Форум движения за возрождение отечественной науки
19 Июля 2019, 01:29:20 *
Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Войти
Новости: Форум движения за возрождение отечественной науки
 
   Начало   Помощь Поиск Войти Регистрация  
Страниц: [1]   Вниз
  Печать  
Автор Тема: «СПЕЦИАЛЬНЫЕ» ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ.  (Прочитано 1049 раз)
0 Пользователей и 1 Гость смотрят эту тему.
Владимир Макарович Мясников
Активисты форума
Новичок
*

Репутация: +7/-1
Offline Offline

Сообщений: 33


« : 26 Августа 2016, 03:26:01 »

      Предлагаемая далее статья датирована 2004 годом, когда "моя метафизика" уже существовала у меня в голове, но не была явно сформулирована, поэтому, возможно, некоторые пассажи в статье покажутся недостаточно обоснованными, некие новые идеи не вошли в текст статьи и т.д. Поэтому я решил текст статьи 2004 года не изменять, но дополнить его  комментариями шрифтом другого цвета. Статью следует рассматривать как продолжение статьи https://yadi.sk/i/DcbibP2LqZFx5 , предложенной мной для обсуждения на этом форуме в разделе Физика, техника, технология см. http://www.forum.za-nauku.ru/index.php/topic,3961.0.html


«СПЕЦИАЛЬНЫЕ» ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ.
(СТО*— новая редакция, СОТО и Кватерная Вселенная)

2004  В.М. Мясников

       Предлагается  новая идеология (парадигма) построения и интерпретации теории относительности, позволившая построить специальную теорию относительности (СТО* – новая редакция), отличную по многим параметрам и возможностям  от теории Эйнштейна, а также — не имеющих аналогов, «специальную общую» теорию относительности (СОТО) и Кватерную Вселенную (как «самостоятелную теорию относительности»).
      В «иерархии теорий относительности»  СТО*, СОТО и Кватерную Вселенную следует поместить между эйнштейновскими специальной и общей теориями относительности.
      Статья является изложением основных идей глав XII, XIII, XIV и XV неопубликованной книги автора [1]. В [3] опубликована весьма подробная аннотация книги. Ссылки на главы книги следует понимать (пока книга не опубликована) как ссылки на соответствующие места аннотации [3], см. также [2], где изложены основные понятия (кватеры, кватерные пространства, модель материальной точки и др.), построена модель Вселенной и на её основе сформулирована программа «Расширение Вселенной => локальная физика», среди многочисленных следствий которой есть и необходимость новой формулировки теории относительности, и др.

     Новая редакция специальной теории относительности (СТО*) предполагает  нечто новое  по сравнению с традиционной теорией относительности  А.Эйнштейна (СТО).  Несмотря на то, что некоторые выводы новой теории относительности отличаются, и весьма существенно, от эйнштейновской, мы полагаем её лишь новой редакцией теории Эйнштейна, её дальнейшим развитием. Новизна нашей теории состоит лишь в том, что мы по-новому определяем понятие системы отсчета и понятие одновременности пространственно разделенных событий. В главном же мы полностью поддерживаем и продолжаем А.Эйнштейна.
      Мы полагаем, что главная заслуга Эйнштейна (мы говорим здесь только о круге проблем, связанных с теорией относительности) состоит в том, что он  первый (1905 г.) ввел в язык физики топологию Минковского как внутреннее свойство пространства–времени.  Мы  называем топологией Минковского — топологию пространств с сигнатурой  (– + + +) в отличие от евклидовой топологии (+ + + +), на которой  полностью основана классическая физика (см. [3], [1], Приложение А (А-I) ). В указанной работе мы также показали, что не существует топологически непрерывного перехода от евклидовой топологии к топологии Минковского, а это значит, что не существует «плавного» перехода от классической физики к релятивистской, (и обратно! т.е. классическая физика, строго говоря, не является предельной для релятивистской при малых скоростях), (Классическая и релятивистская физики строятся на противоположных "Началах" — «независимость пространства и времени» и «неразрывная связь пространства и времени» — в разных парадигмах) т.е. это тот случай, когда «количество не переходит в качество» и нужен качественный рывок. Именно такой рывок и совершил Эйнштейн, создав теорию относительности. (Разумеется, в 1905 году все это представлялось совершенно иначе. Г.Минковский лишь в 1908 году показал возможность геометрического описания специальной теории относительности и ввел пространство Минковского. Не будем забывать и того, что первые шаги в этом направлении были сделаны еще до 1905 г. (И.Фогт, Д.Фитцжеральд, Г.Лоренц, А.Пуанкаре), однако введение топологии Минковского  — заслуга именно А.Эйнштейна.).
      Предлагаем следующую (новую) интерпретацию преобразований (формул) Лоренца, полагая ковариантность преобразований Лоренца их первичным свойством (инвариантность уравнений Максвелла относительно преобразований, позже названных именем Лоренца, была впервые установлена В.Фогтом в 1887 г. формально, без связи с принципом относительности, см. также [1] гл. III, где преобразования Лоренца определяются как спинорные гиперболические вращения, обеспечивающие инвариантность уравнений Максвелла как для электромагнитных, так и для гравитационных полей, и приложение А (А-I), где преобразования Лоренца определяются как ортогональные преобразования в пространстве Минковского, получаемые процедурой ортогонализации из любого линейного преобразования, в частности, из преобразования Галилея.) :

