Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5 | Следующая страница реферата

Mn ~ mpl3/mn 2 (7)

где тn – масса покоя электронного нейтрино [11].

Обращает на себя внимание возможность существования материального ряда, связывающего элементарную ферми-частицу, принадлежащую к объектам микромира, с предельной по массе равновесной структурной конфигурацией макромира:

Mi ~ mpl3/mi2 (8)

Рассматривая в качестве предположения справедливость этой закономерности и для более тяжелых ферми-частиц, мы приходим к пределу, когда Mi ® mpl при m ® mpl. Объекты макро- и микромира смыкаются в области планковских значений. Это еще раз указывает на возможность существования предела для дискретного спектра масс элементарных частиц и нижней границы макроструктуры нашей Вселенной.

Важным моментом современного состояния проблемы планковских величин является введение в физику новых предельных значений и их взаимное согласование через известные и общепринятые связи параметров объектов и явлений. М.А.Марков предлагает в качестве универсального закона природы принять существование предельного значения плотности материи rpl, соответствующей планковской плотности и равной c5/G2ћ [12]. Максимальное значение температуры Tpl = k–1 (c5ћ /G)1/2, впервые рассмотренное в работе А.Д.Сахарова [13], было связано с предельным значением ускорения apl @ (c7/ћG)1/2 [14] посредством выявленной недавно связи релятивистского ускорения объекта и его температуры (эффект Унру) [15]. На предельный характер планковской массы как максимальной массы элементарной частицы указывалось уже давно [16]. Возможность рассмотрения современной физикой гипотетических объектов с планковскими параметрами mpl, lpl позволила на законном основании ввести новый класс частиц – планкеоны [17], максимоны [18], геоны [19]. Принципиального отличия в параметрах между этими объектами нет.

Обращает на себя внимание отсутствие общего определения планковских величин. В дальнейшем планковской величиной будем называть любую физическую величину, составленную согласно размерности из фундаментальных констант ћ, с, G и k [20]:

Xpl = ћa Ч cb Ч Gg Ч kd (9)

Согласно этому определению, запишем некоторые новые величины: гравитационный потенциал j G = с2 (a = g = d = 0, b = 2); электрический потенциал j e = c2G–1/2 (a = d = 0, b = 2, g = –1/2); скорость vpl = с (a = g = d = 0, b = 1); действие А = ћ (b = g = d = 0, a = 1); электрическое сопротивление R = с–1 (a = g = d = 0, b = – 1): энтропия S = k (a = b = g = 0, d = 1) и т.п. Как видим в значении максимального электрического потенциала отсутствует величина заряда. Впервые на эту особенность обратили внимание M.А.Марков и В.П.Фролов [21]. Они и указали на предельный характер рассматриваемого потенциала.

Все работы, посвященные исследованию предельных величин, не касаются тех сложных моментов, которые связаны с трудностями интерпретации понятия предельности физической величины. Это обусловлено тем обстоятельством, что проблема носит принципиальный характер и требует более глубокого анализа природы фундаментальных констант. Единственная планковская величина, вопрос о предельности которой является актуальным в настоящее время, – скорость света. Зачастую предельное значение любой физической величины трактуется как невозможность получения какой-либо информации об этой величине за данным пределом. Полагая реально существующими планковские значения физических величин, мы с необходимостью приходим к возникновению ряда противоречий, в частности с некоторыми следствиями специальной теории относительности (СТО).

Действительно, согласно СТО, плотность вещества объекта (например, элементарной частицы) при v ® с стремится к бесконечности, тогда как существует инвариантное планковское значение плотности rрl; размер любого объекта в направлении движения при v ® с стремится к нулю, в то время как существует инвариантное планковское значение длины lpl. Подобное противоречие, связанное с появлением в физике инвариантной величины скорости света, было снято созданием СТО. При этом, согласно правилу сложения скоростей релятивистских объектов, суммарная скорость для инерциального наблюдателя ограничена инвариантной величиной планковской скорости – скоростью света. Аналогичную интерпретацию могут иметь и некоторые другие планковские величины. Указанные выше противоречия устраняются, например, введением в СТО дополнительной, известной из других теорий инвариантной физической величины.

В качестве одной из возможностей рассмотрим, к каким следствиям приводит введение в СТО планковского значения гравитационного потенциала j G = c2. В наиболее явном виде эта процедура представлена в работе X.-Ю. Тредера [22].

В качестве отправного условия считаем существующим предельное значение гравитационного потенциала для покоящегося удаленного от объекта наблюдателя (рассматривается решение Шварцшильда):

j G = c2/2 (10)

Пусть, далее, этот сферически симметричный и незаряженный объект с массой покоя m0' и радиусом R0' движется со скоростью v относительно системы отсчета наблюдателя в некотором направлении х. Значение гравитационного потенциала на поверхности объекта j ' = GM0'/R0'.

Тогда, согласно ОТО, геометрия пространства-времени вне объекта для покоящейся относительно него системы отсчета описывается метрикой Шварцшильда. Соответствующее преобразование Лоренца дает связь между гравитационными потенциалами в покоящейся и движущейся системах отсчета [23]:

j = j ' [(1 + v2/c2)/(1 – v2/c2)]. (11)

При условии существования предельного значения гравитационного потенциала (10) и при фиксированных M0' и R0' значение потенциала (11) в системе отсчета наблюдателя достигает своего максимального значения при скорости

vmax = [(1 – j '/c2)/(1 + j '/c2)].

Скорость vmax соответствует максимальной скорости объекта, информация с которого в направлении движения непосредственно может быть получена удаленным наблюдателем. Это связано с тем условием, что на поверхности объекта в направлении движения при v = vmax. реализуется максимальное значение гравитационного потенциала, соответствующее поверхности шварцшильдовской черной дыры. Интервал собственного времени на поверхности бесконечно удлиняется по отношению к интервалу времени удаленного наблюдателя, относительно которого рассматривается движение. Как следствие, имеет место полный сдвиг частот, что и делает невозможным получение с объекта какой-либо информации. При увеличении скорости объекта наблюдатель будет видеть бесконечное приближение ее к vmax.

В этом решении vmax играет роль, которая в СТО отводится скорости света, и является инвариантной величиной относительно преобразований Лоренца в силу инвариантности собственных параметров объекта, массы покоя и радиуса в покоящихся системах отсчета. Обратный переход к СТО, согласно принципу соответствия, достигается “выключением” гравитационных эффектов, т.е. при GM0' ® 0 vmax ® c. Тредер [24] считает vmax предельно возможной скоростью движения объектов, в частности элементарных частиц. Опираясь на результаты предварительно проведенного анализа, мы связываем vmax с проявлением “координатного эффекта”, аналогичного ситуации “пересечения” наблюдателем сферы Шварцшильда в ОТО и обусловленного, как известно, выбором системы координат [25].

Рассмотрим движение частицы с характерным комптоновским размером l = ћ/mc. Тогда из условия (12) имеем

vmax ~ c (1 – m2/mpl2)1/2 (13)

Для объектов, относящихся к элементарным частицам с собственной массой mpl (далее мы будем называть их планкеонами), следует удивительный результат:

vmax = 0 (14)

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: доклад по географии, правильный реферат.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5 | Следующая страница реферата