Уважаемые участники форума! Предлагаю обсудить мое видение сущности СТО, и ее связь с классической и квантовой механикой.
В отличие от классического галилеева 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 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 при переходе в новые системы отсчета, характеризующегося сохранением скорости света (и уравнений электродинамики). 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 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 помимо сохранения скорости света 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 <b>световой скоростью распространения возмущений<b> (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 некоторые ученые и поныне считают, что СТО исключает понятие эфира и абсолютной системы отсчета координат. Однако сейчас многие специалисты понимают, что без понятия о всеобъемлющей окружающей среде - эфире дальнейший прогресс науки невозможен. Однако, 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..."
http://redshift0.narod.ru/Rus/Stationary/References/Cahill_Absolute_2006_1.htm. "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 (1925/26 г.), и даже Майкельсона и Морли (1887 г).
Каково же взаимоотношение между СТО, базирующейся на лоренцевом преобразовании координат при переходе в новую ИСО, и физической теорией, базирующейся на использовании классических галилевых преобразований координат и учитывающей современные достижения квантовой механики и квантовой электродинамики. <b>Обе теории справедливы!<b> 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 недостаточно 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".
Более подробно рассмотренные вопросы изложены в статье "Волновая природа мира и теория относительности"
http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/10650.html.
С уважением О.Львов