       Формулы (преобразования) Лоренца следует интерпретировать как   правила для определения  (в смысле, во-первых — дать определение, и только во-вторых — измерить, вычислить, в соответствии с данным определением)  "подвижных" времени и координат из неподвижной системы координат с помощью "неподвижных" эталонов.  Ковариантность при этом имеет место  по определению (ортогональность преобразований Лоренца обеспечивает неизменность физики и, тем самым, ковариантность координат, уравнений и т.п.).
     
       Таким образом, преобразования Лоренца, с одной стороны, определяют новые координаты, ковариантные старым, с другой стороны — сами независимо определяются одним параметром – «углом» (спинором) гиперболического поворота, однозначно определяемого из определения новой системы отсчета относительно старой. Кроме того, такое толкование преобразований Лоренца позволяет расширить область их применения от инерциальных систем (СТО*) до центрально-симметричных гравитационных полей (СОТО и Кватерная Вселенная) и, возможно, других.   
       Принципиальная схема построения специальной теории относительности сводится к следующему:
       1. В реальном 3-х мерном пространстве выбираем систему отсчета Минковского, т.е. физическую точку отсчета (реальное тело, размерами которого можно пренебречь) и выбранное направление (фиксированный луч из точки отсчета). В этой системе отсчета определяем  кватерное (нештрихованное) пространство событий ("неподвижные" координаты и время).
       2. На выбранном луче выбираем новую физическую точку, которая движется по выбранному лучу с постоянной скоростью (удаляясь или приближаясь относительно неподвижной точки отсчета) и определяем новую систему отсчета Минковского с этой подвижной точкой отсчета и тем же выбранным направлением.
       3. Преобразования Лоренца в кватерных пространствах представляют собой спинорное гиперболическое вращение и для его определения нужно определить спинор поворота. Спинор поворота определяется (см. [1] гл. III) нормированием кватера события, совпадающего с точкой отсчета подвижной системы отсчета.
       4. С помощью формул (преобразований) Лоренца  определяем кватерное (штрихованное) пространство событий в подвижной системе отсчета Минковского ("подвижные" координаты и время. Напомним еще раз, что мы рассматриваем преобразования Лоренца не как связывающие две системы координат, но как определение одной системы координат по другой.).
       5. Для придания "подвижным" (штрихованным) величинам смысла "собственных" величин подвижной системы отсчета, что должно иметь место в соответствии с принципом относительности, необходимо придать подвижной  системе отсчета статус физической системы, для чего необходимо определить собственные эталоны в подвижной системе, применяемые из неподвижной, с помощью которых неподвижный наблюдатель сможет производить измерения в подвижной системе отсчета. Преобразования Лоренца, сами по себе, решить эту проблему не могут, необходимо некое независимое понятие. В качестве такового рассматриваем понятие одновременности или понятие одномоментности. (С учетом общей одновременности событий, определяемой при построении ИСО, преобразования Лоренца, уже сами по себе, устанавлиывают связь между подвижными и неподвижными эталонами).
       6. Возможность сравнения физических величин, измеряемых из неподвижной системы отсчета, с помощью неподвижных и подвижных эталонов, т.е. одних и тех же величин,  физически  принадлежащих разным системам отсчета,  составляет основное содержание специальной теории относительности.
       7. Кватерные пространства «специальной общей» теории относительности отличаются от рассмотренных выше только тем, что в качестве физической точки отсчета теперь берется материальная точка, т.е. реальное тело, имеющее массу, которое определяет новую систему отсчета — пространство-масса.  Последнее допускает гравитационную интерпретацию. ([1] гл. XIV). Те же методы, примененные к пространству Вселенной, рассматриваемой как «внутреннее пространство-масса гравитационной сферы Вселенной», позволяют построить  модель Вселенной (Кватерная Вселенная), согласующуюся со всеми современными наблюдательными данными ([1] гл. XV).
       Предлагаемая схема реализуется далее, с сохранением последовательности действий и их нумерации по схеме, для специальной теории относительности (СТО*— новая редакция), «специальной общей» теории относительности (СОТО) и Кватерной Вселенной.

