Заметки об СТО [2013]
[13.05.2013]
Мои основные притензии к СТО связаны со следующим обстоятельством. Я не имею ничего против математической модели СТО, но общепризнана именно та физическая интерпретация, предложенная Эйнштейном, в которой скорость света считается постоянной, а течение времени замедляется. Между тем возможны иные интерпретации. Более важны (да и понятнее) сами уравнения (математические соотношения), а не их интерпретация.
Так вот, в качестве исходной базы возьмем группу Лоренца и предположим (что вполне естественно), что именно она описывается ...
[01.06.13]
Краткое введение (можно пропустить и читать сразу часть 1).
Как не редко бывает в науке, авторитет одного человека превалирует над критичностью мышления.
Понимаю, что этот вопрос поднимался уже миллион раз и тем не менее я не понял, в чем же заслуга Эйнштейна? ОТО пока не будем трогать. Речь идет об эйнштейновской формулировки СТО, а точнее об её первых двух статьях.
Вот Лоренц - это да, он вывел все формулы СТО, причём не отбрасывая концепцию эфира.
Что сделал Эйштейн - сказал, что "эфира нет!". Причём объяснение очень простое: раз мы не можем его обнаружить, то его нет!
Это как Гейзенберг в своё время сказал: "траектории нет!". Но там после него хотя бы предложили что-то в замен траектории.
И вот Эйнштену на протяжении столетия поклонялись, но предложили ли чего-нибудь вместо эфира? Видимо, что нет. Собственно говоря на всём этом всё и остановилось.
Проще говоря, Эйнштейн отказался от физика вакуума и занялся математикой пространства-времени. За это я его не виню. Математика - это хорошо. Кроме того его теория дала большие плоды, а именно не одна сотня фильмов о путишествиях во времени, ну и куча фанатов ТО, которые только поэтому и ишли заниматься физикой.
Потом правда оказалось, что не всё так просто и на далёких масштабах теория пустого пространства-времени даёт неточности. Пришлось вводить тёмную материю, тёмную энергию, квантовые флуктуации вакуума, но... говорить об эфире никто не посмел, ведь его же нет - так Эйнштейн сказал и точка!
Эйнштейн дал человечеству два постулата, освободив умы человечества от необходимости думать о физической природе вакуума. Эйнштейн избавился от причин, введя уравнения как данность.
А ведь между тем в СТО такие вопросы поднимались. Происходит сжатие движущихся тел. Но за счёт чего происходит это сжатие??? Эйнштейн говорит - это следует из моих уравнений, и не спрашивайте больше!
Теория Эйнштейна хотя хорошо описывается математически, но имеет ряд вопросов, касающихся физической(!) сущности явлений:
1) что является реальной причиной сжатия тел в продольных направлениях?
2) почему материальные тела не могут привысить скорость света? что играет роль барьера?
3) в чём же тогда распространяются э/м волны???
4) почему тела имеют "инерционную" массу?
(к слову, вопрос о "гравитационной массе" является более сложным)
Теория Эйнштейна не может дать ответов на этот вопрос. Точнее говоря, Эйнштейн просто проигнорировал эти вопросы, отложив физику куда-то в сторонку и занялся математической стороной вопроса. Возможно, в последующем он и задумавался об этом, и может быть даже что-то придумал, но видимо об этих результатах мы уже никогда не узнаем.
Ладно, хорошо, уравнения описывают попередчное сжатие, но не сами ж уравнения являются причиной такого сжатия! Очевидно, что единственной причиной сжатия тел в продольных размерах может быть только взаимодествие с чем-то...
Так вот, попытки дать ответы на эти вопросы в рамках СТО приводят к понятию о "физическом вакууме" (который не есть пустота). Оказывается, что гипотеза Лоренца, ещё тогда выдвинутая в рамках эфира, в целом неплохо объясняет эти явления, хотя возможно и потребует некоторой более современной переформулировки.
Часть 2. Выводы
И так, что же на самом деле происходит.
