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

. (10)

для него будут абсолютно одинаковыми, поскольку будут содержать одинаковое число волн света – 9 192 631 770. По единицам длины и времени, утвержденных соответствующими конвенциями, он будет считать, что находится в центре световой сферы и по-своему будет прав. Таким образом, в движущейся инерциальной системе отсчета одновременно деформируются масштабы пространства и времени, оставляя скорость света постоянной величиной.

Но фронт световой волны и для наблюдателя в точке также будет сферой, поскольку в момент излучения этой волны центры инерциальных систем отсчета совпадали между собой, и было безразлично, из покоящегося или движущегося источника она излучена. Из этих простых рассуждений вытекают следующие преобразования координат фронта световой волны, оставляющие инвариантным этот фронт при переходе от неподвижной инерциальной системы отсчета к движущейся:

(11)

Следует отметить, что полученная группа отражает всего лишь соотношения между тремя пространственными и тремя временными проекциями любой точки фронта световой волны, измеренных двумя способами, и не более того. Но мы в дальнейшем будем называть эти 6 проекций 6-мерным пространством-временем. Только при измерении по собственным масштабам последние три проекции тождественно равны друг другу, и возможно использование традиционного 4-мерного пространства-времени.

Из вышеизложенного следует весьма важный вывод о том, что пространство и время носят относительный характер. Например, даже одно и то же расстояние (рис. 1), одинаковое по масштабам пространства и времени неподвижного наблюдателя, будет разным по масштабам пространства и времени движущегося. В первом случае свет проходит это расстояние за 1 с, а во втором за 1 с свет проходит расстояние, равное всего . Это же следует и из 2-й формулы системы (11).

3. Сравнение с преобразованиями Лоренца

Выражение (11) представляет собой упрощенный вариант релятивистских преобразований координат, справедливый при нулевых их начальных значениях (для большей наглядности). Нетрудно видеть, что любые соотношения однонаправленных координат и времен

, (12)

представляет собой инвариантную величину, равную скорости света , что и наблюдается в реальной природе.

А теперь вновь обратимся к выражению (6). Очевидно, что оно остается справедливым только для одного единственного случая, а именно для плоскости , проходящей через центр движущейся системы отсчета и перпендикулярной вектору скорости ее движения относительно неподвижной системы отсчета.

Действительно, если рассмотреть прямоугольный треугольник (рис. 1) с отрезком , лежащим в вышеуказанной плоскости, то видно, что только для него последнее слагаемое в выражении (5) обращается в нуль так, что оно превращается в выражение (6). Таким образом, оказывается, что как ковариантность интервала, так и правомочность использования преобразований Лоренца справедливы только для ортогональных компонент преобразуемых величин (традиционная электродинамика этому удовлетворяет).

А теперь детальнее проанализируем формулы преобразования Лоренца:

. (13)

В них не все так просто, как кажется на первый взгляд. И касается это, в первую очередь, соотношения между интервалом времени между двумя какими-то событиями и величиной единицы времени. Очевидно, что, увеличивая единицу времени (при каких-либо преобразованиях координат), мы тем самым сокращаем интервал времени между двумя событиями. И наоборот, сокращая единицу времени, мы тем самым увеличиваем интервал времени. Так что же описывают преобразования (13): изменение интервала времени или единицы времени?

Если во втором соотношении выражения (13) взять , то получится выражение

, (14)

которое совпадает с формулами преобразований (11) для и , т.е. “работает” только в плоскости, перпендикулярной вектору скорости движения подвижной системы отсчета.

Именно так и нужно записывать выражение для изменения единицы времени при переходе к движущейся системе отсчета. Но если преобразуется интервал времени, то соотношение (14) изменится к виду

. (15)

Именно данная формула, как считается в СТО, описывает замедление хода времени в движущейся системе отсчета. Однако если наблюдатель находится в движущейся системе отсчета, то все эти рассуждения носят абсолютно противоположный характер, что является полным абсурдом СТО.

В конечном итоге, если перейти к соответствующим соотношениям единиц (дифференциалов) пространства и времени, то данные преобразования нужно записать в виде:

(16)

Как известно, электромагнитные волны в электродинамике Максвелла поперечны, т.е. их векторы электрической и магнитной напряженностей находятся в перпендикулярной к направлению распространения плоскости. Применение преобразований Лоренца к этим компонентам электромагнитного поля давало единственный правильный результат, что и стало триумфом вышеуказанных преобразований. Это подтолкнуло ученых считать и все остальные комбинации правильными.

Между тем, ряд электромагнитных явлений (продольные электромагнитные волны, продольные силы между токовыми элементами, несоблюдение законов сохранения в некоторых задачах традиционной электродинамике и т.п.) уже давно ставят под сомнение всеобщую правильность преобразований Лоренца и полноту уравнений Максвелла. Несоответствие этих преобразований элементарным определениям единиц длины и времени – новое тому доказательство.

Из вышеуказанных рассуждений также вытекает важный вывод о существовании синхронной деформации пространства-времени при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой, а не замедления времени, как это принято в СТО. Данное обстоятельство подтверждается также тем, что вышеуказанные преобразования (11) и (16) не только сохраняют инвариантной скорость света, но и дают правильные результаты для аберрации света и поперечного эффекта Допплера. В то же время продольный эффект Допплера для света должен выражаться такой же формулой, как и соответствующий эффект Допплера для звука при неподвижном относительно воздуха источнике. Это результат различий двух преобразований, касающийся только продольных компонент преобразуемых величин.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: диплом разработка, текст для изложения.





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