Новая интерпретация теории относительности

| Категория реферата: Рефераты по науке и технике
| Теги реферата: анализ курсовой работы, скачать доклад бесплатно
| Добавил(а) на сайт: Aboimov.

Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 | Следующая страница реферата

так как v=0 , и точно компенсируют друг друга. В то же время импульсы самих фотонов, достигнув противоположных стенок изменятся, согласно формулам (13) и (15), в результате изменения скорости цилиндра от 0 до v. Внешне это проявится как наличие инертной массы. Эту ситуацию можно рассмотреть и в любой другой момент времени, связав с ускоренной системой отсчета мгновенно сопутствующую систему отсчета.

Эйнштейн указал простой физический пример, позволяющий легко понять, почему масса и энергия связаны друг с другом соотношением. Он рассмотрел для этого покоящийся относительно лаборатории ящик массы. Пусть этот ящик заполнен электромагнитным излучением, находящимся в термодинамическом равновесии с его стенками. Обозначим энергию этого излучения через.

Известно, что электромагнитное излучение оказывает давление на стенки содержащего его ящика, подобно давлению, вызываемому газом. Пока ящик покоится или движется равномерно, полная сила, приложенная к каждой его стенке, уравновешивается силой, приложенной к противоположной стенке. Если же ящик подвергается ускорению, то благодаря этому ускорению отражающееся от задней стенки ящика излучение будет приобретать дополнительный импульс, тогда как излучение, отражающееся от его передней стенки, будет терять часть своего импульса.

Если произвести подробный подсчет происходящего при этом изменения давления на стенки движущегося ящика, то окажется, что полная сила, действующая на ящик со стороны излучения, равна

Эта сила направлена против ускорения. Поэтому уравнение движения всей системы будет иметь вид

где - внешняя сила. Это уравнение можно переписать:

Поэтому наличие энергии излучения соответствует появлению добавочной "эффективной массы" в том смысле, что эта масса приводит к такому же возрастанию инертности тела (его сопротивления ускорению), как и обычная масса, что и представляет собой одно из характерных проявлений того физического свойства, которое называют "массой" ([5], с. 118-119).

Из этого примера, приведенного Д. Бомом в своей книге, видно, что если равно нулю (т. е. ящик невесом), мы приходим к нашему невесомому цилиндру на фиг. 3. Наш подход отличается от вышеуказанного тем, что мы трактуем любую инертную массу (в том числе и массу ящика) через посредство безмассовых квантов энергии (в так называемой модели геона), о чем будет сказано ниже.

Таким образом, массивную частицу можно представить как невесомый сосуд, в котором происходит обмен безмассовыми переносчиками взаимодействия. При ускорении такого сосуда суммарный импульс, передаваемый сосуду, становится не равным нулю, что проявляется в форме инертности сосуда. Модель инертной массы очевидным образом показывает, что инерция материальных тел есть их внутреннее свойство и принцип Маха к весомым материальным телам неприменим. Подобный цилиндр будет обладать инерцией и в отсутствие горизонта удаленных масс. Это согласуется с тем фактом, что ОТО никак не связана с принципом Маха. Из модели массы следует, что пробные тела инертны относительно движущихся безмассовых квантов энергии. Скорость света и является той абсолютной системой референции, тем горизонтом , по отношению к которой возникает инертность материальных тел.

Многие физики справедливо рассматривают принцип Маха как псевдопроблему. Дирак считал этот принцип физически непонятным и, следовательно, стоящим вне всякого подлинного физического знания и потому он не может находиться в арсенале серьезного, ответственного ученого. Между тем этому принципу (во многом благодаря авторитету Эйнштейна) посвящена огромная литература.

Отметим, что модель массы на фиг. 3 характеризует так называемую электромагнитную массу. Но сам по себе факт существования массы именно в форме электромагнитной массы, очевидно, не имеет никакого значения. Он указывает только на первичный характер безмассовой формы материи по отношению к ее массивной форме. Поэтому данный частный случай, характеризующий электромагнитную массу, справедлив и для любой другой массы. С этой точки зрения наша модель массы является универсальной моделью.

Обсудим вопрос о том, может ли наш цилиндр двигаться быстрее скорости света ? Если говорить образно, то это было бы аналогично случаю, когда барон Мюнхаузен сам себя вытащил из болота за волосы. Более наглядным является другой физический образ. Пусть парусник движется под действием ветра, дующего с определенной постоянной скоростью. Тогда, чем меньше сопротивление воды, тем больше скорость парусника приближается к скорости ветра, но превзойти скорость ветра скорость парусника никогда не сможет. Аналогичным образом и в случае с нашим невесомым цилиндром такое сопротивление движению оказывают внутренние фотоны, движущиеся навстречу движению цилиндра (что проявляется, как было показано, в форме инертности цилиндра). Чем больше таких фотонов, тем больше инертность цилиндра (то есть тем больше его так называемая "масса"). Чем меньше фотонов, тем меньше инертность цилиндра и, в случае отсутствия внутренних фотонов, движущихся навстречу цилиндру, инертность цилиндра становится равной нулю. Фактически это означает, что у нашего цилиндра больше нет отражающих стенок, то есть фотоны распространяются свободно вне цилиндра в одном направлении со скоростью света. Двигаться же быстрее самих себя фотоны, естественно, не могут, как невозможно поднять самого себя за волосы. Таким образом, наличие в природе предельной скорости, равной скорости света, непосредственно указывает на то, что основой массивных тел являются безмассовые кванты энергии.

Увеличение же релятивистской " массы" цилиндра с возрастанием скорости его движения является следствием того, что меняется не "масса", а сила взаимодействия между цилиндром и полем, которое разгоняет этот цилиндр. Чем ближе скорость цилиндра к скорости поля ускорителя (равной скорости света), тем меньше сила, действующая на цилиндр. Поэтому и возникает физический эффект: разогнать цилиндр быстрее света невозможно.

В случае с нашим парусником "сила давления ветра на парус зависит от относительной скорости между воздушным потоком и парусом. Чем быстрее будет двигаться лодка, тем меньше будет давление ветра на парус. Лодка не сможет плыть быстрее ветра, и это происходит не за счет изменения массы лодки, а вследствие изменения сил взаимодействия между потоком ветра и парусом. Такое изменение сил взаимодействия в относительном движении тел и физических полей встречается в природе повсеместно". ([6], с. 212)

Далее. Пусть невесомый цилиндр (фиг. 3) не ускоряется, а расположен на подставке и находится в слабом статическом поле Земли. Пусть в S1 потенциал поля приравнен к нулю, а на высоте h он равен Ф . Учитывая принцип эквивалентности, можно записать. Пусть теперь из S2 в S1 испущен квант света с энергией Е. Тогда энергия и импульс фотона изменяется согласно соотношениям