Волновая природа мира и специальная теория относительности

[Lvov]

   В отличие от классического галлилеева понятия относительности движения и покоя специальная теория относительности (СТО) Эйнштейна с ее постоянством скорости света c во всех инерциальных системах отсчета (ИСО) и ограничением скорости движения всех материальных объектов величиной c не кажется столь простой и очевидной. По этой и ряду других причин некоторые специалисты считают СТО ошибочной теорией, и даже предрекают ее скорый крах. В настоящем сообщении автор объясняет суть и выступает в защиту СТО, которая, конечно же, будет уточняться и модифицироваться при рассмотрении ряда пока недостаточно изученных явлений.

   Побудительным фактором создания СТО явился неожиданный результат опыта Майкельсона (1887г), свидетельствующий о постоянстве скорости света во всех ИСО. Эйнштейн первый (1905г) сделал предположение о необходимости нового, указанного им, преобразования пространственно-временных координат, характеризующегося сохранением скорости света при переходе в новые инерциальные системы отсчета. И здесь же он сделал смелое утверждение: в новой ИСО сохраняются не только электродинамические законы, но и все другие известные физические закономерности.
   Выдвинув новую теорию, Эйнштейн не обосновал базовые положения СТО, объявив их постулатами, и не объяснил причину сохранения всех физических явлений в новых ИСО, и это обстоятельство до сих пор является поводом для сомнений в справедливости СТО. Однако все экспериментальные и технические работы, выполненные на протяжении последующего столетия, подтвердили справедливость и большую точность теории. В частности, уравнения квантовой теории (КТ), скорректированные с учетом СТО (уравнения Клейна-Гордона, Дирака и др.) оказались более точными, чем найденные первоначально нерелятивистские уравнения квантовой теории (КТ) Шредингера и Паули.

   Необычность нового преобразования координат (ранее описанного Лоренцем с иной целью) заключалась в изменении пространственно-временных масштабов и смещении временных отсчетов для пространственно разнесенных событий при переходе в новую ИСО. Из лоренцева преобразования координат следовали новые удивительные соотношения, происходящие при смене ИСО (в частности, новый закон сложения скоростей, изменение размеров объектов и темпа хода часов, возможность изменения временной последовательности разнесенных событий, пресловутый "парадокс близнецов", а также новые динамические соотношения, связанные с движением тел).

   Естественное обоснование СТО и ее постулатов таково.
   Все исследованные (штатные) материальные объекты представляют либо электромагнитные поля, либо элементарные частицы и их ансамбли. Последние (элементарные частицы и их ансамбли) в свою очередь представляют физические поля, достаточно адекватно отображаемые их пси-функцией и характеризующиеся световой скоростью распространения возмущений (согласно уравнениям релятивистской КТ). Указанные поля представляют возмущенное состояние всеобъемлющей окружающей среды - эфира (иначе физического вакуума). Все уравнения вышеназванных полей, (Максвелла, Дирака и др.) инвариантны относительно лоренцева преобразования координат, и, именно, по этой причине все лоренцевы ИСО оказываются равноправными при рассмотрении известных физических явлений.
   Все динамические соотношения СТО получаются строго математически из полевой (волновой) модели микрочастиц, представляемых в виде квантованных волновых пакетов и их ансамблей. Идентичность материальных уравнений во всех лоренцевых системах отсчета делает равноправными все указанные системы отсчета и не позволяет выделить базовую, абсолютную систему координат. На этом основании до некоторого времени (примерно до 1919г) сам Эйнштейн считал, а многие ученые и поныне считают, что СТО исключает понятие эфира и абсолютной системы отсчета координат. Однако, сейчас большинство специалистов понимают, что без понятия о всеобъемлющей окружающей среде - эфире дальнейший прогресс науки невозможен. Но обнаружить движение эфира экспериментально нелегко ввиду его почти полной релятивистской инвариантности по отношению ко всем достаточно хорошо изученным физическим явлениям.
   Однако, в последнее время переосмыслены результаты некоторых старых экспериментов и поставлен ряд новых тонких экспериментов, что позволило указать примерные показатели эфирного ветра в районе Земли. Вот фрагмент аннотации статьи Р.Кахилла  "Новый эксперимент по анизотропии скорости света..." . "Данные нового эксперимента, по измерению анизотропии односторонней скорости ЭМ волн в коаксиальном кабеле, ...420±30 км/сек в направлении ПВ=5.5±2 часа, Скл.=70±10°S, показывают, что они находятся в превосходном согласии с результатами семи предыдущих экспериментов по анизотропии, особенно Миллера (1925/26г.), и даже Майкельсона и Морли (1887 г).

