Кинематическая относительность

[inves]

ПРИ КИНЕМАТИЧЕСКОМ ПОДХОДЕ СТО ОКАЗЫВАЕТСЯ ИЗЛИШНЕЙ
Вячеслав Овсейчик

1.1. Предположим, что пространство реальных событий характеризуют преобразования (декартовая прямоугольная система координат, частица движется со скоростью v вдоль координаты х, в начале которой находится другая частица):

$ x^/ = x - vt, y ^/ = y, z ^/ = z $


$ t ^/ = [t - (v/c^2})x][(1 - v/c)(1+ v/c)}]^{1/2} $

$ c_1 = c [(1 + v/c)/(1- v/c})]^{1/2} $

Здесь $c_1$ – скорость фотона, излученного при разбегании частиц, движущихся вдоль координаты х, $v$ – скорость разбегания частиц.с - скорость света в стационарной системе рассматриваемых частиц ($v=0$ –
Ясно, что при сближении частиц формула для скорости света:

$c_2$ = $c [(1 - v/c )/(1 + v/c )]^{1/2}$.

Подобная формула может быть получена из формулы для массы фотона как пакета волн, у которых фазовая скорость u связана с групповой скоростью пакета v соотношением

$(2c_0 - u)v = c_0^2 $ $ (1) $
Здесь $c_0$ – константа. Итак, как интегральный параметр

$ M = [hnk_0(c_0 - u_0)/c_0^2][(1 + u/c_0)/(1 - u /c_0)]^{1/2}e^s $ $(2)$

Здесь $M$ – инертная масса фотона, $ s = (c_0 + u_0)/(c_0 - u)$, $ h $ – постоянная Планка, $n$ – число элементарных плоских, гармонических волн, из которых состоит пакет, $k_0$ – волновое число начальной волны пакета; волновые числа волн отстоят близко друг от друга. Параметры в формуле (2) выражены в системе единиц, в которой единица энергии совпадает с единицей длины (cистема DS1, – аббревиатура автора).

При фазовой скорости граничной волны $u = u_0 = - c_0$ из (2) следует $M = 0$. Это значит, что для фотона в соответствии с формулой (1) $v = c_0/3$. Так как для фотона $v = c$, где $ c $ – скорость света в вакууме, то можно сделать вывод, что $ c_0 = 3c $.

Отрицательное значение фазовой скорости волн можно объяснить таким образом, что фотон, испускаемый атомом, прежде чем вылететь из него, ощущает на себе формирующее воздействие волн, пришедших с направления, по которому этот фотон будет двигаться после излучения. Поэтому уже в начале движения фотон имеет информацию о тех точках поверхности, на которую он в последующем попадет. Таким образом, может быть объяснена дифракция на препятствиях одиночного фотона, а также зависимость скорости фотона от относительной взаимной скорости частиц, между которыми он передвигается.
1.2. При движении фотона по замкнутому пути в прямом и обратном направлении координаты х, общее время движения, очевидно, будет равно

$ l/c_1 + l/c_2 = 2(l/c)(1 - v^2/c^2)^{1/2} = 2l/gc $

Здесь $l $– длина пути фотона в одном направлении, $g$ – коэффициент замедления времени.
Полученная формула объясняет отрицательный результат опыта Майкельсона по обнаружению эфирного ветра, а также, в принципе, парадокс близнецов (ПБ). (Более подробно о ПБ в рассматриваемом контексте см. [1]).
1.3. Ясно, что при новом подходе для фронта световой волны выполняется соотношение

