Будем исходить из того, что пространство и время - это диалектические противоположности. Диалектическое единство пространства и времени образует материю. Чем больше в материи пространства, тем меньше в ней времени, и наоборот. Одномерная материя образована одномерным пространством и одномерным временем; двумерная материя образована двумерным пространством и двумерным временем и т. д. Эта важнейшая симметрия оставалась до сих пор незамеченной, главным образом из-за того, что многомерность времени никак не проявляется, если рассматриваются процессы, происходящие в пространстве одного какого-либо измерения. Многомерность времени проявляется при сравнении процессов, происходящих в пространствах различной размерности.
Сущность принципа относительности в теории многомерных пространств сводится к утверждению, что физические процессы протекают одинаково в пространствах различной размерности. Перемещения по пространствам различного числа измерений не изменяют физические законы. Наблюдатель всегда ощущает себя трехмерным существом. Одновременно с перемещениями по пространствам изменяется их размерность. Мы можем, например, переместиться в четырехмерное пространство, но одновременно с этим для нас закроется пространство трехмерное.
Многомерность времени вытекает из закона сохранения материи, основанном на всем предшествующем опыте физики и утверждающем, что количество материи не изменяется при любых пространственно-временных преобразованиях. Никому еще не удалось дать определение понятиям «пространство» и «время», а вот дать определение понятию «материя» мы уже можем: материя - это физическая величина, равная произведению количества содержащегося в ней пространства на количество содержащегося в ней же времени:
Согласно (1.1) будет правильно утверждать, что пространство и время образуют материю, а не являются формой существования материи. Нет в материи ничего, кроме пространства и времени. Дать определение пространству и времени невозможно не из-за того, что таких определений не существует, а напротив, из-за того, что таких определений бесконечно много. Все, что движется, это пространство; все, что покоится, это время. Синоним пространства - материя в ее материалистическом понимании как объективная реальность. Синоним времени - потенциальная энергия как субъективная реальность.
Таким образом материя в теории многомерных пространств включает в себя как объективную, так и субъективную реальность. Бесконечное количество возможных определений пространства позволяет определить пространство как движение, а время (потенциальную энергию) - как покой. Движение и покой образуют диалектические противоположности, необходимые для самодостаточного существования бесконечной в пространстве и времени Вселенной, не требующей первоначального толчка и подзавода.
Материя может находиться в различном качественном состоянии. Качественное состояние материи определяется ее размерностью n . Многообразие окружающего нас мира объясняется многообразием (многомерностью) различных состояний материи.
2. Критика догмата абсолютной относительности движений
Австрийский физик Эрнст Мах, под влиянием идей которого находился и Эйнштейн, писал об учениях Птолемея и Коперника следующее: «…оба учения одинаково верны, только последнее проще и практичнее ». Эйнштейн пошел дальше своего кумира, отказав выделенным системам вообще в праве на существование.
Следует заметить, что не существует ни идеальных инерциальных, ни идеальных абсолютных систем отсчета. Чтобы двигаться равномерно и прямолинейно, идеальная инерциальная система отсчета не должна взаимодействовать с окружающим пространством, поэтому для внешнего наблюдателя она становится ненаблюдаемой, а значит и несуществующей. Но если инерциальная система взаимодействует с окружающим пространством, то всегда можно обнаружить ее движение относительно пространства. Если пассажира из примера Галилея поместить в закрытую носовую каюту современного судна на воздушной подушке и снабдить его термометром, то он не только обнаружит сам факт движения, но и вычислит скорость своего движения по разнице температур стенок каюты. Проблемы вовсе исчезают, если у пассажира есть возможность «высунуться» на палубу корабля.
Гелиоцентрическая система Коперника не является абсолютной системой отсчета, но она ближе к абсолютной системе отсчета, чем геоцентрическая система, в которой звезды, вопреки той же теории относительности, движутся по небу со сверхсветовыми скоростями. Кощунственно утверждать, что смерть Джордано Бруно на костре инквизиции была напрасной. В ставшем классическим в специальной теории относительности примером с движущимся поездом и вокзалом, при резком торможении падают все-таки чемоданы с полок вагонов, а не водокачка, стоящая возле полотна железной дороги. Ни о каком равноправии систем отсчета, связанных с землей и поездом не может быть и речи. Система отсчета, связанная с земной поверхностью является выделенной системой отсчета для всего, что по ней движется.