   Продолжение в следующем сообщении.

   С уважением О.Львов

[Lvov]

   Каково же взаимоотношение между СТО, базирующейся на лоренцевом преобразовании координат при переходе в новую ИСО, и физической теорией, базирующейся на использовании классических галлилеевых преобразований координат и учитывающей современные достижения квантовой механики и квантовой электродинамики. Обе теории справедливы! Однако не будем забывать, что классическую механику Галилея-Ньютона следует заменить квантовой волновой механикой.

   СТО, удобна и незаменима при описании штатных физических явлений внутри лабораторной системы, движущейся относительно базовой системы отсчета, поскольку в новой подвижной ИСО остаются неизменными все физические явления и свойства материальных объектов (по крайней мере, в пределах точности абсолютного большинства экспериментов). Однако СТО характеризуется рядом ограничений. Так при координатных преобразованиях СТО ограничивается скорость движения новой ИСО, которая не должна превышать скорости света. Очень вероятно, что динамические соотношения СТО не абсолютно точны при описании некоторых малоизученных микрообъектов , и, возможно, совершенно не верны при описании некоторых пока не исследованных (не штатных) объектов и явлений.
   Галилеево же преобразование координат, которое описывает результат наблюдения явлений при сохранении пространственных масштабов и использовании абсолютного времени, более универсально. Здесь допустимы любые скорости в координатных преобразованиях при рассмотрении любых физических явлений, даже гипотетических, не укладывающихся в рамки закономерностей СТО. В качестве базовой ИСО в данном случае необходимо использовать некоторую выделенную систему отсчета. Отмечая, что преобразования Галилея не удобны при рассмотрении штатных явлений в подвижной лабораторной системе отсчета (скорость света и размеры неподвижных микрочастиц и макроскопических тел здесь зависят от координатного направления), следует признать, что в отдельных случаях без них не обойтись.
   Что же касается пространственно-временного четырехконтинуума, то это весьма удобный формальный математический объект, фигурирующий в теории относительности, в то время как физическими реалиями являются абсолютные время и пространство.

   Наконец, касаясь двух постулатов СТО, автору представляется возможным заменить их следующим одним постулатом: "Все материальные явления представляют определенные эфирные возбуждения, описываемые волновыми уравнениями, характеризующимися постоянной скоростью распространения возмущений, равной скорости света с".

   Следует отметить, что, СТО является абстрактной теорией, в которой полагается, что скорость распространения возмущений физических полей всех материальных объектов абсолютно точно равняется скорости света в вакууме, а также не учитывается влияние на протекание физических процессов тяготения физических тел.

   Более подробно рассмотренные вопросы изложены в статье "Волновая природа мира и теория относительности" . Конечную часть статьи, посвященную вопросам ОТО, можно не смотреть.

     С уважением О.Львов

[CASTRO]

" Однако, сейчас большинство специалистов понимают, что без понятия о всеобъемлющей окружающей среде - эфире дальнейший прогресс науки невозможен. "

Я бы сказал, что это неправда. Можно, конечно, пытаться ввести в современную физику лоренц-инвариантны эфир, но 1) нафига? 2) с него будет больше вопросов, чем ответов.

