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

Сказанное подтверждается наблюдениями: в природе существует один вид движения — абсолютное вращение. В качестве исключения из этого правила иногда приводят движение светового луча в пустоте, однако и оно, как мы знаем, являет собой эталон абсолютного движения. И оказывается, что относительное движение отсутствует в природе как таковое и для СТО в этом мире не существует реальной области применения.

Геометрическое представление физических задач в теории относительности Эйнштейна имеет своим следствием также одно неразрешимое внутреннее противоречие, обусловленное чуждостью для неё (геометрии) базовых физических понятий — силы, массы и энергии. Оказывается, если описывать свойства реального мира геометрией Евклида (СТО), то приходим к понятиям однородного и изотропного пространства-времени, в котором выполняются основные законы реального мира — законы сохранения. При этом, однако, приходится оперировать инерциальными системами отсчёта, которым в реальном мире, как мы видели, нет места. Напротив, неевклидова геометрия искривлённого пространства-времени (ОТО) позволяет оперировать “реальными” неинерциальными системами отсчёта, однако приводит к нарушению законов сохранения импульса и момента импульса в таком мире вследствие неоднородности и неизотропности пространства и к нарушению закона сохранения энергии вследствие неоднородности времени [5].

4. О чём свидетельствует поперечный эффект Доплера?

Упорно культивируется миф о том, что СТО нашла строгое практическое воплощение в описании процессов, происходящих в ускорителях заряженных частиц (рис. 2). И в подтверждение его, как правило, приводят пример хорошо известного и действительно безупречного с позиций опыта эксплуатации ускорителей выражения:

(2) W = W0(1 – u2/c2) – 1/2.

Оно свидетельствует о безграничном росте энергии W частицы в ускорителе с ростом скорости движения по сравнению с энергией W0 покоя частицы. Указанная энергия, как известно, связана с эффективной массой m заряда знаменитым соотношением:

W = mc2 или W0 = m0c2.

Оно устанавливает эквивалентность излучения и вещества при взаимных превращениях, в частности, в процессах аннигиляции и рождения пары электрон-позитрон. Другим фактором в пользу СТО представляется так называемый эффект Доплера для электромагнитного излучения.

Напомним, что СТО Эйнштейна даёт следующие точное и приближённое выражения для подсчёта эффекта Доплера в случае движения в ускорителе излучающего заряда:

v/v0 = (1– u2/c2)1/2[1– (u/c)Cosф] – 1 @ [1– (u/c)Cosф] – 1;

здесь v и v0 — частота излучения движущегося и покоящегося источника излучения соответственно, ф — угол между вектором скорости излучателя и направлением на наблюдателя (см. рис. 2).

Если источник излучения движется на наблюдателя (измерительный прибор 1), угол ф между вектором его скорости и направлением наблюдаемого излучения равен нулю и согласно приближённой формуле прибором фиксируется повышенная частота излучаемого света v > v0. Если источник излучения удаляется от наблюдателя (измерительный прибор 3), то угол ф =1800 и прибор фиксирует пониженную частоту света. При ф = 900 (измерительный прибор 2), и малых (дорелятивистских) скоростях движения заряда наблюдатель фиксирует частоту колебаний, практически совпадающую с частотой колебаний покоящегося источника излучения v = v0.

При релятивистских скоростях движения заряда проявляется и так называемый поперечный эффект Доплера, обусловленный наличием в формуле первого сомножителя. При ф = 900 имеем следующее выражение для оценки этого эффекта:

v = v0 (1– u2/c2)1/2.

Оно прогнозирует снижение регистрируемой частоты излучения при увеличении скорости движения излучателя.

Умножая левую и правую части этого соотношения на постоянную Планка h, получаем:

(3) E = E0 (1– u2/c2)1/2.

