Абсолютное движение icon

Абсолютное движение



НазваниеАбсолютное движение
Дата конвертации10.09.2012
Размер88.57 Kb.
ТипДокументы

§9. - АБСОЛЮТНОЕ ДВИЖЕНИЕ


Кладя в основу электродинамики и оптики гипотезу эфира, мы должны ввести, по крайней мере для явлений распространения света и электрических воздействий, систему координат, независимую от обычной материи. Поэтому надо ожидать, как это давно и ждали, влияния на них абсолютного движения в гипотетическом эфире. Как известно, во всех экспериментах это влияние отсутствовало. Именно такой результат и даёт теория Лоренца при рассмотрении членов первого порядка. Но эксперименты Майкельсона-Морли и Троутона-Нобля, а также лорда Релея, которые должны были выявить эффекты второго порядка, дают, вопреки теории, также отрицательные результаты. Поэтому Лоренц и Фицджеральд предположили, что все движущиеся тела испытывают в направлении их скорости v сокращение , чем и объясняются отрицательные результаты.1 Чтоб объяснять это сокращение, Лоренц напомнил, что по его теории, если система покоящихся электрических зарядов S находится в равновесии, то та же система, будучи вовлечена в равномерное поступательное движение v, будет по-прежнему находиться в равновесии, если изменить в указанном отношении её размеры. Поэтому, если молекулярные силы подчинены закону электростатических сил, и если можно исключить молекулярное движение, то молекулы твёрдого тела вынуждены будут прийти в положение равновесия, и принятое сокращение будет иметь место.

Эта гипотеза, очевидно, путает все наши представления о твёрдых телах. Неизменность некоторых тел при их перемещении, повороте или при изменении их скорости позволяет нам экспериментально определять расстояния и другие геометрические величины. Используемые нами тела всегда участвуют в движении Земли и всегда будут иметь бесконечное множество движений и вращений, которые изменяют их длину, и, следовательно, мы не способны точно определить абсолютное движение, играющее при этом роль. Эти деформации остаются абсолютно неизвестными. Но как в таком случае физически определить истинную длину тела? Имеет ли утверждение о реальности этого сокращения какой-либо смысл? Из исследований Эйнштейна, к которому мы ещё вернёмся, следует отрицательный ответ.

Второе возражение следует из рассмотрения вопроса устойчивости. Система электрических зарядов, подверженная действию одних только электростатических сил, не может пребывать в устойчивом равновесии. Это очевидно, если единственное наложенное ограничение - это сохранение электрического заряда. Изменяя все размеры системы в отношении 1 к 1+ε, так чтобы заряды элементов соответствующих объёмов были равны, мы произведём деформацию совместимую с условиями системы. Энергия уменьшится до значения в 1/(1+ε) её первоначальной величины. Поэтому равновесие не устойчиво. Так, сфера для деформируемого электрона будет формой неустойчивого равновесия.
Тот же результат получим, если вместе с Бухерером и Ланжевеном предположим, что постоянен его объём2 a fortiori, хотя в гипотезе Лоренца это ограничение не имеет места. Таким образом, чтоб получить твёрдое тело, пришлось бы добавить силы совсем иной природы, нежели электростатические, или ограничения отличные от несжимаемости, или ввести круговые движения, создающие динамическое равновесие. Но во всех этих случаях объяснение Лоренца уже не применимо, так что оно не кажется приемлемым.

Пуанкаре окончательно отверг эту гипотезу как неполную. Подтвердить это могли бы новые эксперименты, способные выявить другие члены. И если, как ожидается, их результаты будут отрицательны, придётся ввести новую гипотезу. Поэтому Лоренцем3, Пуанкаре4 и Эйнштейном5 был поставлен и изучен вопрос о полной ликвидации абсолютного движения.

