Über die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit. Analyse von Einsteins Postulaten
Stellen wir uns eine auf den ersten Blick einfache Frage: "In Bezug auf was ist die Lichtgeschwindigkeitskonstante in der speziellen Relativitätstheorie (SRT)?". Viele von denen, denen ich diese Frage stellte, zuckten erstaunt mit den Schultern, sagten aber, nachdem sie nachgedacht hatten, etwas zögerlich: „in Bezug auf die Leere“. In der Praxis kann jedoch die Bewegungsgeschwindigkeit eines materiellen Objekts (einschließlich eines Teilchens oder einer Lichtwelle) relativ dazu bestimmt werden Bezugssysteme, verbunden mit einem anderen materiellen Objekt, und nicht "relativ zur Leere", da die Leere selbst, wenn sie wirklich in der Natur existieren kann, keine Materie ist und durch keine physikalischen Konstanten gekennzeichnet ist. Die gleiche Meinung bezüglich Leerheit wird von A. Einstein geteilt: „... in der speziellen Relativitätstheorie ein Bereich des Raumes ohne Materie und ohne elektrisches Feld scheint völlig leer zu sein, d.h. es kann durch keine physikalischen Größen charakterisiert werden ... ".
In der Leere gibt es keine materiellen Objekte, mit denen der Bezugsrahmen verbunden werden kann. Bestimmen Sie dazu die Lichtgeschwindigkeit "Raumbereiche ohne Materie und ohne elektrisches Feld" unmöglich, weil es unmöglich ist, einen Bezugsrahmen zu schaffen, der mit dem Raum "verbunden" ist. Dann ist es schließlich relativ zu was konstant?
Versuchen wir, dieses Problem genauer zu verstehen, und hören wir uns an, was A. Einstein selbst zu diesem Thema sagt: „... Beispiele dieser Art(Wir sprachen über die Wechselwirkung eines Magneten und eines Leiters mit einem Strom in einem Zustand relativer Bewegung. Anmerkung des Autors) , sowie gescheiterte Versuche, die Bewegung der Erde relativ zum "lichttragenden Medium" zu erfassen, führen zu der Annahme, dass nicht nur in der Mechanik, sondern auch in der Elektrodynamik keine Eigenschaften von Phänomenen dem Begriff entsprechen absolute Ruhe (vom Autor hervorgehoben) und sogar zu der Annahme, dass für alle Koordinatensysteme, für die die Gleichungen der Mechanik gelten, die gleichen elektrodynamischen und optischen Gesetze gelten, wie dies bereits für Größen erster Ordnung bewiesen wurde. Wir wollen diese Annahme (deren Inhalt im Folgenden als „Relativitätsprinzip“ bezeichnet wird) zu einer Prämisse machen und zusätzlich eine weitere Annahme aufstellen, die der ersten nur scheinbar widerspricht, nämlich dass sich Licht im Vakuum immer mit einer bestimmten Geschwindigkeit V ausbreitet(in moderner Bezeichnung - S. Anmerkung des Autors), Bewegungszustand unabhängig strahlender Körper».
Ich spreche hier von der Diskrepanz zwischen den Eigenschaften physikalischer Phänomene und dem Zustand "absolute Ruhe" A. Einstein betont einen der Kernpunkte seiner Theorie - das Fehlen eines lichterzeugenden Mediums ("Äther"), das den Raum erfüllt, ein Träger von Lichtwellen und ein Leiter der elektromagnetischen Wechselwirkung ist, mit dem viele Wissenschaftler zuvor das Konzept von assoziierten „absolute Ruhe“. A. Einstein glaubt zu Recht, dass jede Ruhe relativ ist, das heißt, jeder Bezugsrahmen kann nur relativ zu einem anderen Bezugsrahmen ruhen.