Среди множества возможных систем отсчета всегда существует одна выделенная, найти такую систему иногда бывает чрезвычайно сложно, так как требуется преодолеть некоторый барьер, взглянуть на изучаемое движение не изнутри, а снаружи.
За 20 лет до создания специальной теории относительности англичанин В.Клиффорд исследовал многомерные пространства и пришел к важному выводу: «… мы не можем ожидать, чтобы какое-нибудь существо было в состоянии составить себе геометрическое понятие о кривизне его пространства раньше, чем оно увидит его из пространства высшего измерения, т. е. на деле - никогда». Вывод Клиффорда полностью соответствует принятому нами принципу относительности для многомерных пространств: в пространствах различной размерности все процессы протекают одинаково, а судить о кривизне пространства и его движении можно только «высунувшись» в пространство большей размерности.
Эйнштейн был знаком с работами Клиффорда, но при создании специальной теории относительности совершенно не учел многомерность пространства. Такую же ошибку совершают и все последующие поколения релятивистов. Не сумев найти выделенную систему отсчета для объектов трехмерного пространства, Эйнштейн, а за ним и все его последователи заявили, что выделенных систем отсчета не существует. Но это не так
Специальную теорию относительности нельзя применять к изучению нашего трехмерного пространства. С помощью масштабных линеек и часов, являющихся атрибутами того же самого пространства, невозможно определить, искривлено ли наше пространство, или оно не имеет кривизны, движется ли оно или находится в состоянии покоя.
Эйнштейн в специальной теории относительности вводит постулат постоянства скорости света, чем вроде бы соглашается с невозможностью определить движение трехмерного пространства в трехмерном же пространстве и этим объясняет отрицательный результат эксперимента Майкельсона. Но затем, не моргнув глазом, он вводит в теорию преобразования Лоренца, с помощью которых не только определяет сам факт движения, но и находит скорость движения трехмерного пространства в трехмерном же пространстве.
Специальная теория относительности совершенно непригодна и для решения проблемы одновременности событий. Действительно, если Ньютон и Эйнштейн родились в различных точках пространства, то всегда найдутся инерциальные системы отсчета, наблюдатели которых могут утверждать, что Эйнштейн родился раньше Ньютона. Но ведь это - прямое нарушение принципа причинности, на котором держится все здание современной науки. Вопреки здравому смыслу, осмеянному релятивистами, это противоречие, кокетливо названное парадоксом часов, считается достижением теории, а не ее опровержением.
Принцип причинности более фундаментален, чем принципы теории относительности. Применение принципа причинности к «местному времени», ограничение скорости передачи взаимодействий скоростью света, отождествление хода времени с показаниями часов и применение преобразований Лоренца к трехмерному пространству - вот важнейшие гносеологические ошибки Эйнштейна. К сожалению, эти ошибки не были своевременно обнаружены и закрепились в физике.
Не будет наблюдаться и парадокс в возрасте двух близнецов, один из которых отправился в путешествие со скоростью света.
Во-первых, релятивисты считают часы прибором для измерения времени, а время в теории относительности - это показания часов. Имеем порочный логический круг.
Во - вторых, в теорию введено абсурдное положение о «принципиальной невозможности синхронизации удаленных часов» кроме как световыми сигналами. В 2012 году исполняется 50 лет с момента признания изобретением «Способа стабилизации высокостабильных генераторов частоты». Суть изобретения состоит в том, что предлагается «подкручивать» атомные часы в зависимости от величины гравитационного потенциала, скорости и ускорения.
Все необходимые параметры можно получить с помощью гиростабилизированных платформ, давно уже применяющихся в авиации. Что нам это дает? Это позволяет синхронизировать любые часы во Вселенной по показаниям эталонных корректируемых часов. Можно, например, взять трое таких часов, одни оставить на Земле, с двумя другими полететь к братьям по разуму в другую звездную систему, оставить им в подарок часы и с оставшимися вернуться на Землю. Самое замечательное состоит в том, что все часы будут показывать одинаковое время, естественно, если справедлива теория относительности. Хорошо бы еще привязать часы к центру тяжести Вселенной, тогда они будут показывать абсолютное время. Но изобретение на это вроде бы не претендует, за эталонные часы можно принять и часы на Спасской башне Кремля. Никакого парадокса часов, во всей Вселенной установлено московское время. Плохо только, что из теории относительности выбрасывается ее краеугольный камень.
