|
|
Е.А. Губарев
Представлена теория относительности реальных неинерциальных систем отсчета, которая обобщает специальную относительность — относительность инерциальных и в общем случае абстрактных систем отсчета. Элементарной реальной системой отсчета является материальная частица с четверкой ортонормированных векторов — ориентируемая точка в четырехмерном пространстве событий. Важнейшим моментом теории является установление жесткой связи между четырехмерной ориентацией реальной системы отсчета, находящейся во внешнем поле, и координатами событий в этой системе. Представлены основные положения и результаты трех дочерних направлений — геометрической модели сильного взаимодействия, динамики системы ориентируемых точек и электродинамики ориентируемой точки, которые имеют ряд следствий, приводящих к «аномальным» экспериментальным явлениям.
Оглавление
Принятые обозначения
Предисловие
1. Поле коэффициентов Ламэ
1.1. Сопровождающий локально-лоренцевый репер
1.2. Координатный репер. Ортогональные мировые координаты
1.3. Анизотропное преобразование к ортонормированному координатному реперу
1.4. Физическая трактовка ортогональных мировых координат. Коэффициенты Ламэ
1.5. Пример вычисления коэффициентов Ламэ
1.6. Историческая справка
2. Принцип геометризации полей
2.1. Геометрические теории
2.2. На пути к монистической парадигме — геометродинамика Дж.Уилера
2.3. Геометризация правой части уравнений Эйнштейна — переход к монистической парадигме (Г.И.Шипов, 1976, 1979)
2.4. Принцип геометризации полей
3. Координатные системы и системы отсчета
3.1. Геометрические теории
3.2. Координатные системы. Еще раз об h-поле
3.3. Пассивные преобразования координат
3.4. Активные преобразования координат
3.5. К истории вопроса: А.Эйнштейн
3.6. К истории вопроса: В.А.Фок
3.7. К истории вопроса: Л.Бриллюэн
3.8. К истории вопроса: А.Л.Зельманов
3.9. К истории вопроса: В.И.Родичев
4. События
4.1. Преобразование координат событий из удаленной квазиинерциальной системы отсчета в неинерциальную реальную систему отсчета
4.2. Преобразование координат событий между реальными системами отсчета. Начальные условия
4.3. Матрица четырехмерной ориентации
4.4. Пример преобразования координат события между реальными системами отсчета
4.5. Замечания к преобразованию координат события между макроскопическими реальными системами отсчета
4.6. Координаты событий в реальных системах отсчета, связанных с микроскопическими телами
4.7. Реальная относительность vs специальная относительность
5. L-тензорный анализ
5.1. L-группа преобразований
5.2. L-тензоры, L-скаляры
5.3. L-ковариантная производная
5.4. L-инвариантность интервала
5.5. L-векторы четырехмерной скорости и четырехмерного импульса частицы
5.6. О преобразовании тензора Римана между реальными системами отсчета
6. Энергия, время
6.1. Координаты и скорость частицы в реальной системе отсчета
6.2. Энергия и импульс частицы в реальной системе отсчета
6.3. Энергия покоя
6.4. Собственное время
6.5. О «парадоксе часов»
6.6. Об эффекте замедления времени в экспериментах на ускорителях
6.7. Рассуждения о возможных классах реальных систем отсчета
6.8. О скорости света в неинерциальной реальной системе отсчета
6.9. Синхронизация часов: реальная относительность vs специальная относительность
6.10. Геометрия вращающегося диска: реальная относительность vs специальная и общая относительность
6.11. Эффект Саньяка: реальная относительность vs специальная относительность
6.12. Принцип нелокальной связи частиц, собственная система отсчета которых принадлежит к одному классу
6.13. Об экспериментах с движущимися часами
7. Динамика ориентируемой точки
7.1. О преобразовании величин между реальными системами отсчета
7.2. О принципе реальной относительности и принципе соответствия
7.3. Уравнение движения свободной ориентируемой частицы
7.4. Уравнение движения ориентируемой частицы в мировых координатах
7.5. Четырехмерная сила инерции
7.6. Лифт Эйнштейна: реальная относительность vs общая относительность
7.7. Уравнение ориентации ориентируемой частицы
7.8. Обратное уравнение ориентации
7.9. Инерциоид: общие сведения
7.10. Инерциоид и классическая механика
7.11. Инерциоид и динамика ориентируемых точек
8. Первое дочернее направление — геометрическая модель сильного взаимодействия
8.1. К истории вопроса
8.2. Открытие и описание ядерных сил