In diesem Zusammenhang ist ein kleiner Exkurs notwendig. Physiker konnten bisher weder das Leuchtmedium selbst noch die Bewegung der Erde relativ zu diesem Medium zuverlässig nachweisen. Die Ergebnisse einiger bekannter Experimente zur Feststellung der Bewegung der Erde relativ zum "Äther" müssen durch andere unabhängige Experimente bestätigt werden. Doch selbst wenn die Tatsachen der Bestätigung eintreten, welchen Grund haben wir dann zu behaupten, dass gerade mit dem „Äther“ das raumfeste Bezugssystem verbunden werden kann? Wie wir bereits gesagt haben, in Freiraum es kann keinen Bezugsrahmen geben, der mit dem Raum „verbunden“ ist, daher kann der Rest des „Äthers“ nur relativ zu einem Bezugsrahmen festgelegt werden, der mit einem anderen materiellen Objekt verbunden ist, aber nicht mit dem Raum. Die zuverlässige Erkennung des Leuchtmediums wird es den Wissenschaftlern wahrscheinlich ermöglichen, die Natur von zu verstehen die Welt um, aber nicht erlauben, dieses Medium als Bezugssystem zu verwenden, das relativ zum Raum ruht, also in einem Zustand ist "absolute Ruhe".
Also, nach dem "Eingeständnis" von A. Einstein, " Licht im Nichts bewegt sich immer mit einer bestimmten Geschwindigkeit" C. Diese Geschwindigkeit ist unabhängig "aus dem Bewegungszustand des strahlenden Körpers." Aber dennoch, relativ zu was kann diese Geschwindigkeit C bestimmt (gemessen) werden? A. Einstein beantwortet diese Frage in §2: „Weitere Betrachtungen basieren auf dem Relativitätsprinzip und auf dem Konstanzprinzip der Lichtgeschwindigkeit. Wir formulieren beide Prinzipien wie folgt.
1. Die Gesetze, nach denen sich die Zustände physikalischer Systeme ändern, hängen nicht davon ab, auf welches der beiden sich gleichförmig und geradlinig bewegenden Koordinatensysteme sich diese Zustandsänderungen beziehen.
2. Jeder Lichtstrahl bewegt sich in einem „ruhenden“ Koordinatensystem mit einer bestimmten GeschwindigkeitV, unabhängig davon, ob dieser Lichtstrahl von einem ruhenden oder einem bewegten Körper ausgeht".
Es ist klar, dass sie sich in einem Zustand gleichförmiger geradliniger Relativbewegung befinden "im Nichts" Koordinatensysteme völlig gleich sind, dann kann eines von ihnen als "ruhend" betrachtet werden, dann wird das andere "bewegt". Wenn wir oder jemand anders also das erste System als „ruhend“ auswählt, dann sollte die Lichtgeschwindigkeit relativ dazu den Wert C haben. Ordnen wir (oder jemand anderes) dem zweiten System „ruhend“ zu, dann die Geschwindigkeit relativ zu it light sollte auch einen Wert von C haben.
Mit anderen Worten, die Lichtgeschwindigkeit "im Nichts" nach Einsteins Formulierung des "Prinzips der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit" sollte relativ zu JEDEM Koordinatensystem, das sich gleichmäßig und geradlinig relativ zu jedem anderen Koordinatensystem bewegt, immer den Wert C haben.
A. Einstein gibt in seiner Arbeit eine etwas präzisere Formulierung seines "Prinzips der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit": „... es kann als gesichert gelten, dass sich Licht, wie aus den Maxwell-Lorentz-Gleichungen folgt, im Vakuum mit einer Geschwindigkeit C ausbreitet, zumindest in einem bestimmten Trägheitskoordinatensystem K. Entsprechend dem speziellen Relativitätsprinzip wir berücksichtigen sollte (vom Autor hervorgehoben) dass dieses Prinzip auch in jedem anderen Inertialsystem gilt.
Es scheint, dass der Link zu Maxwell-Lorentz-Gleichungen", das im letzten Zitat angegeben ist, ist nicht ganz richtig, da J.K. Maxwell und G.A. Lorentz dieses Koordinatensystem mit dem leuchtenden „Äther“ in Verbindung brachten, der den umgebenden Raum erfüllt. Demnach breitet sich Licht nicht aus ins Leere mit einer Geschwindigkeit C ", sondern genau das Gegenteil - in einer materiellen Umgebung, die durch bestimmte physikalische Konstanten gekennzeichnet ist. In diesem Fall kann die Lichtgeschwindigkeit nur in Bezug auf das diesem materiellen Medium "zugeordnete" Koordinatensystem konstant und gleich C sein.