3. Критика догмата постоянства скорости света
Самый известный спор о принципе неопределенностей произошел на пятом Сольвеевском международном конгрессе ученых в 1927 году в Брюсселе. Спорили Альберт Эйнштейн и Нильс Бор. Спорили о том, вероятностна ли в основе своей Вселенная. По легенде, именно на этом конгрессе Эйнштейн произнес свое знаменитое «Бог в кости не играет»
Через два года после конгресса, основательно обдумав создавшееся положение, Эйнштейн, совместно с Подольским и Розеном, предлагает мысленный эксперимент, по его мнению, напрочь опровергающий реальность существования волновой функции, квадрат модуля которой, как известно, определяет вероятность нахождения электрона в точке x, y, z трехмерного пространства.
Суть эксперимента состоит в следующем. Пусть система состоит из двух электронов и пусть в какой-то момент времени электроны находятся на большом (известном) расстоянии друг от друга. Пусть также электроны обладают известным суммарным импульсом. Если измерить импульс первого электрона, то импульс второго электрона можно найти немедленно, ведь сумма импульсов известна. С другой стороны, если кто-нибудь измерил положение первого электрона, то мгновенно становится известным и положение второго. Это означает, что, наблюдая состояние первого электрона, мы можем мгновенно изменить волновую функцию так, что второй электрон станет занимать определенное положение и обладать определенным импульсом, несмотря на то, что мы к нему и близко не подходили.
Интересно, что подобный эксперимент был, в конце концов, проведен и показал, что все происходит именно так, как описал Эйнштейн, и что волновая функция изменяется практически мгновенно. Один из экспериментов проводился в 2008 году на фотонах, находящихся в определенном «спутанном состоянии». Ученые университета Женевы разделяли пары спутанных фотонов и отправляли их по оптическому волокну на два детектора, находящиеся в противоположных направлениях на расстоянии 9 километров от излучателя. Детекторы на входе и выходе определяли «цвета» фотонов (их волновые характеристики). Измерения повторялись неоднократно в течение 12 часов. Оказалось, что физические свойства фотонов менялись одинаково и синхронно. Если один фотон становился «красным», то второй - тоже. Не удалось засечь время запаздывания, но в пределах точности аппаратуры можно было утверждать, что волновая функция изменялась со скоростью, превосходящей скорость света не менее чем в 10000 раз. Обе частицы как бы следуют сигналу внешнего «регулировщика движения».
Ни одна физическая теория дать удовлетворительного объяснения результатов экспериментов не смогла. Ведь если в природе существуют явления, при которых скорость передачи взаимодействий бесконечно велика, то тела могут действовать друг на друга на расстоянии и при отсутствии материи между ними. Такое воздействие тел друг на друга в физике называют дальнодействием. Когда же тела действуют друг на друга с помощью материи, находящейся между ними, то их взаимодействие называется близкодействием.
У многих физиков нет привычки говорить «не знаю», когда проблема не решается доступными им средствами, поэтому неоднократно заявлялось, что парадокс Эйнштейна, Подольского и Розена разрешен, но всякий раз оказывалось, что это не так.
По существу проблема сводится парадоксам Зенона и требует для своего разрешения принятия одного из двух постулатов: либо пространство и время дискретны (позиция Бора), либо пространство и время непрерывны (позиция Эйнштейна). Ошибочность позиции Бора состоит в том, что признавая дискретность трехмерного пространства и времени, он допускает бесконечную скорость передачи взаимодействий в нем.
Для передачи воздействия одного тела на другое через промежуточную среду, необходимо некоторое время, так как любые процессы в материальной среде передаются от точки к точке с конечной и вполне определенной скоростью. В специальной теории относительности утверждается, что нет скорости передачи взаимодействий больше, чем м /с. Ошибочность позиции Эйнштейна состоит в том, что признавая непрерывность пространства и времени (пространство и время нулевого числа измерений), он ограничивает скорость передачи взаимодействий в нем.
Специальная теория относительности описывает лишь один частный случай из множества фазовых пространственно-временных преобразований. Наше трехмерное пространство, в котором происходит преобразование двумерного пространства в одномерное, не является абсолютной пустотой, именно поэтому м/c. Из-за различного соотношения пространства и времени в квантах материи, плотность пространства скачкообразно уменьшается при переходе к пространствам большего числа измерений. Забегая вперед скажем, что в пространстве четвертого числа измерений, например, все процессы протекают в раз быстрее, чем в нашем трехмерном пространстве.