^ Отныне невозможно обнаружить разницу между "местным временем" и "истинным временем", которая была необходима, когда мы удовлетворялись объяснением отрицательных результатов, наблюдавшихся до сих пор, и некоторых других. Чтобы вполне уяснить это, рассмотрим две точки A и B, которые перемещаются с постоянной абсолютной скоростью v в направлении АВ. Световая волна, вышедшая из т. A в момент t, придёт в т. B в момент t '. Она должна будет переместиться на расстояние АВ + (t - t ')v: со скоростью c, и тогда мы имеем .

Время прохождения будет зависеть от скорости v, и её изменения затрагивают первый порядок величины члена -AB v/c. Поправка (включая члены более высокого порядка) будет в точности такой же, какую следовало бы внести в истинное время, дабы получить время местное. Лоренц 6 показал, что для земных явлений эта поправка не оказывает влияния. В частности, чтобы непосредственно определить скорость света, мы должны заставить его пройти по замкнутому пути, возвращающему свет к его отправной точке. Тем самым устраняются члены первого порядка. Так, в рассматриваемом примере волна, испущенная в т. A и отражённая в т. B, вернётся в A спустя время .

Но всё будет иначе для астрономических явлений. При определении скорости света по затемнениям спутников путь света не замкнут, и потому отклонения, порождаемые гипотезой движения солнечной системы в эфире, проявились бы в наблюдаемом замедлении, и имели бы первый порядок и заметную величину.7

Действительно, запаздывание затемнения может достигать величины d/c (где d - диаметр земной орбиты), или приблизительно 1000 секунд. Абсолютная скорость солнечной системы (никак не связанная с движением системы сравнительно близких звезд) равная 30 км в секунду в плоскости эклиптики внесла бы поправку порядка секунды для максимума наблюдаемой задержки, поправку, которая меняла бы знак в зависимости от взаимного положения Земли и спутника относительно направления движения. Систематические отклонения для продолжительной серии наблюдений могли бы в таком случае достигать 0.2 секунды - величины, имеющей тот же порядок, что и наблюдаемая в астрономии.

Поэтому, если мы не хотим допустить, что скорость света зависит от скорости тел, испустивших его, и является целиком относительной, подобно всем скоростям (лишь концепция эфира не позволяет вывести принцип относительности как естественное следствие этого), то мы вынуждены будем изменить определение времени.

Лоренц изложил гипотезы, которые позволяли получить для уравнений определенной системы (также как и для её координатных осей), находящейся в равномерном поступательном движении со скоростью v параллельной оси x, ту же форму, как и для случая покоя. Он допускает, что все массы - это функции скорости, отказываясь, таким образом, от принципа сохранения массы8. Также следовало бы, как мы уже показали, устранить понятие твёрдых тел и ввести новое определение времени. Это будет переменная

, играющая роль времени в уравнениях.

Время, определяемое таким образом, не удовлетворяет почти ни одной из аксиом, предназначенных для определения понятия времени в обычном смысле. Два события одновременные для наблюдателя А, но имеющие место в разных точках, уже не одновременны для второго наблюдателя B [находящегося] в движении относительно первого. Одновременность становится относительным понятием.

^ Два момента, одинаковых для наблюдателя A будут неодинаковы для B. Правило параллелограмма скоростей является лишь приближённым. Так, для v и v', представляющих собой скорости двух тел, движущихся в противоположных направлениях в основной системе координат, скорость первого тела относительно второго, то есть, скорость, которую обнаружил бы наблюдатель, путешествующий вместе со вторым телом, была бы не v - v', но и она всегда будет меньше скорости света. Для двух бета-лучей, испускаемых в противоположных направлениях крупицей радия, каждый со скоростью 250 000 км/c, их относительная скорость будет не 500 000 км/c, но лишь 294 000 км/c. Слова "скорость", "время", и т.п. приобретают, таким образом, значение, сильно отличающееся от того, которое они обычно имеют, и теперь обладают лишь относительным смыслом.

