Навигация
К столетнему юбилею Специальной теории относительности (СТО)
36106
знаков
0
таблиц
9
изображений
К столетнему Юбилею СТО
Реферат
Ключевые слова: Теория относительности, СТО, преобразование Лоренца, форма объекта, скорость распространения взаимодействий, причинность.
Рассмотрено изменение формы движущегося объекта и другие явления в рамках преобразования Лоренца. Показано, что интерпретация этого преобразования, предложенная А.Эйнштейном, содержит гносеологические ошибки и не может рассматриваться как научная. Предложена альтернативная интерпретация преобразования Лоренца. Ставится проблема определения границ применимости этого преобразования.
Введение
В 2005 году произойдет замечательное событие. Исполнится сто лет со дня опубликования А.Эйнштейном его Специальной теории относительности (СТО). С момента появления этой теории и до настоящего времени не прекращается критика СТО и споры относительно ее научного статуса. С одной стороны, критики неопровержимо доказывают несостоятельность СТО. С другой, апологеты СТО с не меньшим упорством защищают эту теорию, обвиняя своих оппонентов в некомпетентности. Обе стороны приводят свои аргументы. И не только аргументы. Апологеты СТО, пользуясь властью, часто используют недозволительные в науке методы: замалчивание критики, голословные обвинения в некомпетентности и т. д. Но весьма редко они выходят на "открытый бой" со своими оппонентами.
Нам хотелось бы к этому Юбилею рассмотреть явления, которым уделяется недостаточно много внимания, и ответить на следующие вопросы.
1. Имеет ли СТО внутренние противоречия, т.е. является ли она научной в правильном значении этого термина?
2. Согласуется ли СТО с результатами всех экспериментов?
3. Какова роль СТО в развитии физики?
Последнему вопросу следовало бы посвятить специальное исследование.
1. Закон "преломления" светового луча
Критики СТО ограничиваются, как правило, анализом эффектов "сокращения" масштабов движущихся тел и "замедлением" времени. К сожалению, они не принимают во внимание, что движущийся объект пролетает мимо них со скоростью v, и наблюдатель вынужден будет рассматривать этот объект под различными углами наблюдения qкак показано на рис.1
Рис 1 Рис 2
Угол qобразован двумя векторами: вектором скорости движущегося тела и вектором, направленным вдоль светового луча от движущегося источника к наблюдателю. Теоретически он может меняться от 0 до 180 градусов в системе отсчета K, связанной с наблюдателем. В системе отсчета, связанной с движущимся объектом, этот луч будет иметь другое направление, т.е. идти под другим углом. Обозначим этот угол как q'.
Причина отличия qотq' видна из рис 2. В системе K' наблюдатель и световой луч будут двигаться к общей точке встречи А. Только в этой точке наблюдатель увидит этот световой луч.
Из преобразования Лоренца известны следующие соотношения:
где: f и f' частоты принимаемого и излучаемого сигналов соответственно.
Запишем теперь угол расхождения между лучами (угол аберрации), который нам понадобится в дальнейшем:
Допустим, что движущийся объект это линейка длиной Dx', ориентированная вдоль вектора скорости v. Нетрудно видеть, что наблюдаемая длина линейки будет зависеть от v и q. Кажущаяся длина линейки:
Из этого выражения следует, что известное "сокращение" масштаба
мы получаем, когда qo. При всех других углах мы будем измерять другие значения "длин" линейки, лежащие в пределах
.
Другими словами, в общем случае измеряемая длина может быть как больше, так и меньше истинной длины линейки.
Формула, связывающая Dx и Dx', позволяет получить очень важное соотношение, которое можно назвать законом "преломления" в СТО. Для этой цели, следуя работе [1], умножим Dx на sinq и преобразуем это произведение.
Физический смысл полученного выражения можно проиллюстрировать рисунком 3.
Рис 3.
Величина d это толщина светового луча. Она сохраняется постоянной в любой инерциальной системе отсчета. Если учесть, что ширина этого луча не зависит от выбора инерциальной системы отсчета, можно сформулировать закон "преломления" света при переходе наблюдателя из одной инерциальной системы отсчета в другую. Световой луч "поворачивается" на угол d = q - q' и меняет частоту колебаний.
Похожие работы
... наблюдаемого объекта. Итак, мы познакомились с теми явлениями, которые вытекают из свойств модифицированного преобразования или преобразования Лоренца. Мы описали и те явления, на которые Специальная теория относительности А. Эйнштейна «не обратила» внимания. Теперь мы можем перейти к «мысленным экспериментам» А. Эйнштейна. 3. Слово о «мысленных экспериментах» Во-первых, все исследования мы ...
... наблюдателю будет казаться, что часы движущегося наблюдателя отстают от его часов. Это объективное явление. Зависимость замедления наблюдаемого хода часов движущегося наблюдателя от относительной скорости инерциальных систем отсчета есть физическая закономерность. Вербально эту закономерность можно описать следующим образом: «Наблюдаемое изменение темпа времени в движущейся системе отсчета есть ...
... дать логически последовательное объяснение парадоксам и прикрывают его фиговыми листочками математических формул, мы вскрываем застарелые «язвы», разъедающие СТО и физику. Наш научный задел размещен на сайте [14]. Новый подход к объяснению релятивистских явлений возвращает нас к классической механике Ньютона. Новый подход к релятивистским явлениям затронет и классическую электродинамику. Причина ...
... . Что касается «сжатия» окружности диска и нарастающего во времени «смещения» друг относительно друга смежных кольцевых слоев диска, то их принципиально не может существовать. У интерпретаторов парадокса Эренфеста не все в порядке со «здравым смыслом». Преобразование Лоренца нельзя применять формально (догматически), не сообразуясь с физикой анализируемых процессов (со здравым смыслом). 6. ...
0 комментариев