[КОВ47]

 
   Побудительным фактором создания СТО явился неожиданный результат опыта Майкельсона (1887г), свидетельствующий о постоянстве скорости света во всех ИСО.  
 

Кто же Вам такое сказал? Или сами придумали?
Опыт Майкельсона (1887г), свидетельствовал только о том, что на поверхности Земли нет эфирного ветра, т.е. нет движения Земли относительно эфира, при условии, что последний существует.

[КОВ47]

 
   И здесь же он сделал смелое утверждение: в новой ИСО сохраняются не только электродинамические законы, но и все другие известные физические закономерности.
 

И здесь у Вас все наоборот.

"Примеры подобного рода, как и неудавшиеся попытки обнаружить
движение Земли относительно «светоносной среды», ведут к
предположению, что не только в механике, но и в электродинамике никакие
свойства явлений не соответствуют понятию абсолютного покоя и даже,
более того,— к предположению, что для всех координатных систем, для
которых справедливы уравнения механики, справедливы те же самые
электродинамические и оптические законы, как это уже доказано для
величин первого порядка."
К электродинамике движущихся тел 30 июня 1905 г.

[Владимир 2012]

   Побудительным фактором создания СТО явился неожиданный результат опыта Майкельсона (1887г), свидетельствующий о постоянстве скорости света во всех ИСО. Эйнштейн первый (1905г)
Не стали искать другого объяснения в виде замедления скорости течения времени и сокращения пространства в самом движущемся объекте.  Скорость света постоянна если среда материальная равномерна, но замерять её нужно соотносительно с точкой отсчёта в мат. среде. А у нас точка отсчёта при измерении скорости не в мат. среде, а в движущемся объекте. Свет же идёт сам по себе независимо от движущегося тела. Ведь может же быть и другое объяснение этому исходя из того что тела при движении по мат. среде взаимодействуют с пространством  в результате которого в теле и происходит это самое сокращение пространственного размера тел и скорость течения времени с полной корреляцией со скоростью тела по мат среде. Вот тогда и появляется объяснение, а почему же масса тела также растёт при наборе скорости, если делать массу кратной количеству материи в теле, но зависимой от величины взаимодействия материи тела с мат. средой при движении. Вот эти самые замедление времени и сокращение пространства в самом движущемся объекте и выдают этот самый результат всегда совместно с измерением  происходящего в самом движущемся теле. Но это не означает отсутствия мат. среды, а наоборот её подтверждает, как и набор массы тела со скоростью. Это подтверждает именно взаимодействие материи тела с материей пространства и не более при движении. Вот и всё по побудительной причине. Выводы не в том направлении сделаны.

[Вашкевич Виктор]

                 [..............................]

   Побудительным фактором создания СТО явился неожиданный результат опыта Майкельсона (1887г), свидетельствующий о постоянстве скорости света во всех ИСО. Эйнштейн первый (1905г) сделал предположение о необходимости нового, указанного им, преобразования пространственно-временных координат, характеризующегося сохранением скорости света при переходе в новые инерциальные системы отсчета. И здесь же он сделал смелое утверждение: в новой ИСО сохраняются не только электродинамические законы, но и все другие известные физические закономерности.
   [...........................]

   Продолжение в следующем сообщении.

   С уважением О.Львов

Вы правильно подчеркнули роль эксперимента Майкельсона в деле построения Теории Относительности.
Но вспомним, что там было с этим экспериментом.

Майкельсон исходил из широко распространенной в то время гипотезы  "неподвижного эфира",
как некоей среде, сквозь которую пролетает Земля,  проносясь по своей орбите. По этой гипотезе
выходило, что скорость света должна была быть разной в зависимости от того, как она складывалась бы
со скоростью Земли. Майкельсон  своим прибором замерил, и вопреки ожиданиям получил отрицательный результат:
скорость света не менялась. И вот на этом основании стали строить Теорию Относительности.

