Новые идеи и гипотезы    
Реклама в Интернет
  new-idea.kulichki.net
- Разделы -
Последние публикации
Физика
Техника
Философия
Математика
Общество
Психология
Биология
Непознанное
Искусственный интеллект
Разное
Дополнительно
Опубликовать материал
Форумы

Партнеры
Доски объявлений:  Подать объявление о продаже недвижимости, автомобиля Подать объявление о продаже недвижимости, автомобиля в Украине, Київ, Крым
ОДНОСТИШИЯ



Белый каталог ссылок





Error: Incorrect password!
Error: Incorrect password!


Поиск на сайте или в интернете
РЕЛЯТИВИСТСКИЕ ЭФФЕКТЫ В ТЕОРИИ ЭФИРА.

Дупляк Анатолий Алексеевич,
г. Воркута,
E-mail

1. Релятивистская кинематика

1.1. Опыт Майкельсона

Постулируем существование эфира (физического вакуума). Скорость света равна с только в эфире без среды. Под величиной с мы понимаем постоянную, значение которой зависит, конечно, от принятых в эфире единиц времени и длины. Будем называть часы, покоящиеся относительно эфира, часами эфира или эфирными часами. Понятно, что пространственно разделенные часы эфира, синхронизованные по правилу Эйнштейна, показывают действительно одинаковое, абсолютное время. Имеет место обычное правило сложения скоростей: с = c'+ v где с' - скорость света относительно движущейся системы отсчета с точки зрения наблюдателя, покоящегося в эфире, а v - скорость этой системы в эфире. Постулируем, что движущиеся в эфире часы замедляют свой ход. Пусть часы перемещаются в эфире равномерно и прямолинейно со скоростью v и проходят некоторое расстояние за промежуток времени D t по показаниям эфирных часов. По показаниям самих движущихся часов пройдет время D t' .

Принимаем по определению формулу

D t' = ,        (1.1)

Пусть в эфире в качестве единицы времени принят промежуток, за который происходит некоторое количество циклов какого-либо высокостабильного колебательного процесса (в атомных или ядерных часах). Под замедлением хода часов подразумевается, что периодический процесс в движущихся часах протекает медленнее и то же самое количество циклов произойдет за время в раз большее, чем для часов эфира. Пусть в системе отсчета, связанной с движущимися часами, единица времени определена через то же самое количество циклов, что и в эфире. Тогда наблюдатели в этой системе пользуются единицей измерения, которая в раз больше эфирной единицы времени. При этом промежуток времени, измеренный по движущимся часам, окажется в раз меньше реального промежутка, измеренного по часам эфира. Именно так следует понимать формулу (1.1). В качестве единицы длины в эфире временно примем произвольно выбранный эталон, который будем называть единичной линейкой или просто линейкой. В дальнейшем будет дано более удобное определение единицы длины. Заметим, что часы являются носителем единицы времени. Мы считаем, что часы эфира, которым была сообщена скорость движущейся в эфире системы отсчета, идут точно так же, как и часы, изначально сконструированные в системе. Таким образом, единица времени, перенесенная в движущуюся систему, совпадает с единицей времени, определенной в системе. При выбранных единицах времени и длины мы получим определенные значения скорости света и скорости движущейся системы отсчета.

Постулируем сокращения стержня, движущегося в эфире. Пусть в эфире покоится стержень длины L'. Сообщим ему скорость v. Пусть вектор v составляет с осью стержня угол α, величина которого измерена в эфире, а не в связанной с движущимся стержнем системе. Принимаем в качестве определения, что длина L движущегося стержня, измеренная в эфире, равна

L= L' .    (1.2)

Очевидно, что стержни, изображенные на рис. 1, будут подвергаться одинаковому сокращению, так как в (1.2) входит квадрат синуса. Еще раз отметим, что L - длина стержня, измеренная линейкой, покоящейся в эфире. Наблюдатели эфира найдут эту величину, измерив расстояние между точками, в которых концы стержня оказываются одновременно, что вполне корректно, так как в эфире время абсолютно. Отметим, что при α = 0 получим L = L' , а при имеем L = L' .

Пусть в эфире покоятся: система K', стержень длины L' и единичная линейка. Этой системе и связанным с ней стержню и линейке сообщается скорость v. При этом стержень сократится согласно (1.2.) и его длина станет равна L , но и линейка располагаемая при измерении вдоль стержня и составляющая с вектором v тот же угол α , сократится по той же формуле (1.2). В результате одинакового сокращения стержня и линейки длина стержня в системе K' останется равной L'. Следовательно, формулу (1.2) можно рассматривать как формулу, связывающую длину L стержня, измеренную в эфире, с длиной L', измеренной в системе отсчета, в которой стержень покоится. Такая трактовка формулы (1.2) возможна в том случае, когда в движущейся системе используют единичную линейку эфира (принятый в эфире эталон), которой сообщили скорость системы. Мы полагаем, что темп хода часов и степень сокращения стержня, движущихся относительно эфира, определяются только их скоростью в эфире и не зависят от того, каким образом эта скорость была им сообщена. Данный эфир (физический вакуум) рассматривается как некая структура, являющаяся носителем взаимодействий. Именно по этой структуре фотоны распространяются с постоянной скоростью. Движение стержня по этой структуре сказывается на взаимодействии между атомами и приводит к их сближению, то есть к сокращению стержня. Замедление хода часов также является квантовым эффектом, возникающим из-за перемещения атомов часов по структуре. Здесь ни в коем случае не идет речь о приписывании эфиру якобы заимствованных из СТО свойств континуума, состоящих в сокращении неких абстрактных масштабов и замедлении течения какого-то абстрактного времени. Итак, мы договорились о единицах времени и длины, принятых в эфире и движущейся системе.

