|
| Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные | Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения | Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела |   |
| Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки) | |||
Навигация: => | На главную/Физика/ Открытия / |
|
ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ, НОВЫЕ ПОДХОДЫ, НОВЫЕ ИДЕИ
К 100-летию теории относительности
Автор статьи: В. М. Мясников
- Введение
- Системы отсчета. Инерциальные системы отсчета. Реальные (физические) и виртуальные ИСО
- Эфир
- Постулат относительности (Галилей, Пуанкаре, Эйнштейн)
- Принцип относительности. Постулат относительности + ковариантные системы координат
- Кватеры — новые математические объекты в физике
- СТО* — новая редакция
- Сложение эффектов в СТО*. Сложение скоростей. Тахионы
- Скорость света в эфире. Светоносный эфир
- Скорость света в среде. Эффект Вавилова–Черенкова
- Вместо заключения
ЭФИР
Эфир я определяю как множество всех мыслимых виртуальных инерциальных систем, произвольно движущихся с постоянными скоростями относительно друг друга, и рассматриваемых как единое целое.
Обращаю внимание на принципиальное отличие такого эфира от всех традиционных попыток определения и интерпретации эфира. Во всех, известных мне случаях, эфир опредлеляется как физическая среда, состоящая из «тонкой материи», однородного и изотропного фона движущихся частиц, «безчастичной формы материи» и т.д. и т.п. Мой эфир — это пространство, обладающее определенным свойством движения, поэтому можно даже назвать такой эфир математическим. Разумеется, можно говорить и о физической среде в эфире (или, наоборот, об эфире в среде), но при этом понятие среды — внешнее, дополнительное по отношению к эфиру понятие, так же как вообще физика по отношению к геометрии.
Введение эфира позволяет по-новому взглянуть на всю ньютоновскую механику. В эфире стирается грань между различными движениями с постоянной скоростью или покоем в том смысле, что для любого тела, движущегося с постоянной скоростью, найдется в эфире инерциальная система, относительно которой тело покоится, а и найдется в эфире система, относительно которой тело движется с любой, наперед заданной, постоянной скоростью. Это позволяет любое тело, систему отсчета, движущиеся равномерно и прямолинейно, считать «неподвижными» в эфире, а «движение» в эфире определить как движение с ускорением относительно эфира (т.е. относительно любой фиксированной инерциальной системы). В этом же смысле можно говорить о вращении тел относительно эфира, силах, действующих в эфире, о законах Ньютона в эфире. Более того, если нас не интерересует постоянная составляющая скорости тела, её можно отбросить, относя движение тела к эфиру, и т.д. При этом, все противоречия классического эфира (абсолютно неподвижный, частично или полностью увлекаемый эфир и т.п.) разрешаются самым естественным образом. Призываю противников и сторонников эфира прекратить "войну" и "заключить мир" на базе нового эфира.
Ничего необычайного в
предлагаемой интерпретации эфира нет,
просто, это — новая, возможно, непривычная
пока, точка зрения. Действительно,
рассмотрим траекторию тела 
в окрестности (по времени) начального
момента 
(для простоты)
,
(1)
где 
—
начальное положение и 
— начальная скорость тела (штрихом
обозначена производная по времени, двумя
штрихами — вторая производная по времени).
Произвол в выборе начальной точки 
,
по-видимому, представляется столь
естественным и очевидным, что начальная
точка часто просто игнорируется, т.е.
отбрасывается в правой части (1),
приравнивается нулю, или же, по умолчанию,
предполагается следующее:
,
.
(2)
с отбрасыванием затем индекса «один». Все это допустимо в соответствии с принципом относительности Галилея и с преобразованиями Галилея.
То новое, что предлагаем
мы с введением эфира — это поступить так
же со следующим членом
в
(1) или в (2), с тем же обоснованием. (Как
возможность отбросить еще один, следующий
член в разложении (1), следует рассматривать
попытку Эйнштейна интерпретировать
равноускоренное движение как "инерциальное
движение в искривленном пространстве-времени".)
В ньютоновской механике движение любой материальной частицы с массой mзадается уравнением Ньютона
и начальными условиями
a) 
(3-a)
b) 
, (3-b)
т.е. в произвольной, но фиксированной инерциальной системе отсчета с и произвольной, но фиксированной точкой отсчета (или в некоторой фиксированной системе координат) записываются уравнение Ньютона и начальные условия в некоторый, и произвольный, но фиксированный момент времени. Принцип относительности Галилея с преобразованиями Галилея гарантируют произвол в выборе инерциальной системы и начала отсчета, по которым, уже однозначно, определяются начальные условия.
В эфире задачу Ньютона можно интерпретировать иначе, в некотором смысле, противоположным образом. Уравнение Ньютона, или лучше сказать, закон Ньютона справедлив в любой инерциальной системе отсчета и, например, в такой формулировке
«сила = масса Ч ускорение»
не зависит от выбора конкретной инерциальной системы. Таким образом, можно считать, что закон Ньютона справедлив в эфире.
Удовлетворение начальному условию (3-a) можно интерпретировать как выбор в эфире такой инерциальной системы, относительно которой в заданный момент времени частица имеет заданную скорость, а удовлетворение начальному условию (3-b) — соответственно, как выбор такого начала (точки) отсчета в этой инерциальной системе, относительно которого в тот же момент времени частица имеет заданное положение. При этом принцип относительности Галилея с преобразованиями Галилея гарантируют произвол в выборе начальных условий, по которым, уже однозначно, выбираются в эфире инерциальная система и точка отсчета.
Эфир, определяемый как множество всех мыслимых виртуальных инерциальных систем сам по себе не наблюдаем. Но любое тело, движущееся по инерции, и рассматриваемое как тело отсчета некой инерциальной системы в эфире, можно интерпретировать как «пробную частицу» для обнаружения эфира. Такая интерпретация отнюдь не является необычной в физике, скорее наоборот. Например, электромагнитное поле, в реальности которого сегодня невозможно сомневаться, само по себе и не наблюдаемо. Для его обнаружения и необходима «пробная частица» (например, электрон или «система электронов» = антенна). То же можно сказать и о любом другом поле. Так почему же, признавая реальность физических полей, мы должны отказывать в реальности эфиру? (Эфир в совокупности с принципом Маха можно интерпретировать как ньютоновское абсолютное пространство, так что все замечания о наблюдаемости эфира относятся и и к наблюдаемости ньютоновского абсолютного пространства.)
Ниже я покажу и, что в теории относительности этот эфир можно интерпретировать и как "световой эфир", т.е. как "среду", в которой распространяется свет. Напоминаю, что именно необходимость среды, в которой распространяется свет, и породила проблему эфира в физике.
Версия для печати
Автор: В. М. Мясников
P.S. Материал защищён.
Дата публикации 09.02.2005гг
Created/Updated: 25.05.2018