A. Einstein gibt in seiner Arbeit eine vereinfachte Formulierung seines "Prinzips der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit": "Die Lichtgeschwindigkeit im leeren Raum ist immer konstant, unabhängig von der Bewegung der Lichtquelle oder des Empfängers".
Wie aus diesen Formulierungen ersichtlich ist, ist der Messwert der Lichtgeschwindigkeit im leeren Raum nach A. Einstein immer gleich C, auch wenn diese Messungen nicht nur relativ zu durchgeführt werden „strahlender Körper“, sondern auch relativ „Lichtempfänger“ was aus Sicht der klassischen Physik ein klares Paradoxon ist. Warum ein Paradoxon? Erstens aufgrund unseres Verständnisses, dass die Bewegung des Lichtempfängers und die Bewegung des Lichts im Allgemeinen nicht durch eine Ursache-Wirkungs-Beziehung miteinander verbunden sind und in keiner Weise in " komplett leer" Bereich der Raumgeschwindigkeit "Empfänger des Lichts" er kann im Prinzip jeden beliebigen Wert bezüglich bewegter Lichtwellen annehmen. Wenn sich Licht und Empfänger unabhängig voneinander bewegen, wie fällt dann der Wert der Lichtgeschwindigkeit aus? stets gleich C in Bezug auf "Empfänger des Lichts"? Entgegen der Praxis und Logik nach A. Einstein "Wir müssen zählen" die Bewegung des Lichts durch eine solche Bewegung, deren Geschwindigkeit relativ zu jedem Objekt (und dem damit verbundenen Koordinatensystem) konstant und gleich C ist, sich gleichmäßig in jede Richtung mit einer beliebigen Geschwindigkeit relativ zu anderen Objekten bewegt in " komplett leer" Bereiche des Weltraums. Diese relative Bewegung von Licht und Empfänger, falls es sie geben kann, unterscheidet sich grundlegend von gewöhnlicher unabhängiger Bewegung, die jede relative Bewegung von nicht verwandten materiellen Objekten ist.
Die Existenz absoluter Ruhe in der Natur zu Recht ablehnend, aber gleichzeitig die Hypothesen über die Existenz eines leuchtenden Mediums - "Äther", A. Einstein - ablehnend postuliert die Existenz eines für die Physik völlig neuen Phänomens in der Natur - absolute Geschwindigkeit die Bewegung des Lichts, die denselben Wert hat, wenn sie in einem beliebigen Satz von Koordinatensystemen gemessen wird, die sich "im Nichts" relativ zueinander bewegen. Das Aufstellen eines solchen Postulats wiederum muss und führt in der SRT zwangsläufig zur Ablehnung der von der klassischen Physik bedingungslos anerkannten absoluten Zeit und des absoluten Raums, deren Größen von Zeit- und Längeneinheiten für alle Koordinatensysteme gleich sind . Kann dieses neue Absolute prinzipiell in der Natur existieren?
Betrachten wir das einfachste Beispiel. Angenommen, mehrere materielle Objekte bewegen sich zusammen mit Koordinatensystemen und Beobachtern mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten trotzdem gegenseitig im gleichen Lichtstrahl. Lassen Sie den Lichtstrahl in keiner Weise mit sich bewegenden Objekten verbunden sein und sich von selbst bewegen „im Nichts“. Dennoch "Wir müssen zählen" dass der gemessene Wert der Wellengeschwindigkeit in einem Lichtstrahl nach dem "Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit" für jeden der auf diesen materiellen Objekten befindlichen Beobachter gleich C sein wird. Wie kann das der Realität entsprechen? Allein schon um dieses "Phänomen" zu erklären mathematische Formeln, vorgeschlagen von SRT und die Verknüpfung von Geschwindigkeit, Raum und Zeit, reicht hier eindeutig nicht aus. Wenn diese mathematischen Formeln als Ergebnis eines falschen Postulats erhalten werden, aufgrund dessen eine unabhängige Variable - die Lichtgeschwindigkeit - in ihnen durch eine hypothetische Konstante ersetzt wird, können die von den Formeln vorhergesagten Phänomene nicht der physikalischen Realität entsprechen. Wenn das Postulat wahr ist, dann muss es einen „Mechanismus“ in der Natur geben, der kausale Beziehungen zwischen unabhängigen Bewegungen herstellt und das neue Absolute unterstützt. Wie kann dieser „Mechanismus“ funktionieren?