Теперь соотношение утверждает, что энергия излучения E = hv, регистрируемая наблюдателем за движущимся источником, оказывается тем меньше энергии E0 = hv0, излучаемой покоящимся источником, чем больше скорость движения источника излучения. Однако такая — обратная — связь между энергией движущегося электрона (2) и энергией его излучения (3) на практике никогда не наблюдается. Более того, — она грубо противоречит характеру и духу физических законов.

5. Кто виноват?

Похожая описанной выше ситуация наблюдается и в других разделах виртуальной физики. Чтобы не утомлять читателя примерами, сошлёмся на авторитетное мнение Р. Фейнмана на этот счёт: “Если вы поглубже вгрызётесь почти в любую из наших физических теорий, то обнаружите, что в конце концов попадаете в какую-нибудь неприятную историю” [6].

Корни этих неприятностей, естественно, уходят в историю развития теоретической физики и, прежде всего, в революционные преобразования начала ХХ столетия. Если говорить об атомной физике, то эти неприятности, на наш взгляд, обусловлены ложностью исходного тезиса, сознательно или в силу недоразумения взятого на вооружение физиками-революционерами и до сих пор кочующего из одного учебника по физике в другой под видом следствия из классической электродинамики Максвелла.

Приводим типичную формулировку злополучного тезиса: “Благодаря наличию центростремительного ускорения у движущихся вокруг ядра электронов они должны непрерывно излучать электромагнитные волны. В результате потери энергии на излучение радиус орбиты электронов должен непрерывно уменьшаться и в конце концов электроны должны упасть на ядро, т. е. с точки зрения классической физики атом в виде планетарной модели вообще существовать не может” [7].

Ложность тезиса следует уже из того, что классическая электродинамика была создана Максвеллом (1831 – 1879) задолго до появления планетарной модели атома, предложенной Резерфордом в 1912 г. И если, следуя классической методологии Ньютона, придерживаться только фактов и логики, то имеем совершенно иную картину. Электрон в атоме вращается, о чём свидетельствует наличие у него соответствующих свойств — механического и магнитного моментов; и, естественно, находиться под постоянным воздействием центростремительного ускорения. При этом, вопреки приведённому выше тезису, атом остаётся стабильным, то есть не излучает. Вывод очевиден: не всякое ускорение заряда приводит к излучению электромагнитных волн.

Теория Максвелла только предсказала существование электромагнитных волн излучения, открытых затем Герцем (1888). А механизм излучения электрона в атоме был исследован Дж. Дж. Томсоном (1903) в рамках предложенной им же первой, чисто гипотетической модели атома с размазанным по объёму зарядом ядра и покоящимися в середине электроном (модель упруго связанного электрона). Томсон показал, что при возбуждении такого атома электрон испытывает возвратно-поступательные затухающие колебания, при которых вектор его ускорения периодически меняет знак на противоположный, благодаря чему атом излучает свет. И в вибраторе Герца, и в современных антеннах излучение электромагнитных волн происходит по аналогичной схеме: к свободным электронам подводится энергия извне, обеспечивающая циклическое изменение направления их вектора ускорения движения, при котором электроны частично освобождаются от своих полей. Если прекратить подвод энергии, то прекратится и излучение антенны.

Планетарная модель невозбуждённого атома Резерфорда аналогична представленной на первом рисунке планетной системе. Вечное движение электрона в такой модели есть непрерывное одностороннее вращение вокруг ядра, осуществляемое при неизменном направлении вектора ускорения и в условиях отсутствия энергообмена с окружающей средой. Из этого следует, что такое движение осуществляется само собой, по инерции. Подведите к электрону энергию извне в виде достаточно энергичного фотона и получите ответную реакцию атома — излучение электромагнитной волны.

Таким образом, мы снова пришли к необходимости расширить определение движения тел по инерции, признав за таковым фактически всякое движение, осуществляемое без обмена энергией с окружающей средой. И здесь мы возвращаемся, пожалуй, к главному ложному тезису как источнику всех “неприятностей”, с которыми постоянно сталкивается физика.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: переплет диплома, реферат.





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