Эфир в этой новой кинематике не будет играть никакой роли, поскольку он больше не образует системы абсолютных координат. Но эта концепция обязывает нас заменить простые аксиомы сохранения массы, неизменности твёрдых тел, параллелограмма скоростей, и т.д. (аксиомы, от которых мы должны отказаться лишь в самом крайнем случае) сложными соотношениями, создающими значительные трудности для воображения (подобно трудностям понимания искривлённого трёхмерного пространства), с которыми в принципе невозможно работать строго, кроме как посредством аналитического рассмотрения. Мы должны добавить, что эта теория была представлена Лоренцем со всеми оговорками.

Эйнштейн (см. там же) те же результаты представил в иной форме. Он допустил a priori для скорости света закон, который по своей природе влечёт множество произвольностей (сравнение его с тем, что мы примем во ВТОРОЙ ЧАСТИ этой работы, вполне продемонстрирует это). Это ведёт, вкупе с принципом относительности, к определению одновременности двух событий в двух разных точках, которую он делает относительным понятием, а в целом ведёт к новой кинематике, которая только что обсуждалась. Одновременность, вводимая в определение длины тела, которое движется мимо неподвижной стандартной меры длины (пусть это будет предмет, одновременно указующий на два конца тела, иначе тело двигалось бы мимо него в течение некоторого времени), приведёт к тому, что это тело будет казаться неподвижному наблюдателю иной длины, зависящей от величины скорости предмета (хотя действительная его длина остаётся неизменной). Так мы избегаем сокращений, допущенных Лоренцем, или, скорее, видим, что их реальность - это лишь вопрос определения.

Тем самым Эйнштейн показывает, что уравнения Лоренца не зависят от абсолютного движения, и что закон, принятый им для распространения света, находится в соответствии с уравнениями. Но тогда последние становятся излишними, в той мере, в какой они выражают этот закон распространения. Кроме того, совершенно нельзя понять, как некоторые авторы могли поверить, что эти преобразования являются единственной группой преобразований, сохраняющих уравнения Лоренца неизменными (инвариантными). Эта проблема должна легко решаться методами Пуанкаре (там же).

Бухерер9 решил из соображений относительности движений отказаться от понятия эфира. Уравнения Лоренца всегда должны быть применимы, если учесть, что система координат находится в покое относительно точки P, движение которой мы исследуем. Бухерер рассматривает лишь случай равномерных движений. Воздействие на электрон, движущийся со скоростью u = v ' - v относительно P, согласно формуле (13) (где мы приняли v ' = u, v = 0), будет задаваться формулой



Для двух замкнутых токов, как легко убедиться (см. вторую часть), играют роль только члены пропорциональные vv' , c учётом зануления ускорений, которые мы не учли, и членов пропорциональных v2, v'2. Более того, именно так и должно было получаться, если величина силы пропорциональна величине создаваемых токов. Отсюда воздействие двух элементов с током друг на друга будет



Гипотезы Ампера подтверждаются. Воздействие будет параллельно линии ρ, соединяющей элементы. Однако в круглых скобках должно стоять



^ Таким образом, гипотеза Бухерера противоречит законам замкнутых токов.

Поэтому понятие поля здесь становится неприменимым. Следовательно, мы возвращаемся к уже сформумлированным запутанным гипотезам. В заключение следует сказать, что эти сложности возникают не только на больших скоростях, но также, например, и в эксперименте Физо по увлечению волн. Действительно, согласно принципу относительности, наблюдатель, участвующий в поступательном движении прозрачного тела, найдет для скорости распространения волн в этой среде ту же самую величину, что и в случае, когда он находится в покое (предполагая, что период будет тот же или, что дисперсия незначительна). Мы пришли бы к заключению, что в обычной кинематике волны полностью увлекаются веществом. Но к этому нет никаких оснований. Термин скорость приобретает новое значение, и в действительности доказательство Лоренца продолжает быть применимым – мы возвращаемся к коэффициенту Френеля.