$ x^{/2} - x^2 + y^{/2} - y^2 + z^{/2} - z^2 = c^{/2}t^{/2} - c^2t^2 $

Здесь $c^/$ – скорость света в нестационарной системе частиц.
Отметим, что кинематическая относительность, которая прослеживается в приведенных выше формулах, снимает все вопросы о выделенных системах отсчета.
1.4. Релятивистская динамика, не отличающаяся своим математическим аппаратом для большинства параметров от традиционной, может быть построена, если предположить, что все субатомные частицы представляют собой волны-корпускулы, и что для таких объектов выполняется инвариантность фазы волны.
(Отметим, что стабильность пакета обеспечивается тем, что атомная структура, где он рождается, подвержена процессу флюктуации. Этот процесс модулирует волновой пакет таким образом, что его форма в первом приближении не будет изменяться. Следует учитывать также тот факт, что волны корпускулы распространяются в составе лучей (одиночная частица, особенно это касается фотона, по-видимому, представляет собой сильную абстракцию. Не исключено, что преобладающая часть фотонов в луче не обнаруживают своего присутствия). В луче фотоны могут быть связаны силами взаимного притяжения. Это позволяет фотонам не расплываться в трехмерном пространстве, а также, возможно, стабилизирует длины пакетов).
Итак, рассмотрим движение узкого пакета почти линейных гармонических плоских волн вдоль оси х. Уравнение движения волны здесь имеет вид:

$ F = Ae^{[i(kx - \omega t)]} = Ae^{[2i \pi (px - Wt )/h]} $


Здесь $A$ – амплитуда, $p = hk/2\pi $ и $W = h\omega/2\pi $ – импульс и энергия пакета соответственно.
Фаза рассматриваемого пакета волн будет инвариантом

$ px - Wt = p^/x^/- W^/t^/, $

при условии, что параметры пакета связаны соотношениями

$ x^/ = (x - vt)[(1 - b^2)]^{-1/2} $

$ t^/ = [t - (v/c^ 2)х](1 - b^2)^{-1/2} $

$ p^/ = [p - (v/c^2)W](1 - b^2)^{-1/2} $

$ W^/ = (W - vp)(1 - b^2)^{-1/2} $

Здесь $b = v/c $
Итак, мы получили преобразования, аналогичные преобразованиям Лоренца. Их вывод не требует введения физически непроверяемых постулатов и последующей переработки уравнений динамики. При использовании нового подхода ненужной становится СТО в качестве фундамента релятивистской динамики и кинематики. При этом эффект замедление времени выступает как технический эффект, не имеющий отношения к свойствам пространства событий.
Из полученных выше формул преобразования параметров можно получить следующее соотношение:

$ W^{/2} - p^{/2}c^2 = W ^2 - p^2c^2 $

1.5. Для релятивистских преобразований компонент напряженностей электрического и магнитного полей Е и Н, образованных движущимися электрическими зарядами, в современной теории существуют формулы:

$ E_x^/ = E_x, E_y^/= (E_y - \beta H_z)(1- \beta^2)^{-1/2} $

$ E_y^/ = (E_z + \beta H_y)(1 - \beta^2)^{-1/2} $

$ H_x^/ = H_x, H_y^/ = (H_y + \beta E_z)(1- \beta^2)^{-1/2} $

$ H_z^/ = (H_z - \beta E_y)(1 - \beta^2)^{-1/2} $

Здесь $ \beta = u/c$, где $u$ - фазовая скорость волн-корпускул.
Легко проверить, что из этих соотношений могут быть получены комбинированные параметры полей:

$ E_y^/- H_z^/ = (E_y - H_z)[(1 + u/c )/(1- u/c)]^{1/2} $

$ E_z^/- H_y^/ = (E_z - H_y) [(1 - u/c )/(1+ u/c)]^{1/2} $

Множители

$ [(1 + u/c )/(1 - u/c)]^{1/2} }$ и

[
представляет собой релятивистский доплеровский множитель.
Вообще, надо сказать, что доплер - эффект способен объяснить самые разнообразные явления, скрываемые под покровом формализма. Даже функции Планка можно придать форму, когда в знаменателе ее будет находиться классический доплеровский множитель, поскольку для этого специфического нестационарного пространства событий частота пропорциональна ln v/c.
В заключение приведем слова Л. Бриллюэна [1]: «Мы представляем себе модель часов совсем иначе, чем Эйнштейн; при этом эффект Доплера выдвигается на первый план, а преобразования Лоренца оказываются чисто математическим приемом». О смысле преобразований Лоренца см. также [2].

[1]. Л. Бриллюэн. Новый взгляд на теорию относительности, Москва, 1972.
[2]. В. А. Кленин, Эффект Доплера для электрона и преобразования Лоренца в СТО, Дубна, 1992