1. Эфир конечно не имеет массы, ведь масса - это есть ни что иное, как инерция, возникающая за счёт взаимодействия вещества с эфиром.
2. Именно из-за существования эфира скорость распространения волн в нём (она же "скорость света") есть максимальная скорость, с которой вещество может перемещаться в эфире. Причём здесь речь идет только об "веществе" электромагнитого происхождения. Другие частицы, такие как нейтрино, могут превышать этот лимит, так как они плохо взаимодействуют с эфиром.
Проблема: В чём же движутся эти нейтрино, если не в эфире? Вероятно, эфир есть не только субстанция э/м происхождения, иначе бы в нём ничего не существовало кроме ЭМП. Но ЭМВ в нём распространяются с одной скоростью, а волны другого рода (например, гравитацинноные) вполне возможно, что с другой скорость.
Проблема: Неплохо бы конечно вычислить эту скорость теоретически...
Часть 3. Некоторые логические выводы.
Кстати, мне не известно, только э/м энергия обладает массой или сильное/слабое вз-вие тоже...
Если только э/м энергия, то это говорило бы о тесной связи гравитации и ЭМВ. В таком случае логично предположить, что гравитация -- это лишь эффект второго порядка, создаваемый э/м энергией, находящейся в состоянии динамического покоя. Моя задача доказать или опровергнуть этот факт теоретическим расчётами. Возможно, здесь кв. механику придётся тоже использовать.
А именно, смысл в том, что каждая заряженная частица (будем говорить о кварках) возбуждает колебания вакуума (эфира). Конечно, когда мы имеем пару электрон-протон, образующую атом водорода, то на больших расстояния (больше молекулярных) возбуждения от положительно и отрицательно зараженных частиц гасятся, однако не исчезают полностью, формируя гравитационное взаимодействие.
Теперь обратимся собственно к структуре этого вакуума (эфира). Очевидно, что его структура (в силу однородности пространства) должна быть однородна или по крайней мере иметь периодическую структуру, а именно оставаться неизменной под действием группы переноса. Но если пространство не является пустотой, то оно должно иметь некую симметричную структуру. Иными, словами в её основе должен лежать некоторый правильный n-мерный k-гранник. Конечно, если было бы точно известно, что пространство трехмерное, то тогда мы могли бы использовать только одно из 5-ти платоновых тел.
Конечно, если реальное пространство имеет большую размерность, то там ситуация может быть иной.
Заметим, что в действительности такой эфир не будет изотропным и даже не будет однородным на очень малых расстояниях, но на больших расстояниях всё усредняется. Кстатит, анизотропность и неоднородность на малых расстояниях может приводить к тому, что мы именуем квантовыми эффектами, а именно туннельные эффекты и т.д. Короче говоря, электрон у нас не движется непрерывно, это лишь (возможно) похоже на "дырку" в физике полупроводников, хотя может быть и теория струн в некотором смысле здесь подходит.
Чтобы хоть как-то проверить эту гипотезу, можно сначала промоделировать с помощью компьютера. Смоделировать периодическую решётку в n-мерном пр-ве и возбудить её в какой-то точке. Посмотреть, что будет.
Заметим также, что уравнения ОТО похожи на уравнения из теории сплошных сред. Поэтому можно говорить о том, что пространство-время имеет некоторую упругую структуру, в которой возможно распространение различных типов волн. Конечно, мы не можем предполагать, будта та структура является чисто механической или чисто электромеханической, потому что сами же механические упругие свойства твердых тел сводятся к электромагнитной природе, а электромагнитная природа определяется структурой вакуума, и мы получим лишь порочный круг. Поэтому в действительности мы можем рассматривать лишь математическую сущность явления, не вдаваясь в детали её реализации. Собственно говоря, этим и занимается современная теория гравитации. Однако там слишком обще. Мы всё же хотели бы вывести уравнения ОТО из других уравнений, описывающих периодическую структуру вакуума, не вдаваясь правда в физичекую природу самой этой структуры. Но это был бы уже значительный шаг вперёд.
Часть 4. Для тех, кто любит математику.