Исходя из квантовых представлений, можно схематично описать процесс излучения, распространения и поглощения фотонов элементарными частицами пространства второго измерения. При поглощении фотона совершается фазовое пространственно-временное преобразование по схеме:
то есть одномерное пространство фотона (струна) превращается в двумерное пространство поглотившей его частицы (сферы), а высвободившаяся энергия может быть затрачена, например, на переход электрона на более высокий энергетический уровень. Энергии струны фотона ультрафиолетовых световых лучей соответствует масса кг.
При излучении фотона совершается обратное пространственно-временное преобразование. При излучении фотон рождается заново, при поглощении фотон уничтожается. Масса движущегося фотона не равна нулю и поэтому происходит искривление лучей света вблизи массивных тел.
При перемещении фотона совершается еще одно пространственно - временное преобразование:
и
То есть, фотон перемещается скачками, как мерцающая или телепортирующаяся частица. В одной точке масса фотона превращается в энергию, а в другой точке из энергии образуется масса фотона. Энергия перемещается через пространство нулевого числа измерений мгновенно. Вернее будет сказать, что энергия поглощается в одной точке физического вакуума и тут же мгновенно высвобождается в другой точке пространства.
Схема распространения света в вакууме мерцающими фотонами приведена па рис.1. Сначала в точке О частицы фотона превращаются в энергию за некоторое время t. Одновременно с этим энергия мгновенно перемещается в точки А или Б. В это же самое время в точках А и Б происходит обратное преобразование энергии в образующие фотон частицы за то же самое время t. скорость свет лоренц физический
Всегда можно подобрать расстояние АБ таким, что скорость света относительно источника излучения, приемника и среды будет равна c. Возможность изменять расстояние ОА и ОВ обеспечивается бесконечной скоростью передачи энергии.
Cкорость света в движущейся среде равна:
Где: c/ - скорость света в неподвижной среде;
- показатель преломления среды;
V - скорость среды относительно выделенной системы отсчета.
Приближение записано в первом порядке разложения по V и соответствует экспериментальным данным, полученным в опытах Физо.
Расстояние между точками мерцания находится из соотношения Де Бройля:
, где
A вот на переизлучение затрачивается время:
Откуда находим:
Следовательно, скорость света в среде полностью определяется временем переизлучения фотонов и зависит в конечном счете от физических свойств среды. С помощью мерцающих фотонов можно объяснить отрицательный результат эксперимента Майкельсона. Отрицательный результат связан не с сокращением размеров установки в направлении движения, а с тем, что расстояние между источником излучения и мерцающими фотонами в направлении движения источника больше, чем расстояние между мерцающими фотонами в противоположном направлении. В вакууме
ОА =
ОВ =
Нетрудно видеть, что излучение фотонов производится в полном соответствии с баллистической теорией распространение света Ритца в выделенной системе отсчета. Оказавшись вне излучателя, фотон переизлучается и движется скачками в вакууме или среде со средней скоростью с или с/.
Любое перемещение установок в экспериментах Майкельсона, Физо, Саньяка и их подобным относительно выделенной системы отсчета вызывают доплеровский сдвиг частот. В опытах Майкельсона поступательного движения относительно выделенной системы отсчета (земной поверхности) не было, а вот угловое перемещение, связанное с суточным вращением Земли имело место и оно было зафиксировано в незначительных суточных флуктуациях доплеровских сдвигов частот.
С помощью наглядной модели распространения света нам удалось обосновать, а не просто постулировать постоянство скорости света
С помощью мерцающих фотонов также доказывается, что в знаменитом мысленном эксперименте Эйнштейна с лампочкой, зажигаемой в движущемся вагоне, свет одновременно достигает задней и передней стенок вагона, как с точки зрения наблюдателя, находящегося внутри вагона, так и с точки зрения наблюдателя, находящегося на платформе. Постоянство скорости света для наблюдателя внутри вагона вызвано особенностями распространения света мерцающими фотонами, а наблюдатель на платформе просто должен учесть, что свет, как и звук, движется с некоторой скоростью.
Мерцающие фотоны освобождают специальную теорию относительности от парадокса близнецов и не менее парадоксального принципа относительности одновременности пространственно разнесенных событий. Одновременно с этим мерцающие фотоны ограничивают область применимости специальной теории относительности двумерным пространством микромира.
Таким образом, в фотоне проявляются одновременно свойства частицы и волны (частота мерцаний). Для макротел, состоящих из множества микрочастиц понятие длины волны Де Бройля лишено физического смысла не из-за того, что масса большая, а из-за того, что центр масс макротела никаких колебаний вообще не совершает.