Предварительные замечания.
      Системой отсчета мы называем точку отсчета и её окрестность, все точки которой определяются (радиус-векторами) из точки отсчета (добавим, что все точки ИСО определяются как одновременные с точкой отсчета и, стало быть, между собой).
       Физической системой отсчета называем систему отсчета с физической точкой отсчета (реальное тело, размерами которого, в случае необходимости, можно пренебречь). Предполагается также, что в физической системе имеется необходимый набор эталонов (и приборов) для измерения координат, времени и других физических величин.
       Системой отсчета Минковского называем систему отсчета, в которой выделено (зафиксировано) направление (луч) из точки отсчета.
       Инерциальной системой отсчета называем систему отсчета, пространство которой однородно и изотропно.
       Кватерами мы называем кватернионы специального вида с мнимой скалярной частью и вещественной векторной частью (или вещественной скалярной и мнимой векторной, см. [2] и [1], гл. II).  Напоминаем также, что звездочкой обозначается умножение на мнимую единицу, т.е. a*=a.1* , где 1* — мнимая единица
       В данной работе рассматриваются исключительно изотропные пространства, т.е. пространства с центральной (радиальной) симметрией относительно любых точек отсчета, что позволяет ограничиться использованием систем отсчета Минковского с одним фиксированным («рабочим») направлением, «держа в уме», что мы всегда можем распространить полученные результаты на любое направление.
       Более того, в системе отсчета Минковского мы построили 4-х мерное   (да, да, четырехмерное!) вещественное пространство Минковского  , где роль четвертого измерения играет выбранное направление, и показали, что пространство Минковского является простейшим «истинно» физическим пространством (см. [1], Приложение А-II). Сказанное объясняет название и ту важную роль, которую мы отводим системам отсчета Минковского.

Специальная теория относительности
(СТО* — новая редакция).
       См. соответствующий раздел статьи https://yadi.sk/i/d411mlk3uUztY  .

«Специальная общая» теория относительности   (СОТО).
       
       Такое громоздкое и неуклюжее название вызвано тем, что пока нет лучшего, с другой стороны, оно очень точно отображает суть предлагаемой теории: методами и математическим аппаратом специальной теории относительности могут быть получены многие (может быть все!) известные результаты общей теории относительности в её приближении слабого  гравитационного поля, такие как гравитационное красное (и фиолетовое) смещение спектральных линий, искривление светового луча и запаздывание сигнала в гравитационном поле, смещение перигелия и др. (среди которых проблема  «скрытой массы», и даже закон всемирного тяготения (см.гл. IV)
      В отличие от новой СТО*, имеющей непосредственного предшественника в лице эйнштейновской СТО, предлагаемая теория СОТО таких предшественников не имеет. Ни общая теория относительности, ни любая из известных нам других теорий гравитации не подсказывают идею создания СОТО (разумеется, после создания СОТО, "задним числом", такие идеи можно найти, например, в ОТО). Более того, само понятие гравитации не является необходимым для создания СОТО. Теория допускает гравитационную интерпретацию, но не требует её с необходимостью.
     Между тем, основная идея очень проста. Если идея о неразрывной связи времени и пространства, благодаря СТО, укоренилась в физике достаточно прочно,  то идея о подобной неразрывной связи массы и пространства является менее очевидной, хотя ОТО и сделала много в этом направлении. Полагаем, что причина этого в том, что не было адекватного математического аппарата, простого и прозрачного, в смысле его возможного использования в физике. Мы создали такой аппарат — это математический аппарат кватеров.  И теперь для построения СОТО достаточно внести в схему построения СТО* (см. выше) одно единственное добавление — физическая точка отсчета должна иметь массу.

       См. соответствующий раздел статьи  https://yadi.sk/i/d411mlk3uUztY .

