Тулупов Сергей Иванович : другие произведения.

Релятивизм на наглядных примерах

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:
Школа кожевенного мастерства: сумки, ремни своими руками
 Ваша оценка:

  Предисловие
  "Вся история науки на каждом шагу показывает, что отдельные личности были более правы в своих утверждениях, чем целые корпорации ученых или сотни и тысячи исследователей, придерживавшихся господствующих взглядов... Несомненно, и в наше время наиболее истинное, перспективное и глубоко научное мировоззрение кроется среди каких-нибудь одиноких ученых или небольших групп исследователей, мнения которых не привлекают нашего внимания или возбуждают наше неудовольствие или отрицание". В.И. Вернадский
  
  
  Представьте себе летящий теннисный мяч. От точки "А" до точки "В" он летит, скажем, 60 секунд. И представьте, что для Вас (Наблюдателя) минимальный (измеримый) отрезок времени равен 1 минуте. Т.е. все, что происходит вокруг Вас быстрее минимального отрезка времени (в 1 мин.) - для Вас не будет заметно. В этом случае за 60 секунд теннисный мяч незаметно для Вас переместится из точки "А" в точку "В" и если в точке "В" подставить руку - он в нее ударит.
  Для такого наблюдателя (время которого изменяется минутами) теннисный мяч представится в виде волны с началом ее в т. "А" и концом (ударом в преграду) в т. "В". Получается, что летит - "мяч-волна", а в ладонь ударяет "мяч-частица". Натуральный корпускулярно-волновой дуализм. Причем "мяч" ударит в преграду, расположенную в любом месте траектории его полета (где бы Вы, Наблюдатель, ее не поставили), потому что единственным временем постановки преграды (ведь минимальный отрезок = 1 мин.) будет время: только до начала полета мяча! (Во время полета наблюдатель ничего не успеет сделать, т.к. даже не заметит изменения времени, от старта до финиша). Как Вы уже догадались, под теннисным мячом подразумевались элементарные частицы.
  
   Почему такой простой пример не приходил в голову раньше, да потому что мы были сбиты с толку ошибочными выводами из преобразований Лоренца. А именно: сокращение временных промежутков в движущейся системе. Цитирую тот вывод: "Интервал времени дельта t` между событиями, измеренный движущимися часами, меньше, чем интервал времени дельта t между теми же событиями, измеренный покоящимися часами. Это означает, что темп хода движущихся часов замедлен, относительно часов неподвижных". Иными словами: количество отсчитанных секунд в движущейся системе меньше их количества - в системе неподвижной, значит, движущиеся часы отсчитывают время медленнее. Но! ведь количество "событий" произошедших в этот промежуток времени осталось одинаковым и в той и в другой, системах! Наполненность событиями этого промежутка "дельта t`" осталась же равна прежней наполненности "дельта t" (события в этот отрезок времени, будь то: вспышки света, вдохи-выдохи, завтраки Наблюдателя, да что угодно, что происходило в это "дельта t", - то же количество произошло и в "дельта t`"!).
  Опять же поясню на простом примере: представьте прямоугольный треугольник, по катетам которого будут отложены деления "пространства" - "L" и "времени" - "T". Гипотенуза, связывающая эти стороны, будет обозначать "скорость". Как становится понятно из построения, катет "времени" - "T" скоростью не обладает, так как значение "пространства" - "L" вдоль всего катета "Т" равно нулю, значит можно сказать, что катет "Т" представляет собой Неподвижную систему, тогда как гипотенуза - подвижную систему отсчета. Выберем на катете "Т" две произвольные точки (промежуток между которыми примем "дельта t") и проведем перпендикуляры от них на гипотенузу. Полученный отрезок получится равным "дельта t`". Измерив его вдоль гипотенузы, мы увидим явное увеличение, по сравнению с измерением "дельта t" вдоль катета. Отрезки получились разные, но изменилось ли количество точечных событий (вдохов-выдохов наблюдателя) между t1 и t2? Нет. Даже если взять две рядом лежащие точки на катете "Т", то, опустив перпендикуляр на гипотенузу, мы получим между ними какое-то расстояние, но будет ли заполнено событиями это расстояние? Нет.
  Этого промежутка времени и не замечает наш "Наблюдатель" в примере с мячом.
  