Но тут уместно замечание - ведь чтоб судить о движении в среде или среды, скорость
нужно замерять в трех измерениях. А Майкельсон замерил только в горизонтальной плоскости,
то есть только в двух измерениях,  и на этом сделал вывод о независимости скорости света от направления.
Но ведь, если по-хорошему, нужно было бы замерить и по вертикали. А получилось что по вертикали,
где на скорость света должна действовать сила гравитации, Майкельсон то и не замерил.

Таким образом,  опыт Майкельсона, на результатах которого построена теория относительности,
проведен неверно, и значит и выводы из их результата неверны.
Физикам с этим экспериментом Майкельсона предстоит пережить большой облом.

Так что Вы можете сказать по этому поводу?

[КОВ47]

   Следует отметить, что, СТО является абстрактной теорией, в которой полагается, что скорость распространения возмущений физических полей всех материальных объектов абсолютно точно равняется скорости света в вакууме, а также не учитывается влияние на протекание физических процессов тяготения физических тел.

И это, мне кажется, неправильно. Не просто скорость, а максимальная скорость.
По поводу "не учитывается влияние .... тяготения ", то СТО этим не занимается, для этого есть ОТО.

[Вашкевич Виктор]

Кто же Вам такое сказал? Или сами придумали?
Опыт Майкельсона (1887г), свидетельствовал только о том, что на поверхности Земли нет эфирного ветра, т.е. нет движения Земли относительно эфира, при условии, что последний существует.

Да, и так тоже можно сказать.
Ведь течение в реке можно замерить поперек - от берега к берегу,
и никакой скорости при этом не обнаружим. Но течение в реке есть

[Владимир 2012]

Да, и так тоже можно сказать.
Ведь течение в реке можно замерить поперек - от берега к берегу,
и никакой скорости при этом не обнаружим. Но течение в реке есть

Пример это обнаружит снос тела при движении вниз по течению, а теперь посмотрите на объяснение абберации света и увидите, что для её объяснения ставится наблюдатель именно в систему неподвижного пространства по которому телескоп движется, а не в сам телескоп. Иначе объяснения не получится. А чего бы не последовать логике равенства ИСО? А не получится тогда объяснить.

[КОВ47]

Но ведь, если по-хорошему, нужно было бы замерить и по вертикали. А получилось что по вертикали,
где на скорость света должна действовать сила гравитации, Майкельсон то и не замерил

Так что Вы можете сказать по этому поводу?

Ну не действует на скорость света  сила гравитации.Скорость света зависит только от свойств среды, в которой свет распространяется.
Гравитация влияет только на частоту света ( т.н гравитационное красное сещение)

[Lvov]

CASTRO:

    Я бы сказал, что это неправда. Можно, конечно, пытаться ввести в современную физику лоренц-инвариантны эфир, но 1) нафига?    2) с него будет больше вопросов, чем ответов.

    Я ожидал, что на меня набросятся авторы топиков типа "Крах теории относительности", но оказалось, что первый упрек я получил от уважаемого последователя принятой научной точки зрения.

    Сударь CASTRO, возможно Вы и правы, что большинство ученых не признает эфира. У меня нет статистики ни по мировой, ни по российской науке. Но большинство специалистов, с которыми мне довелось общаться в интернете, не сомневаются в реальности окружающей нас всеобъемлющей мировой среды, которую называют термином эфир. Тем более, что по сути дела термины (физическое) пространство, (физический) вакуум и эфир являются синонимами. Только вот применяют их в различных областях физики и других наук, и при этом принимают во внимание разные свойства этого объекта.  Разные свойства в смысле того или иного набора значимых показателей.

    Что касается релятивистской инвариантности эфира (пространства, вакуума), в своем сообщении я отметил, что эта ситуация не совсем точна, поскольку имеются сведения об экспериментах, которые заставляют в этом усомниться. В конце головного сообщения я указал на обзорную статью Р.Кахилла, где собрана информация, свидетельствующая об анизотропии окружающего нас пространства.
    Здесь же можно упомянуть недавние сообщения американских и швейцарских ученых о некотором превышении скорости света потоком нейтрино. Наличие частиц со сверхсветовой скоростью в принципе позволяет определить абсолютную ИСО.
    Что же касается имеющихся работ по поиску структуры эфира, то тут я с Вами буду солидарен. Пока такие работы преждевременны, ввиду скудности имеющейся информации.

