|
| 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
СЛОЖЕНИЕ ЭФФЕКТОВ В СТО. СЛОЖЕНИЕ СКОРОСТЕЙ. ТАХИОНЫ
Рассмотрим подробнее один результат новой СТО* — «сложение» эффектов СТО, который даже не ставился в теории Эйнштейна. Речь идет о следующем.
Рассмотрим три системы отсчета 
,
и 
,
в которых выбраны системы координат так,
что их оси абсцисс лежат на общей прямой и
начала координат выбраны в точках отсчета.
Пусть система неподвижна, движется вдоль прямой со скоросью 
относительно системы ,
а система —
вдоль той же прямой со скоростью 
относительно системы и с результирующей скоростью 
относительно системы .
Рассмотрим, например, эффект сокращения
длин. Пусть 
—
длина отрезка (в направлении движения) в
системе ,
— длина того же отрезка в системе и 
—
в системе ,
тогда (см. (10) и (9) )
,
(11)
,
(12)
,
.
(13)
Сравнивая из (13) и из (12) с учетом (11), заключаем
откуда
(14)
— формулы «сложения» эффектов СТО. Вычисляя тангенс суммы и подставляя значения тангенсов из (11) – (13), получаем
(15)
— формулу сложения скоростей.
Формула сложения скоростей выводится и в традиционной СТО, тогда как формулы «сложения» эффектов в традиционной СТО нет. Это связано с тем что в традиционной СТО релятивистские эффекты зависят от квадрата скорости и, следовательно, не зависят от знака скорости, что и приводит иногда к противоречиям в их интерпретации.
Далее, для удобства речи, говоря о скорости распространения света, я буду говорить о скорости фотона, не вкладывая никакого специального смысла в термин "фотон", а только для того, чтобы отличать скорость света в вакууме как скорость распространения света в вакууме, от названия фундаментальной физической константы с , тоже, увы, названной "скорость света в вакууме" (во избежание путаницы буду и писать название константы c в кавычках).
Рассмотрим движение фотона в вакууме. Пусть в (15) V01 — скорость источника света относительно неподвижной системы отсчета и V12 = c — скорость фотона относительно источника света, тогда из (15) имеем
.
(16)
Таким образом, скорость фотона в вакууме не зависит от движения источника фотонов, а если учесть, что вместо источника можно рассмотреть систему отсчета, в которой источник покоится, то (16) можно интерпретировать как независимость скорости фотона от движения инерциальной системы, от того, в какой системе отсчета эта скорость рассматривается. Последнее дает нам возможность рассматривать скорость фотона как "скорость фотона в эфире"
Свойство движения фотона в вакууме в теории Эйнштейна возводится в ранг первичного принципа (постулата), известного под названием "принцип постоянства скорости света". Я считаю это свойство света одним из следствий теории относительности, причем теперь это свойство можно сформулировать совершенно по-новому, имея в виду введенное выше понятие эфира:
Скорость фотона в эфирепостоянна и равна с. (17)
Два необходимых замечания к (17). Во-первых, здесь речь идет о скорости фотона в вакууме, т.е. утверждение "…равна с" относится к скорости фотона в "эфире в вакууме". Во-вторых, здесь эфир, строго говоря, является "эфиром Минковского", т.е. (см. определение эфира и определение системы отсчета Минковского) множеством всех мыслимых виртуальных инерциальных систем Минковского с общим выбранным направлением, произвольно движущихся с постоянными скоростями относительно друг друга в выбранном направлении, и рассматриваемых как единое целое. Скорость фотона в (17) это скорость в выбранном направлении. По свойству изотропности скорость фотона можно распространить на любое направление.
Обратите еще внимание на формулу
(16). Формально формула справедлива и для
случая 
,
т.е. скорость фотона равна с и в том
случае, если источник движется со
сверхсветовой скоростью (!). Нетрудно
показать, что и формула (15) остается
справедливой, если одна или обе скорости
больше световой. Нам неизвестно, существуют
ли тахионы (так называют гипотетические
частицы, движущиеся со скоростью большей
скорости света в вакууме, и для скорости
которых константа с является точной
нижней границей (Infimum)), но если они
существуют, то я считаю есть все основания
считать правила сложения скоростей
справедливыми и для них. Более того,
результирующая скорость фотона в (16) может
интерпретироваться как скорость
черенковского излучения при движении
тахиона со сверхсветовой скоростью, т.е. мы
не можем наблюдать сами тахионы, но мы можем
наблюдать их излучение. Например, у меня
есть некие основания утверждать, что т.н.
реликтовое излучение во Вселенной — это
черенковское излучение тахионов на ранней
стадии эволюции Вселенной (см. гл. VIII).
Я вернусь ниже к этой теме, а сейчас хочу отметить, что если последние предположения соответствуют действительности, то в эфир следует включить инерциальные системы, движущиеся и со сверхсветовыми скоростями относительно друг друга.
Версия для печати
Автор: В. М. Мясников
P.S. Материал защищён.
Дата публикации 09.02.2005гг
Created/Updated: 25.05.2018