4. Критика догмата об истинности преобразований Лоренца
Расширенные преобразования Лоренца, получаются, исходя из следующих предположений:
* преобразования образуют однопараметрическую однородную линейную группу;
* скорость системы относительно системы равна с противоположным знаком скорости системы относительно ;
* сокращение размеров в , с точки зрения наблюдателя, находящегося в , е
В этом случае преобразования для системы , движущейся по оси системы в трехмерном пространстве со скоростью V, принимают вид:
; ; ;
Интересно, что формулы (4.1) в несколько иной записи были получены самим Лоренцем уже через 7 лет после создания Эйнштейном специальной теории относительности, однако, объяснить физический смысл коэффициента W он не смог. Дело в том, что Лоренц свои преобразования выводил исходя из предположения о существовании привилегированной (выделенной) системы отсчета. Не понимал он лишь сути привилегированности.
С позиций теории многомерных пространств выделенной для множества систем числа измерений является одна единственная система числа измерений. Для трехмерных тел нашей трехмерной Вселенной выделенной системой отсчета является четырехмерное пространство, движение относительно которого является движением относительно реликтового фона
При W = 1 формулы (4.1) дают преобразования Эйнштейна и специальную теорию относительности. Но здесь важно отметить одно существенное обстоятельство. Формулы Лоренца не допускают обратного преобразования (рис.2)
Выделенная система (единственная) и движущиеся системы (которых неограниченное множество) - неравноправны. Наблюдатель выделенной системы отсчета числа измерений может наблюдать реальное сокращение размеров и замедление времени в системах числа измерений, в то время как для наблюдателя системы числа измерений выделенная система числа измерений как бы вообще не существует, как для нас вроде бы не существует четырехмерного пространства.
Отказавшись полностью от абсолютного, Эйнштейн совершил гносеологическую ошибку, приведшую к так и неразрешенному до сих пор релятивистами парадоксу близнецов и абсурдному принципу относительности одновременности, противоречащему фундаментальному принципу причинности.
При W = 0 формулы (4.1) дают преобразования Галилея и механику Ньютона. Однако (3.4) - это формулы линейной динамики. В теории многомерных пространств мы будем применять нелинейную динамику, в которой релятивистский корень заменяется выражением
Где - гамма-функция;
- показатель степени дробной производной;
- размерность физической величины в абсолютной системе измерения физических величин.
Широкое применение дробных интегралов и производных сдерживается отсутствием их четкого физического истолкования, такого, например, как у обыкновенного интеграла и обыкновенной производной.
В классической геометрии нет промежуточных объектов между точкой () и отрезком прямой (), между отрезком прямой и квадратом () и так далее.
Целые показатели размерности бывают только у неподвижных пространств. Это предельный идеальный случай, который мы можем представить себе только теоретически, ведь реальное пространство - время без движения не существует.
Зачастую дробные показатели размерности считают противоестественными. Такой взгляд стал возможным лишь из-за того, что показатели размерности в большинстве физических процессов мало отличаются от целых чисел ввиду малых скоростей движения реальных физических объектов.
Дробные степени в показателях размерностей возникают также при описании фрактальных (разномасштабных, подобных целому) сред. В фрактальной среде, в отличие от сплошной среды, случайно блуждающая частица удаляется от места старта медленнее, так как не все направления движения становятся для нее доступными. Замедление диффузии в фрактальных средах настолько существенно, что физические величины начинают изменяться медленнее первой производной и учесть этот эффект можно только в интегрально - дифференциальном уравнении, содержащем производную по времени дробного порядка.
Дробные размерности в математике вводятся с помощью гамма-функции (рис.3). Гамма-функция распространяет понятие факториала на дробные, отрицательные и даже комплексные значения аргумента . Нам достаточно рассмотреть гамма-функцию для вещественного аргумента при (рис.4).
Сначала строим график функции
при
В отличие от , график функции несколько вытянут по оси ординат, а минимум его совмещен с прямой =1.
Затем по формуле красного доплеровского смещения строим шкалу относительных скоростей:
Здесь мы просто придаем переменной конкретный физический смысл:
,
называемый параметром красного смещения, и равный относительному увеличению длины волны принимаемого электромагнитного сигнала. Более детально мы проанализируем красное смещение в § 6.