Рассмотрим стержень НК длины L, движущийся со скоростью v и расположенный под углом α к вектору скорости (рис. 2а). Пусть с точки зрения системы, связанной со стержнем, вдоль него от Н к К распространяется световой сигнал. Пусть конец Н стержня находится в точке О эфира в момент испускания сигнала и в этот же момент начинается отсчет времени в эфире и на часах, закрепленных в конце Н стержня. Обозначим через В точку эфира, в которой оказывается конец К стержня в момент t1 , когда в этот конец приходит световой сигнал. Этот сигнал движется в эфире по прямой от точки О до точки В. Через А обозначим точку, в которой оказывается в момент t1 конец Н. Согласно закону сложения скоростей имеем c0' = c -v (рис. 2б). Из этой диаграммы скоростей получим

c0' = c ∙ cos φ - v ∙ cos α     (1.3)

Кроме того, с (sin α)-1 = v (sin φ )-1 . Отсюда имеем

  sin φ = β·sinα     (1.4)

Используя (1.3) и (1.4), найдем

.

Поскольку v <= c, то из рис. 2б видим, что даже при v = c получим равнобедренный треугольник, а в нем
cos φ и . Далее получаем

Окончательно имеем

.    (1.5)

Пусть в конце К перпендикулярно к стержню расположено зеркало, от которого в точке В отражается световой сигнал. Угол отражения равен углу падения (рис. 2а). Опять имеем с'=c-v (рис. 3а). Направление распространения сигнала составляет угол с осью стержня, а вектор v - угол α с этой осью. Из треугольника ΔРКN видим
с/
sin α = ΠN / sin , откуда, пользуясь (1.4), получаем PN = с (sin α)-1 ∙ β ∙sin α = v .

Таким образом, PN = v = MN . Следовательно, точки М и Р совпадают и вектор с' лежит на оси стержня НК , а значит, с точки зрения движущейся системы сигнал вновь распространяется вдоль стержня. Итак, движущийся в эфире стержень, перпендикулярный отражающему зеркалу, перпендикулярен ему и с точки зрения связанной со стержнем системы отсчета. Если в этой системе световой сигнал и до и после отражения распространяется вдоль стержня, то плоскость зеркала реально (в эфире) перпендикулярна стержню. Таким образом, любая лежащая в плоскости зеркала прямая будет перпендикулярна стержню и с точки зрения эфира и с точки зрения движущейся системы. Следовательно, если в эфире движутся два отрезка, расположенные под прямым углом друг к другу, то они образуют прямой угол и с точки зрения системы, связанной с этими стержнями.

Пусть конец Н стержня оказывается в точке D в момент t2 , когда к нему возвращается сигнал. Из диаграммы скоростей (рис. 3б) имеем

с' = c ∙ cos + v ∙ cos α     (1.6)

Кроме того, по-прежнему выполняется (1.4). Используя (1.6) и (1.4), найдем

Снова заменим cos φ νа и, пользуясь (1.4), получим

   (1.7)

Из (1.5) и (1.7) находим

    (1.8)

Учитывая по формуле (1.2) зависимость от угла α степени сокращения стержня , получим

    (1.9)

Здесь L' - длина стержня, которую он имел бы при покое в эфире. Видим, что t2 не зависит от угла α.. Показания часов, закрепленных в конце Н стержня, в момент t2 их нахождения в точке D будут равны

     (1.10)

Итак, если в движущейся системе световой сигнал распространяется вдоль стержня от одного конца к другому и обратно, то время, затрачиваемое светом на прохождение этого пути, не зависит от ориентации стержня, хотя каждый из промежутков t1 и (t2-t1) от угла α зависит. Величина L' является также длиной стержня, измеренной в связанной с ним системе, если измерение проводится линейкой, которая в покое относительно эфира совпадает с эфирной единицей длины.

С точки зрения движущейся системы отношение 2L'/t'2 есть средняя скорость света при его распространении в двух взаимно противоположных направлениях. Это отношение при любой ориентации стержня остается равным значению с скорости света в эфире, что следует из (1.10). пусть в эфире движутся два стержня, имеющие общее начало О (рис. 4). Из начала стержней вдоль них обоих испускаются световые сигналы, которые, отражаясь от концов, возвращаются в начало стержней. Промежуток времени между моментами возвращения в начало О сигнала, распространявшегося вдоль первого стержня, и сигнала, распространявшегося вдоль второго стержня, равен
Т=2(L'1-L'2) /c .
Следовательно, при любом положении стержней величина Т остается постоянной и опыт Майкельсона не может выявить движение относительно эфира.

 Дальше







Реклама в Интернет

  new-idea.kulichki.net Возврат