8.3. Требования реальной относительности. Выбор решений с помощью эффективных потенциалов
8.4. Общерелятивистская электродинамика (электродинамика больших полей)
8.5. Пространство событий геометрической модели сильного взаимодействия
8.6. Рассеяние геодезических в пространстве НУТ
8.7. L-ковариантное уравнение для квантовой бесспиновой частицы
8.8. Квантовая теория рассеяния в пространстве НУТ
8.9. Результаты расчетов. Перспективы развития модели
8.10. Краткие выводы
9. Второе дочернее направление — электродинамика ориентируемой точки
9.1. К истории вопроса
9.2. Классическая электродинамика и специальная относительность
9.3. Уравнения электродинамики ориентируемой точки в общем виде
9.4. Круговое нерелятивистское движение заряда
9.5. Электромагнитное поле в пустоте: плоские монохроматические волны
9.6. Электромагнитное поле в пустоте: плоские монохроматические волны (продолжение)
9.7. Три способа генерации статического электромагнитного поля при круговом движении зарядов
9.7.1. Первый способ: ρ ≠ 0, j ≠0, Ω ≠ 0
9.7.2. Второй способ: ρ = 0, j ≠ 0, Ω ≠ 0
9.7.3. Третий способ: ρ = 0, j = 0, Ω ≠ 0
9.8. Экспериментальные следствия электродинамики ориентируемой точки: неклассические явления
9.8.1. Униполярная индукция М.Фарадея
9.8.2. Эффект сверхпроникающего излучения и эффект двойного сигнала Н.А.Козырева
9.8.3. Экспериментальная генерация квазистатических (Ω ≫ ω) электромагнитных полей. Торсионные генераторы А.Е.Акимова
9.8.4. Опыты Ф.Ф.Менде с кольцевыми сверхпроводниками
9.8.5. Поле вращающихся нейтральных объектов. Опыты И.А.Мельника
9.9. Краткие выводы
Общее рассуждение от автора
Приложения
Приложение 1. Коэффициенты вращения Риччи и ковариантное дифференцирование в пространстве абсолютного параллелизма
Приложение 2. Метрика Шварцшильда в декартовых координатах
Приложение 3. О классе систем отсчета, основанных на удаленной движущейся квазиинерциальной системе K
Литература
Предисловие
Настоящая монография по сути является глубоко переработанным и дополненным изданием книги автора «Теория реальной относительности» [1].
Основной материал монографии изложен в главах с первой по шестую.
В первой главе, с опорой на работы А.Эйнштейна 1928–1931 гг. по пространству с абсолютным параллелизмом векторов, излагается математический аппарат поля коэффициентов Ламэ, на основе которого находится зависимость координат событий в реальной неинерциальной системе отсчета от координат событий в локально-лоренцевой системе отсчета, касающейся первой.
Во второй главе развивается принцип геометризации полей. Здесь он излагается в том смысле, что любое поле (помимо гравитационного), действующее на пробную частицу, должно быть геометризировано и учтено как внешнее поле в уравнениях движения.
В третьей главе развиваются положения о реальных системах отсчета, то есть системах отсчета, ассоциированных с реальными телами. В качестве элементарной реальной системы отсчета предлагается четырехмерная ориентируемая частица — тело отсчета с четверкой ортонормированных векторов, которое «свободно падает» во внешнем поле. Геометризация всех полей, действующих на тело отсчета, позволяет установить жесткую связь его четырехмерной ориентации, с одной стороны, с координатами событий в реальной системе отсчета, с другой стороны.
В четвертой главе более подробно, чем в первой монографии автора, обосновывается дифференциальный закон преобразования координат событий между реальными системами отсчета. Исходя из его дифференциального характера обоснована необходимость описания «истории существования» реальной системы отсчета от начального момента времени до момента измерения координат событий. Это описание подразумевает задание четырехмерной ориентации текущего положения реальной системы отсчета относительно ее начального положения.
В пятой главе изложен L-тензорный анализ, с помощью которого описываются ковариантные свойства четырехмерных величин при их преобразовании между реальными системами отсчета. Впервые установлена полная L-ковариантность тензора кривизны базы расслоения — тензора Римана Rijkm.
Шестая глава в основном посвящена собственному времени, то есть времени, измеряемого по часам реальной неинерциальной системы отсчета, движущейся во внешнем поле. Показано, что если реальная система отсчета имеет своим начальным положением удаленную покоящуюся систему отсчета, то собственное время в ней будет совпадать со временем в последней.