Потом на том же графике строим кривую
Сразу же заметим, что релятивистская формула с квадратным корнем - это формула линейной динамики. Кроме того, что она весьма приближенно описывает процесс сокращения линейных размеров микрочастиц, она содержит в знаменателе скорость света, что вызвало необоснованное запрещение сверхсветовых скоростей
Построим на том же рисунке графики обратных функций
При или, что то же самое, при ошибки от применения релятивистского корня не превышают 11%, но при релятивистская формула занижает фактическое сокращение размеров уже в 10 раз.
Скорость в точке А (рис.3) может быть равна нулю или скорости света или вообще . Если , то при движении вправо, будет производиться дифференцирование по расстоянию или интегрирование по времени. Размерность дифференцируемой функции будет плавно увеличиваться, а размерность интегрируемой функции - плавно уменьшаться и в точке и размерности станут равны у интегрируемой и у дифференцируемой функции. Получаем 2 уравнения нелинейной физики:
Если в точке А скорость , то при движении влево производится интегрирование по расстоянию или дифференцирование по времени. Скорость будет плавно увеличиваться до скорости света , а размерность интегрируемой функции в точке будет увеличиваться до у интегрируемой функции и уменьшаться до у дифференцируемой функции. Получаем еще 2 уравнения нелинейной динамики :
Геометрическая сущность дробной производной состоит в том, что дробная часть показателя дробной производной показывает, во сколько раз количественно уменьшается движущаяся физическая величина по сравнению с неподвижной. Например, при отрезок, движущийся со скоростью уменьшается в размерах в 2 раза. Что математически записывается как
Физический смысл дробной производной состоит в том, что дробная часть показателя дробной производной показывает, во сколько раз движущаяся физическая величина качественно отличается от неподвижной. Отрезок из предыдущего примера уже не отрезок, но еще не точка. Отрезком он был при , а точкой он станет при , то есть при .
Заключение
Главным признаком, отличающим одну ИСО от другой является число ее пространственно-временных измерений, а не скорость движения, как ошибочно полагал Эйнштейн и как полагают до сих пор современные релятивисты.
Равноправны лишь системы с равным числом пространственно-временных измерений. Для множества систем n числа измерений всегда существует привилегированная система числа измерений, из которой можно наблюдать реальные сокращения размеров и замедление времени в системах числа измерений.
Наблюдения за системами большего числа пространственно-временных измерений из систем меньшего числа измерений невозможно.
Догмы СТО, тормозящие развитие физики должны быть устранены как можно скорее.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Изменение 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 29.08.2009Опыт 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 24.03.2013Принцип 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 01.11.2013Экспериментальные 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 23.10.2013Различная 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 03.04.2012Инерциальные 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 27.03.2012Изучение 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 25.01.2012История 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 01.05.2010Преобразования 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 27.02.2012Доказательство 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 07.01.2010Гравитационные силы как один из видов фундаментальных сил. Теория тяготения Ньютона. Законы Кеплера и космические скорости. Тождественность инерциальной и гравитационной масс как основа общей теории относительности Эйнштейна. Теория наблюдения Коперника.
презентация [39,7 M], добавлен 13.02.2016Тахион как гипотетическая частица, движущаяся со сверхсветовой скоростью. Преобразования Лоренца как следствие инвариантности скорости света. Вид релятивистского уравнения для определения энергии тахиона. Теория относительности как математическая теория.
статья [297,9 K], добавлен 09.12.2013Основные 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 17.03.2011Анализ принципов относительности Галилея и Эйнштейна. Астрономический и лабораторный метод измерения скорости света. Преобразование Лоренца и его следствия. Релятивистская механика. Взаимосвязь массы и энергии покоя. Использование ядерных реакций.
презентация [8,7 M], добавлен 13.02.2016Предпосылки 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 29.03.2003Преобразования Лоренца и основные следствия из них. Четырехмерное пространство Эйнштейна. Расстояние между точками трехмерного пространства. Интервал между двумя событиями. Промежуток собственного времени. События, разделенные вещественным интервалом.
лекция [212,8 K], добавлен 28.06.2013Сущность 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 24.02.2009Причина изменения движения тел, изменение их скорости и воздействие на другие тела. Постулирование существования инерциальной системы. Силы действия и противодействия, равные по модулю и противоположные по направлению для разных тел одной природы.
презентация [665,5 K], добавлен 04.10.2011История 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 01.11.2013Основные законы оптических явлений. Законы прямолинейного распространения, отражения и преломления света, независимости световых пучков. Физические принципы применения лазеров. Физические явления и принципы квантового генератора когерентного света.
презентация [125,6 K], добавлен 18.04.2014