Option eins – ein Lichtstrahl „vergleicht“ seine eigene Geschwindigkeit mit der Geschwindigkeit jedes Beobachters und „passt“ seine Geschwindigkeit an die Bewegungsgeschwindigkeit jedes Beobachters an. Bei dieser Version muss der betrachtete Lichtstrahl mindestens ein System zur „automatischen“ Anpassung der Lichtwellengeschwindigkeit auf den gleichen konstanten Wert C relativ zu jedem sich im Strahl bewegenden Objekt aufweisen. In diesem Fall sollte die Bewegungsgeschwindigkeit von Lichtwellen in verschiedenen Teilen desselben Lichtstrahls unterschiedlich sein. Offensichtlich ist diese Option für jeden Physiker von Natur aus absurd.
Die zweite Option, die von der Mehrheit der SRT-Anhänger (Relativitätsphysiker) anerkannt wird, besteht darin, dass der Raum und die Zeit, in denen sich Objekte bewegen, die Eigenschaft haben, sich abhängig von der Geschwindigkeit dieser Objekte zu ändern. Die Geschwindigkeit von Objekten, die sich relativ zu was bewegen? Wir haben bereits gesagt, dass es im Raum keinen Bezugsrahmen gibt und geben kann, der an diesem Raum "befestigt" ist, um daher den Wert dieser Geschwindigkeit relativ zu " komplett leer" Raumbereich, auch ein denkendes Wesen ist nicht möglich.
Dann vielleicht, abhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit dieser Objekte relativ zueinander oder relativ zu einem Hilfsbezugssystem, das herkömmlicherweise als bewegungslos angesehen wird? Aber wie „vergleichen“ unbelebter Raum und Zeit die Bewegungsgeschwindigkeiten dieser räumlich voneinander entfernten Objekte miteinander? BEI " komplett leer" In dem räumlichen Bereich, der sich bewegende Objekte trennt, gibt es keinen Informationsträger, so dass es grundsätzlich unmöglich ist, die Bewegungsgeschwindigkeiten von weit voneinander entfernten Objekten zu „vergleichen“.
Vielleicht „vergleichen“ Raum und Zeit die Bewegungsgeschwindigkeit jedes der Objekte mit der Geschwindigkeit von Wellen in einem Lichtstrahl und „berechnen“ dann die Bewegungsgeschwindigkeit dieser Objekte relativ zueinander? Aber A. Einstein postuliert uns die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit C in Bezug auf sich bewegende Objekte - „Lichtempfänger“. Aus diesem Postulat folgt zwangsläufig die umgekehrte Aussage - die Konstanz und Gleichheit C der Bewegungsgeschwindigkeit beliebiger Objekte relativ zu den Wellen eines gemeinsamen Lichtstrahls. Da sich die Objekte relativ zu den Wellen des gemeinsamen Lichtstrahls mit der gleichen Geschwindigkeit C bewegen, sollte das Ergebnis der räumlichen und zeitlichen „Berechnungen“ der Geschwindigkeit der Bewegung der Objekte relativ zueinander immer Null sein ( !), Egal mit welcher relativen Geschwindigkeit sich diese Objekte tatsächlich bewegen - „Lichtempfänger“. In der Praxis gibt es einen Widerspruch, da wir leicht dafür sorgen können, dass Objekte, die sich in einem gemeinsamen Lichtstrahl bewegen, sich gegenseitig überholen und überholen, sich also mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen. Festzuhalten bleibt, dass die zweite Variante in all ihren Varianten keineswegs besser ist als die erste und auch für jeden Physiker absurd sein dürfte.