Кватерная Вселенная.
     
       Выше мы рассмотрели внешнее пространство материальной точки, определили его как пространство-масса, связанное с телом отсчета, и построили в этом пространстве-массе «специальную общую» теорию относительности. Следующей задачей является построение аналогичной теории для внутреннего пространства материальной точки. Поскольку единственным доступным нам «примером» внутреннего пространства является наша Вселенная (Метагалактика), далее будем говорить только о пространстве Вселенной. Модель Вселенной как модель внутреннего пространства материальной точки построена нами уже дважды — классический вариант  ([1] гл. V) и релятивистский ([1] гл. VIII). Далее предлагается еще одна модель Вселенной, построенная в соответствии с идеями, изложенными в начале этой статьи, и поэтому рассматриваемая как «самостоятельная теория относительности». Мы назвали её Кватерная Вселенная.
       См. соответствующий раздел статьи https://yadi.sk/i/d411mlk3uUztY .

Заключение.
     
       Мы полагаем, что в «иерархии теорий относительности» специальную теорию относительности (СТО* — новая редакция), «специальную общую» теорию относительности (СОТО) и Кватерную Вселенную следует поместить между эйнштейновскими специальной (СТО) и общей (ОТО) теориями относительности в соответствии со схемой :
   
« СТО => СТО* == {СОТО == Кватерная Вселенная} => ОТО »,

где  =>  означает  «обобщение теории», а == -- «построение по аналогии».
       Небольшой комментарий к «иерархии теорий относительности». Считается, что общая теория относительности обобщает специальную теорию относительности. В принципе это верно, безусловно — в философском плане, но с существенными оговорками — в физическом. ОТО Эйнштейна — совершенно другая теория, связанная с СТО Эйнштейна только использованием пространства-времени Минковского (точнее — топологии Минковского) и идеей общей ковариантности, заимствованной из свойств преобразований Лоренца. Отметим также существенно различную роль массы в СТО и ОТО — инородного понятия для пространства-времени в СТО и основного, фундаментального понятия в ОТО. 
      Теперь, задним числом, в результате нашей работы, можно утверждать, что А.Эйнштейн «пропустил» («перешагнул» через) очень важные промежуточные теории — СОТО и Кватерную Вселенную. Именно эти теории следует рассматривать в качестве непосредственных предшественников ОТО. Действительно, пространством СОТО является пространство-время, определенное во внешнем пространстве-масса материального тела. Пространством Кватерной Вселенной является пространство-время, определенное в пространстве-масса (необходимо внутреннем) единственного, «самого большого тела» — Вселенной (её совокупного вещества). Пространством ОТО является пространство-время, определенное в обобщенном (псевдоримановом) пространство-массе, не связанном с конкретными телами (в дифференциальной форме, т.е в бесконечно-малой окрестности любой точки пространства-массы определяется также бесконечно-малая окрестность пространства-времени). В этом пространстве с помощью т.н. абсолютного дифференциального (ковариантного) исчисления выводятся уравнения Эйнштейна, допускающие геометрическую интерпретацию тяготения (возможно, лучше говорить о гравитационной интерпретации геометрии — не  искривление пространства-времени, но пространство-время, определенное в  искривленном пространстве-масса, — по аналогии с классической механикой, где предпочитают говорить о кинематической интерпретации геометрии, но не о геометрической интерпретации кинематики.), и др.
     Мы полагаем, что общая теория относительности Эйнштейна является «слишком  общей»  и  это её достоинство нередко «оборачивается недостатком» ввиду неоднозначности её выводов и их интерпретаций, а также «физической непрозрачности» математического аппарата. Предлагаемые нами СОТО и Кватерная Вселенная не имеют указанных «недостатков», и совместно с обновленной СТО*, помогут прояснить многие проблемы ОТО. Но уже и сами по себе (не привлекая   ОТО  и  не  претендуя  заменить  её  собой),  СОТО и Кватерная Вселенная решают практически все известные проблемы ОТО, в её приближении слабого гравитационного поля,  и основные проблемы релятивистской космологии. И не только . . .

Полный текст статьи см. https://yadi.sk/i/d411mlk3uUztY

С уважением, Мясников Владимир
Записан
Страниц: [1]   Вверх
  Печать  
 
Перейти в:  

Powered by MySQL Powered by PHP Powered by SMF 1.1.11 | SMF © 2006-2009, Simple Machines LLC Valid XHTML 1.0! Valid CSS!