    С уважением  О.Львов

[CASTRO]

"Здесь же можно упомянуть недавние сообщения американских и швейцарских ученых о некотором превышении скорости света потоком нейтрино. Наличие частиц со сверхсветовой скоростью в принципе позволяет определить абсолютную ИСО."

Забудьте. Это было недоразумение.

" где собрана информация, свидетельствующая об анизотропии окружающего нас пространства. "

Понимаете, если на 5 экспериментов, показывающих какую-ио аномалию, приходится 5000 сравнимых по точности, где этой аномалии нет -  делате выводы.  Анизотропность окружающего нас пространства установлена с очень высокой точностью.

"реальности окружающей нас всеобъемлющей мировой среды, которую называют термином эфир"

Вы так и не объяснили, зачем Вам эфир. Какие проблемы современной физике решит введение эфира. 19й век - понятно. Светоносная среда. А сейчас ?

[Alexpo]

Но большинство специалистов, с которыми мне довелось общаться в интернете, не сомневаются в реальности окружающей нас всеобъемлющей мировой среды, которую называют термином эфир.

 
В интернете в большинстве своем  обитают "специалисты".

[Lvov]

 КОВ47:

  Кто же Вам такое сказал? Или сами придумали?
Опыт Майкельсона (1887г), свидетельствовал только о том, что на поверхности Земли нет эфирного ветра, т.е. нет движения Земли относительно эфира, при условии, что последний существует.

  Прочитал в книгах, посвященных теории относительности. Поиск же эфирного ветра производился не только на повехности земли но и в космосе. Разработчики весьма точной системы GPS так же не заметили эфирного ветра. Но эфирный ветер все же обнаружили путем точнейших экспериментов при использовании двух кабелей связи разного типа, один из которых был проложен по поверхности земли, а втрой закопан под землей (см. указанную в головном сообщении статью Кахилла).

  С уважением  О.Львов

[Вашкевич Виктор]

Ну не действует на скорость света  сила гравитации.Скорость света зависит только от свойств среды, в которой свет распространяется.
Гравитация влияет только на частоту света ( т.н гравитационное красное сещение)

Кто Вам сказал, что гравитация не действует на скорость света?
Вас ввели в заблуждение.

[Вашкевич Виктор]

Пример это обнаружит снос тела при движении вниз по течению,

Нет! Много зависит от метода измерения скорости.

[КОВ47]

КОВ47:
  Прочитал в книгах, посвященных теории относительности. Поиск же эфирного ветра производился не только на повехности земли но и в космосе. Разработчики весьма точной системы GPI так же не заметили эфирного ветра. Но эфирный ветер все же обнаружили путем точнейших экспериментов при использовании двух кабелей связи разного типа, один из которых был проложен по поверхности земли, а втрой закопан под землей (см. указанную в головном сообщении статью Кахилла).

  С уважением  О.Львов

Во-первых здесь Вы говорили только об опыте ММ 1887 г., который проводился на поверхности Земли.
А по поводу этого: "Разработчики весьма точной системы GPI так же не заметили эфирного ветра." можете дать ссылочку ( только не на английском)?

[Вашкевич Виктор]

    [..........................]

Вы так и не объяснили, зачем Вам эфир. Какие проблемы современной физике решит введение эфира. 19й век - понятно. Светоносная среда. А сейчас ?

Так эфир и сейчас остался светоносной средой.
Если Вы этого не признаёте, свет же от этого не прекратится.

[CASTRO]

"Анизотропность окружающего нас пространства установлена с очень высокой точностью."

изотропность, конечно