[вернуться к содержанию сайта]

1© английский перевод – Robert S. Fritzius, 1980, 2000; русский перевод – С. Семиков, 2005

1 М. Планк показал: если б можно было считать, что плотность эфира у поверхности Земли превосходит плотность межпланетной среды не более чем в 50000 раз, не изменив при этом заметно его свойств, то, возможно, удалось бы примирить явление аберрации света с гипотезой, по которой эфир вовлечён в движение Земли (см. LORENTZ, Enzyklop. math. Wiss., vol 5, art. 133, p. 104). Но это было бы весьма странное качество эфира.

2 На это указал Эренфест (Physik. Zeitschr., vol. 7, 1906, p. 302): для тяготения равновесие было бы устойчиво, но при изменении притяжения отталкиванием, энергия сменила бы знак, и равновесие стало б неустойчивым.

3 Amsterdam Proceedings, 1903-1904, p. 809.

4 Comptes rendus, vol.. CXL, 1905, p. 1504.

5 Ann. der Physik, vol. XVII, 1905, p. 891.

6 Versuche einer Theorie, etc. (стр. 82 и последующие)

7 Предположим, что законы тяготения изменяются в зависимости от движения, подобно законам электродинамики. Поправки имели бы только второй порядок и не могли бы занулить члены первого порядка

8 Слово "масса" в теориях Лоренца, Пуанкаре и Эйнштейна не имеет уже какого-либо точного значения. Число, выражающее её, зависит от движения системы координат, движения абсолютно произвольного. Но сила тоже зависит от этого движения, и она уже не будет правой частью уравнения



но будет их отношением, остающимся постоянным при изменении скорости движения.

9 Physik. Zeitschr., vol. 7, 1906, p. 553.







Похожие:

Абсолютное движение iconТезисы Основная идея: абсолютное индивидуальное бессмертие невозможно, но возможно и реализуемо
Основная идея: абсолютное индивидуальное бессмертие невозможно, но возможно и реализуемо бесконечное приближение к идеалу абсолютного...
Абсолютное движение icon4. Не предъявляйте другим чрезмерных требований: каждому своё
Ежедневно 2 – 2,5 часа напрягайте силы физически. Движение – спасение. Движение – лекарство. Упражнение, тренировка, самовоспитание...
Абсолютное движение iconКонтрольная работа №1 по теме: «Равнопеременное движение и равномерное движение по окружности»
Лыжник спускается с горы с начальной скоростью 6 м/с и ускорением 0,5 м/ Какова длина горы, если спуск с нее продолжался 12 с?
Абсолютное движение iconУрок №21 «Движение крови по сосудам. Круги кровообращения»
Изучить общий план строения сердца человека и движение крови по большому и малому кругу кровообращения
Абсолютное движение iconДобровольческое движение сегодня: проблемы и перспективы развития 11 октября 2006 года, в 15. 00, в большом зале мэрии г. Новосибирска состоялась дискуссия «Добровольческое движение сегодня: проблемы и перспективы развития»
Новосибирска состоялась дискуссия «Добровольческое движение сегодня: проблемы и перспективы развития», участие в которой приняли...
Абсолютное движение iconА. Серавин game is over или психология компьютерных игр
Уверяю вас, что абсолютное большинство людей живёт рядом с такой же педалью… Похожую ситуацию, забывание о еде и сне, мы наблюдали...
Абсолютное движение iconСтрана Светофория
«Движение прямо», «Переход запрещен», «Придорожное кафе», «Гостиница», «Пешеходный переход», «Дети», «Подземный пешеходный переход»,...
Абсолютное движение iconАпрель 2008 свадхистана
На вдохе копчик назад, захват астральной рукой на выдохе вперед, поглощаем энергию. Значит, отработали это движение, движение свадхистаны....
Абсолютное движение iconРашель пейдж эллиот движение собак иллюстрированное пособие для оценки экстерьера с первого взгляда
Благодаря наглядным иллюстрациям и краткому точному комментарию к ним, книга "движение собак" помогает широкому кругу собаководов-любителей,...
Абсолютное движение iconИз опыта преподавания
Ребята в этом возрасте очень чувствительны к мнению окружающих о себе, им свойственна жажда самораскрытия, ярко выраженное стремление...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов