ОСНОВЫ ТЕОРИИ ВЫДЕЛЕННОЙ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА (АБСОЛЮТА)
9. Вывод преобразований Лоренца
Покажем, что с помощью сдвига показаний часов (СПЧ) в каждой ИСО СЭТ можно добиться того, чтобы скорость света в новой ИСО стала постоянной. В главе 8. Сдвиг показаний часов было показано, что существуют такие сочетания СПЧ для каждых часов в конкретной ИСО, что новая система отсчета остается инерциальной.
Рассмотрим в СЭТ некоторую ИСО J', двигающуюся в АСО со скоростью v. Множество всех ИСО J' обозначим MA. В ИСО J' обозначим c(r) - скорость света в направлении вектора r, эта величина задана формулой (21). Из нее следует, что, кроме АСО, ни в одной ИСО СЭТ скорость светового сигнала не является изотропной. Но формула (27) показывает, что при использовании сдвига показаний часов скорость объекта в новой ИСО I' может измениться. Попробуем найти такие СПЧ, чтобы скорость светового сигнала стала постоянной в любой I'. Множество всех возможных новых ИСО I' с постоянной скоростью света обозначим ML. АСО принадлежит и MA, и ML. Чтобы различать АСО в этих множествах, обозначим ее J - в MA, и I - в ML. По условию в I и в I' скорость света равна "c", то есть, по формулам (27) и (30) получается требуемая норма СПЧ s(r) для построения I': s(r)=1/с-1/c(r). Поэтому, по формуле (21) с учетом (23) и (22): cos(a)=v/c для осей Z',Y' и cos(a)=1 для оси X', имеем нормы СПЧ по направлениям осей J' :
sX =-v/c2; sY=sZ=0. (32)
I' неподвижна в J', поэтому I' двигается в I с той же скоростью v. Таким образом, в множестве ML для любой скорости v имеется ИСО I' (с изотропной скоростью света). Найдем преобразование координат между I и I'. Событие (t,x,y,z) в I имеет координаты в J' (t',x',y',z')=(t,x,y,z)A(v), и координаты (T',x',y',z') в I', где T'=t'+x'sX , согласно формулам (26,30). Поэтому преобразование для координат x',y',z' совпадает с КОЗП (14), а преобразование для координаты времени t' изменится с учетом величины sX в (32) и выражения величин t' и x' в (14):
L(v): T'=γ(t-xv/c2); x'=γ(x-vt); y'=y; z'=z (33)
Таким образом, построенные преобразования являются преобразованиями Лоренца. Известно, что теория Лоренца зиждется на постулатах СТО, поскольку при выводе своих преобразований Лоренц использовал инвариантность законов Максвелла и постоянство скорости света в разных ИСО. Следовательно, Лоренц не мог получить иного варианта, кроме как ограниченной СТО для одной выделенной ИСО с неподвижной средой Максвелла. Таким образом, построенная здесь модель, содержащая выделенную АСО, множество ИСО с постоянной скоростью света и преобразования L(v) в (33), фактически является моделью теории Лоренца.
Это очень удивительно - преобразования координат из совершенно разных теорий связаны всего лишь сдвигом показаний часов.
Естественно, преобразования координат между I' и I'' также оказываются Лоренцевскими с параметром v1,2 - относительной скоростью I'' в I', найденной по формуле релятивистской разности скоростей I'' и I' в I.
Множество ML всех ИСО с изотропной скоростью света, рассматриваемых в СТО, не совпадает с множеством MA всех ИСО, рассматриваемых в СЭТ. Однако построение ML и преобразований Лоренца не означает, что таким образом получено СТО. Поскольку в постулатах СЭТ и сдвиге показаний часов нет связи с всеми физическими процессами, то, очевидно, из них нельзя получить формулировку Принципа относительности Эйнштейна, к тому же в множестве ML находится выделенная система отсчета I, единственная неподвижная в АСО СЭТ, от которой рассчитаны нормы СПЧ остальных ИСО I'.
Откуда и как в ML возникает относительность? Оказывается, именно наше действие - сдвиг показаний часов с нормой (32), вносит в построенные ИСО свойство относительности для пространства и времени. Очевидно, что неподвижные часы в ИСО идут медленнее таких же неподвижных часов в АСО и dt'=dt/γ. Но когда мы рассматриваем неподвижные в АСО часы, то в ИСО I' эти часы двигаются и интервал времени dt' измеряется в разных точках I'. Без СПЧ получается dt=γdt', то есть, все равно неподвижные часы в ИСО идут медленнее таких же неподвижных часов в АСО, а при наличии СПЧ величина dt' заменится на dT', то есть, интервал времени dT'=dt'+sdx' уже не может равняться dt/γ. Оказалось, существует такая норма СПЧ (32), что выполняется другое, симметричное соотношение dT'=dt'+sdx'=γdt, а это означает, что уже часы в I идут медленнее часов в I' : dt=dT'/γ. Но это замедление обеспечивается уже не темпом хода часов, а СПЧ. Аналогично для длины отрезка - при изменении понятия одновременности за счет СПЧ получаем, что неподвижный отрезок в I длиннее его измеренной в I' длины. Таким образом, именно СПЧ с нормой s=-v/c2 вносит в построенные ИСО свойство относительности для времени и пространства.
Точно таким же методом сдвига показаний часов для множества ML можно построить множество ИСО MA, но только выбрав в качестве АСО ту единственную ИСО I, в которой светоносная среда неподвижна. Естественно, что в этом случае СПЧ разрушает в построенных ИСО J' свойство относительности для пространства и времени. То есть, из условия выполнения Преобразований Лоренца получаем существование АСО - линейного 4-пространства с изотропной скоростью света (а это постулат П1 в СЭТ), существование множества ИСО MA с анизотропными скоростями света, выполнение преобразований КОЗП для пар ИСО из MA, независимость времени движения "туда-обратно" светового импульса вдоль прямого отрезка от направления этого отрезка в ИСО (а это постулат П2 в СЭТ). Следовательно, из выполнения Преобразований Лоренца получаем выполнение СЭТ.
Сдвиг показаний часов, являясь физическим действием, означает, что если во Вселенной выполняются преобразования Лоренца, то выполняются КОЗП; и если выполняются КОЗП, то выполняются преобразования Лоренца; и показывает причину того, почему мы можем считать Вселенную и Абсолютным пространством, и пространством Минковского. То есть, эта теория может стать объединяющей идеей, уничтожающей деление физиков на сторонников и противников СТО. Однако поскольку теперь ясно, что могут существовать ИСО с анизотропной скоростью света, то необходимо смягчить формулировку постулата Эйнштейна "Скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчета"[4,с.147], например, так : «Можно считать инерциальные системы отсчета такими, что скорость света в вакууме в них постоянна», или даже так «Если считать, что инерциальные системы отсчета таковы, что скорость света в них постоянна в вакууме, а преобразования координат между двумя ИСО обладают симметрией, то эти преобразования имеют вид преобразований Лоренца». А возможность таких формулировок следует из Абсолюта.
Есть ли преимущество у какой-либо из этих моделей или геометрий? У геометрий - нет. А у моделей, полагаю, есть. Эксперименты показывают, что быстро движущиеся часы имеют темп времени, отличающиеся от темпа неподвижных часов. Но тогда должна существовать физическая причина разного темпа хода часов. СЭТ дает этому объяснение (существует выделенная система отсчета, в которой имеется среда (всеобъемлющая, всепроникающая, бесконечная, неподвижная), результаты наблюдения за циклическими процессами в которой зависят от скорости движения наблюдателя), а СТО такой физической причины не дает, так как в ней не может существовать среда, неподвижная в каждой ИСО.
Следовательно, физико-математическое описание процессов и геометрий пространства может быть различным. Однако полагаю, что ответ на вопрос о физической причине, которая заставляет темп хода часов зависеть от скорости их перемещения, отдает предпочтение Абсолюту.
Внутренняя непротиворечивость предлагаемой теории следует из того, что из ее постулатов выводятся преобразования Лоренца (как часть СТО), и из внутренней непротиворечивости СТО. Кроме того, первый постулат теории - это основное положение теории Максвелла, существенно используемой в СТО. Второй постулат СЭТ - это в чистом виде эксперимент Майкельсона-Морли (ММХ). Базовые свойства инерциальных систем отсчета здесь не противоречат свойствам ИСО СТО. Метод натуральной синхронизации (MSN) - чисто физическое действие, то есть, не может противоречить ни одной физической теории.
- - - - - - - -
К началу Оглавление, Главы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Последняя коррекция 15.04.2008 22:48:18