Седьмая глава посвящена новому дочернему направлению реальной относительности — динамике ориентируемой точки. В координатах касательного расслоения сформулировано новое уравнение четырехмерной ориентации ориентируемой частицы во внешнем поле
. (0.1)
Уравнение (0.1) позволяет рассмотреть обратную задачу: в отсутствии внешнего поля найти индуцированное поле hai = δai+∆hai как функцию измененной по внутренним причинам четырехмерной ориентации ориентируемой частицы.
В этом случае уравнение (0.1) принимает смысл обратного уравнения ориентации, что дает принципиальную возможность следующего эффекта. Изменяя за счет моментов сил внутреннего происхождения четырехмерную ориентацию частицы, можно индуцировать силовое поле, локально действующее на частицу. Последнее означает, что наведенное поле способно передвигать рассматриваемую частицу, а вместе с ней систему ориентируемых частиц как целое.
Восьмая глава посвящена первому по времени возникновения дочернему направлению реальной относительности — геометрической модели сильного взаимодействия. Эта глава в более сжатом и несколько переработанном виде повторяет материал 4–6 глав «Теории реальной относительности». Новацией является доказательство L-ковариантности уравнения Клейна–Гордона на фоне метрики gik для квантовой бесспиновой частицы.
И, наконец, девятая глава посвящена второму по времени возникновения дочернему направлению — электродинамике ориентируемой точки. Эта глава представляет собой глубоко переработанный материал второй монографии автора «Электродинамика ориентируемой точки» [2]. Впервые изложены экспериментальные следствия новой электродинамики, приводящих к ряду неклассических явлений (то есть явлений, выходящих за рамки классической электродинамики).
В целом монография венчает пятнадцатилетний период целенаправленной работы автора по поиску и описанию новой геометрической структуры, являющейся дополнительной к четырехмерному пространственно-временному континууму. Речь идет о касательном расслоении, то есть о совокупности плоских псевдоевклидовых пространств, касательных в каждой точке к четырехмерному континууму. Открытие этой структуры вовсе не открыло дверь в гипотетическое пятое или шестое измерение, ибо касательное расслоение не обладает метрическими свойствами, то есть свойствами установленного расстояния между любыми ее точками. Неметричность этой структуры компенсируется ее богатыми «аномальными» свойствами, которые не присущи метрическим пространствам.
Обыденный опыт человечества говорит, что метрических размерностей у окружающего пространства четыре — длина, ширина, высота и время. Именно в четырехмерном пространстве-времени пребывает «грубая» или «проявленная» материя, обладающая массой, энергией, локацией (местоположением) и другими характеристиками. Реальная относительность, введя в пространство событий касательное расслоение, и, таким образом, выйдя за границы четырех измерений, имеет возможность описывать уже «тонкие» свойства материи или «тонкие поля». Под «тонкими полями» здесь подразумеваются поля, которые не фиксируются классической измерительной аппаратурой, но которые проявляются косвенным образом при изменении свойств объекта действия этих полей.
Реальная относительность отдает первенство в описании физических явлений новой надпространственной структуре. Согласно принципу реальной относительности [1, c.12], «уравнения, выражающие законы природы» изначально должны быть сформулированы в координатах касательного расслоения и решены в этих координатах, а лишь затем сами решения спроецированы на пространство мировых координат, так как именно там происходят измерения физических величин.
Касательное расслоение богаче по своим свойствам, нежели четырехмерное пространство-время. Это частично объясняется тем, что касательное расслоение является шестипараметрическим многообразием (по числу степеней свободы, то есть углов ориентации, ортонормированного репера в четырехмерном пространстве). Поэтому, например, траектория ориентируемой частицы в мировых координатах, как проекция истинной траектории частицы в координатах слоя, в общем не будет содержать полную информацию о последней. Именно поэтому для классической механики, работающей в голономных мировых координатах, остаются неразгаданными случаи «аномального поведения» некоторых вращающихся объектов [3].
Критерий верности любой теории — практика. Из развитых к настоящему времени трех дочерних направлений два из них напрямую связаны с рядом явлений, считающимися «аномальными» в классической физике, и дают им объяснение. Это — динамика системы ориентируемых точек и электродинамика ориентируемой точки.
Автор надеется, что предлагаемый труд будет полезен исследователям, чей внимательный ум уже оценил границы главенствующей парадигмы — парадигмы материальной точки, — и которые готовы идти за ее пределы, приоткрывая завесы все более притягивающих тайн мироздания.
Автор считает своим приятным долгом выразить сердечную благодарность Вадиму Юрьевичу Татуру (Фонд перспективных технологий и новаций, Москва) за поддержку, в том числе материальную, в издании настоящего труда.
Полный текст доступен в формате PDF (3624Кб)
Е.А. Губарев, Принципы реальной относительности // «Академия Тринитаризма», М.,
 |