   Получается: (в примере с теннисным мячом) растет скорость мяча, растет пройденное расстояние, но никак не меняется наполненность событиями для Наблюдателя! Можно сказать: "вокруг мяча сжимается пространство".
   Всем известен пример, долгое время считавшийся единственным подтверждением ТО: пример удлинения времени жизни мюонов. Эти частицы, при их времени жизни, двигаясь даже со скоростью света, пролетали бы около 600 метров, а их регистрируют через 10-30 км. То есть: или мюоны летят со скоростью в 20 раз превышающей скорость света, или их время жизни увеличилось в это же количество раз от движения с предельной для нашего мира скоростью. Причем совершенно не рассматривается вариант того, что для мюона на скорости света релятивистски уменьшилось расстояние между точкой старта и местом конца жизни. (Объяснение преобразования Лоренца для длины дано выше).
  
   Вывод: тело с концами (х1;х2) выглядит волной (присутствующей всюду) с точки зрения наблюдателя из намного более медленной системы отсчета, но сливается в одну точку х1,2 при взгляде на то же тело из гораздо более быстрой СО.
  Отсюда следует, что представление какого-либо объекта частицей (телом) или волной - понятие относительное, зависящее только от выбора системы отсчета наблюдателя.
  
   Ввиду недопонимания многими связи между СТО и ОТО, а именно: почему в СТО скорость света одинакова и предельна, но стоит только системе начать двигаться с ускорением, как скорость света обретает способность изменяться приведем несколько цитат.
   В своей работе "К проблеме относительности" А.Эйнштейн делает вывод: "Исходя из этой гипотезы, я получил результат, что скорость света нельзя считать независящей от гравитационного потенциала". (А. Эйнштейн Собрание научных трудов 1965г Т.1 стр.392).
  А так же: "Другими словами, часы в некоторой точке идут тем быстрее, чем больше в ней скорость света, определенная с их помощью. Такая зависимость скорости течения времени от гравитационного потенциала (с) справедлива для временного хода любого события" ("Скорость света и статическое гравитационное поле" Там же стр.199)
  
   Представьте себе лестницу, каждая ступенька которой - это инерциальная система отсчета. На этой ступеньке скорость света предельна и равна 300 тыс. км/с.
  Следующая ступенька выше на некоторый гравитационный потенциал, и соответственно, расстояния и интервалы времени на ней будут уже другими, но предельная скорость (их производная) будет все той же: 300 тыс. км/с.
   Скорость на каждой ступеньке та же, но пространство и время - другие. И с каждой следующей ступенькой (обозначающей следующий гравитационный потенциал) мы переходим в системы отсчета со все большими ускорениями.
  
   Смысл в том, что скорости физических процессов зависят от гравитационного потенциала области, в которой они происходят. Следовательно, и сама быстрота распространения электромагнитных волн зависит от величины окружающего их гравитационного потенциала. Потому и краснеет свет вблизи массивных тел, что он приобретает дополнительное ускорение в поле их гравитации (большей, чем в открытом космосе).
  Вблизи гравитирующих тел инерциальное движение волн света становится ускоренным, а значит, может принимать любые значения. Естественно, последним цветом видимого Наблюдателем света будет красный, после чего ускорение перейдет область невидимого спектра, а затем в темное "Пространство Фарадея", потеряв возможность связи с Наблюдателем (оставшимся в зоне прежнего гравитационного потенциала). Ведь каким бы не был гравитационный потенциал вблизи Наблюдателя, всегда будут существовать как области с меньшим его значением, так и с большим. Для каждой из которых (в отдельности) существует скорость света - предельная скорость распространения электромагнитных волн в зоне одного гравитационного потенциала. Причем, движение материи во Вселенной всегда происходит из зон с меньшей гравитацией в зоны с большей ее величиной.
  
  Посмотрим на пример бесконечного процесса, ленту Мебиуса.
  Представьте карандаш, рисующий на ней полосу. Сам "карандаш" не сможет определить: по какой из сторон (внешней или внутренней) он чертит полосу. Чтобы "увидеть" место переворота на ленте, на нее нужно взглянуть со стороны (с позиции стороннего наблюдателя).
   Движение "света" во Вселенной - это бесконечная линия, начерченная карандашом. Так получается заявленное С.Хокингом пространство "имеющее границы, но бесконечное". А движение "наблюдателя" - это инерциальное, т.е. неускоренное движение карандаша, но инерциальным оно остается только для самого "карандаша", до точки "переворота" ленты Мебиуса - точки перехода из одной системы отсчета в другую.
  Если хотите - переход из пространства с одной величиной гравитационного потенциала, в пространство с другим его значением (в какой-то момент мы перестаем видеть карандаш, т.к. он переходит на другую сторону ленты).
   Подставим вместо ленты Мебиуса - пространство Вселенной, и получится, что для нас, как "Наблюдателя", объективно существуют системы отсчета с большими и с меньшими, чем наша, скоростями света. И, по мере продвижения нашей галактики к гравитационному радиусу Вселенной (который, судя по "разлету" галактик, находится где-то на краю Ойкумены) никакого "края" мы не достигнем никогда. Как на ленте Мебиуса мы будем бесконечно переходить из одной гравитационной области в другую область, с еще большим гравитационным потенциалом.
  И если бы у нас была возможность рассмотреть путь одной определенной галактики со стороны (стороннего наблюдателя, относительно которого время космоса бежит очень быстро), то мы увидели бы, как: По мере достижения видимого (от нас) предела Вселенной та галактика будет растворяться на Горизонте событий, а где-то в глубине, на другом конце Вселенной, вспыхнет еще одна Сверхновая. Это наша галактика, продолжая свое движение по пространству Мебиуса, появится с другой стороны пространства и времени.
  Сама галактика при этом не претерпит никаких изменений (она продолжает свое вечное движение в прежнем направлении и в пространстве и во времени). Только для стороннего наблюдателя это время разделится на "прошлое" и "будущее". Точнее, само присутствие Наблюдателя делит материю на прошлое и будущее. Сразу отвечу "Да", Наблюдатель существовал всегда - Он, Сознание и пятое физическое измерение или "неподвижный эфир", как его именовали в прошлом - это все одно и то же.
  
  Возвращаясь к теме, получается, что процесс ускорения может быть бесконечным. А значит, скорость света в нашем мире может быть на порядки больше, чем в мире наших далеких пращуров.
  И скорее всего, именно разница в восприятии этой скорости между системами "ступеньками" и создает "сдвиг" во времени между прошлыми (более медленными) и будущими (более быстрыми) системами отсчета.
  А мы, как "Наблюдатели", лишь создаем свои точки переворота на "ленте Мебиуса" Вселенной и "двигаем" их, вдоль прочерченной "карандашом" линии "света". Превращая инерциальные системы отсчета в неинерциальные самим фактом своего присутствия.
  
  Аналогичную картину "мгновенных переходов" из одной системы отсчета (зоны с определенным гравитационным потенциалом) в другую мы наблюдаем при переходе электрона (под действием внешнего электромагнитного поля) на более низкую орбиту с испусканием фотона.
  
   Теперь рассмотрим подробнее вариант полной остановки времени при достижении телом скорости света (на примере с теннисным мячом).
  В этот момент станет наблюдаемым такой эффект: Время вокруг остановилось, пространство перестало иметь значение (скажем: свернулось) ведь без времени невозможно отделить пройденную уже часть пространства от еще не пройденной, - точка "А" сольется с точкой "В" (образуя квантовую суперпозицию). И наш "теннисный мяч" догонит сам себя - он ведь движения не прекращал!
   Ну, догнать то догнал, а вот что он догнал?
  Первая точка мяча догнала последнюю его точку (в месте старта), но место старта - это место, в котором мяча как бы уже нет. И это единственное место в мире ("вывернутом наизнанку" теперь вокруг "мяча"), которое "он" может заполнить.
  Только сюда может двигаться наш мяч-электрон. (А Вы спрашиваете, почему ток возможен только в замкнутой цепи?) Да вот потому. Некуда ему больше двигаться, как только снова в место "старта".
  
  Иными словами: движение от "причины" к "следствию" воспринимается как электричество, а от "следствия" к "причине", как порожденная реакция среды - как магнетизм (в 4мерном пространстве) и гравитация (в 5ом измерении).
  Можно ли встретить подтверждение этого процесса в нашем мире? - спросите вы. Ответ Да.
  Это прямой магнит (как мяч) и его магнитные линии (как вывернутое вокруг него пространство).
  
  Здесь хочется обратить внимание на причинно-следственные связи. Момент старта "мяча" - это причина, но, если "мяч" догнал сам себя, значит, следствие обогнало причину. "Мяч" появился в месте старта. Или уже был в этом месте перед "стартом"? Может быть то, что он догнал сам себя - "следствие" и было причиной "старта" мяча в этой точке?
  Так фотон "без разгона" сразу развивает быстроту света.
  
   И теперь можно наглядно увидеть, как пространство становится временем. Ведь, чтобы соединить две пространственные точки в понятие "Событие времени" необходимо их поставить в причинно-следственную связь друг с другом (Париж и Москва могут быть связаны между собой только если из Парижа в Москву, скажем, полетит самолет, иначе - это будут просто две точки на карте).
  Пространство фронтальной части мяча встречается с тыльной его частью (в обычном представлении это как выворот мяча наизнанку) можно сказать, как о спине электрона: мяч совершил разворот на 360 градусов одновременно во всех направлениях. При этом "внешняя сторона" мяча (окружающий мир) становится его "внутренней стороной". Мир, который был вокруг электрона, стал содержимым его самого; стал самим электроном.
  Еще М.Фарадей представлял атом вещества, как нечто, соединенное со всем Миром.
  А пока
   Выворот "мяча" в пространстве без времени (время остановилось) порождает новый виток движения, в котором уже можно выделить прошлое, настоящее и будущее. Ведь теперь движение должно "породить" новый уровень пространства (следующую ступеньку), еще не заполненный нашим "мячом".
  
   Чтобы понять, как волна (при движении) становится частицей (при столкновении), можно так же обратиться к ТО.
  Представьте себе волну, движущуюся с быстротой равной половине скорости света. И вторую волну, движущуюся вдвое быстрее. Как и все события окружающего мира, для наблюдателя, движущегося со скоростью света, все колебания "медленной" волны сольются в одну точку.
  Получается, что все колебания волны, собранные в одном месте и будут наблюдаться как - частица. И "частицей" она представляется только при замедлении своего движения в столкновении с какой-либо "преградой" (в нашем примере роль преграды играет искусственно замедленная скорость).
  После такого столкновения "волна" замедляется до скорости движения "преграды". Так происходит столкновение-встреча руки человека с электроном в проводнике, который при этом из волнового вида становится материальной частицей.
  Отсюда следует, что само представление о материи как о "частице" или о "волне" - понятие относительное, зависящее от скорости движения системы отсчета Наблюдателя.
  
  В примере с мячом мы искусственно "замедлили" время Наблюдателя (и следовательно ускорили время теннисного мяча) что привело к некоторым следствиям, а именно: При движении электрона с около световой скоростью, время окружающего мира для него замедляется (вплоть до полной остановки).
  
  Рассмотрим теперь, откуда берется энергия при подобных переходах из одной системы отсчета в другую (из провода с электрическим током в руку, например).
  
  Итак, волна - это перенос энергии без переноса материи. Волна - это бозон взаимодействия между материальной частицей, как точкой старта движения к другому концу движения частицы. А что же собой представляет сама энергия?
  Для наглядности представим себе такой вариант: Ракета, летящая со скоростью света, пролетает рядом с нами (рукой дотянуться можно). При этом мы помним, что для ракеты на такой скорости время перестает существовать. А когда времени нет, все окружающие предметы сливаются друг с другом и все пространство сворачивается вокруг борта самой ракеты.
  Пространство вокруг ракеты перестает иметь значение. Ракета стала для нас волной (Нужна ли волнам с такой скоростью среда распространения? Нет. Сама волна и есть среда своего распространения. Ракета ведь может в любую секунду прекратить движение, оказавшись таким образом, в любой точке окружающего ее пространства Вселенной).
  То, что пространство, вокруг движущегося со скоростью света тела, сворачивается в ноль, следует из преобразований Лоренца. Требуется только одно пояснение: в интерпретации результатов сокращения длины движущегося тела описываются координаты концов "жесткого стержня" (x1 и x2), этот "стержень" мешает понять то, что Лоренц доказал уменьшение расстояния между двумя точками.
  Но, если принять за (х1) - место старта нашей Ракеты, а за (х2) - конечную точку маршрута, скажем край галактики. Посмотрите на формулу преобразования длины. Если в подкоренном выражении вместо скорости тела подставить скорость света, то все подкоренное выражение обращается в ноль, а L0 умноженная на ноль тоже даст "ноль". Иными словами, расстояние, пройденное со скоростью света, будет равно нулю (как впрочем и время полета). Вот вам и полеты к звездам. На старте свернул пространство вокруг ракеты и в нужный момент остановился в любом, нужном месте Вселенной.
  Отсюда следует, что такая ракета возле нас заполнит собой окружающее пространство. Она для нас везде, а мы для нее как атом возле обшивки.
  Протянем же руку и попробуем прикоснуться к этой обшивке. Прикоснулись. И тут же боль заставит нас отдернуть руку. Почему? Да потому, что за доли секунды этого соприкосновения по каждому пальцу теранулось несколько десятков километров обшивки, (именно столько километров пролетела ракета за эти доли секунды). Ожог? Это мягко сказано. Руку стереть можно. Примерно так же наша рука реагирует и на соприкосновение с электроном, движущимся в проводнике со скоростью света.
 Ваша оценка:

Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список

Кожевенное мастерство | Сайт "Художники" | Доска об'явлений "Книги"