In A. schreibt Einstein: „In der Tat, wenn sich jeder Lichtstrahl in der Leere mit einer Geschwindigkeit C relativ zum System K ausbreitet, dann muss der Lichtäther überall relativ zu K ruhen. Aber wenn (vom Autor hervorgehoben) die Lichtausbreitungsgesetze im K'-Koordinatensystem (relativ zu K) dieselben sind wie im K'-Koordinatensystem, dann müssen wir genauso gut annehmen, dass der Äther im K'-Koordinatensystem ruht. Da die Annahme, dass der Äther gleichzeitig in zwei Systemen ruht, absurd ist und es nicht weniger absurd wäre, einem von zwei (oder aus unendlich vielen) physikalisch äquivalenten Systemen den Vorzug zu geben, sollten wir auf die Einführung von verzichten der Begriff des Äthers, der nur noch zu einem nutzlosen Anhängsel der Theorie geworden ist, sobald die mechanistische Interpretation des Lichts verworfen wurde.
In der Tat ist die Anerkennung eines Ruhezustands eines Objekts relativ zu jedem der beiden Systeme in einem Zustand relativer Bewegung sicherlich absurd. Aber ist es weniger absurd anzunehmen, dass die Geschwindigkeit eines Objekts (Licht) relativ zu jedem der beiden konstant ist? "(oder aus einer unendlichen Anzahl von) physikalisch äquivalent" Systeme im gleichen relativen Bewegungszustand? Warum ist eins absolut besser als das andere?
Einfach logische Analyse Phänomen, das als Hauptpostulat in der SRT akzeptiert wird, führt zu dem Schluss, dass es im Prinzip keinen „Mechanismus“ in der Natur geben kann, der dieses neue Absolute unterstützt. Eine spezielle Geometrie, die einst von G. Minkowski geschaffen wurde, „verknüpfte“ Geschwindigkeit, Raum und Zeit mit Hilfe mathematischer Formeln, was der SRT nur äußere Eleganz und Selbstgenügsamkeit verlieh, aber nicht den wichtigsten „Mechanismus“ bot, der Kausal herstellt Beziehungen zwischen unabhängigen Bewegungen .
Somit erweisen sich die unabhängigen Bewegungen von Licht und Beobachtern in der SRT nur aufgrund des Eingeführten als kausal „zusammenhängend“. menschlicher Verstand"Postulat von atu". Haben wir uns nicht zu viel vorgenommen, meine Herren, relativistische Physiker? Im Namen der Pflicht zur „Erfüllung“ der Natur „Spezielles Relativitätsprinzip“ wir haben alle gesammelten erfahrungen der menschheit verworfen und durch eine willensstarke entscheidung ein neues absolutes etabliert, das unabhängige naturphänomene mit ursachen-wirkungsbeziehungen „verknüpft“. Und was wissen wir wirklich über die eigentliche „Erfüllung“ der Natur „Spezielles Relativitätsprinzip“ auf anderen Planeten, Sternen und Galaxien? Woher haben wir das Vertrauen, dass dieses Prinzip überall umgesetzt wird? Und warum sind wir uns so sicher, dass es auf der Erde durchgeführt wird?
Die Ergebnisse welcher physikalischen Experimente könnten A. Einstein dazu "inspirieren". , was die Steigerung der absoluten Lichtgeschwindigkeit erforderte? Schließlich ist es nicht von selbst entstanden. Versuchen wir, dies von A. Einstein selbst herauszufinden.
Ein Absatz aus dem allerersten Artikel, geschrieben 1905, wurde oben bereits zitiert: „... Beispiele dieser Art sowie gescheiterte Versuche, die Bewegung der Erde relativ zum „lichttragenden Medium“ zu erfassen, lassen vermuten …“. Es ist unwahrscheinlich, dass jemand bezweifeln kann, dass es sich hier um Experimente von Michelson und Michelson-Morley handelt, die darauf abzielen, die Geschwindigkeit der Erdbewegung durch den leuchtenden "Äther" zu ermitteln, da andere erfolglose Versuche, die Bewegung der Erde zu ermitteln, relativ sind zum "leuchtenden Medium" damals noch nicht hatte. Den gleichen Standpunkt vertritt einer der bekannten Spezialisten für Physikgeschichte, P. S. Kudryavtsev: „... In dem gesamten Artikel von Einstein gibt es keinen einzigen Hinweis auf Literatur. Einstein behauptete später, dass er Wußte nicht über Michelsons Erfahrung, als ich meine Arbeit schrieb. Aber wenn er Lorentz' Aufsatz von 1895 gelesen hat, der das hier erwähnte Prinzip der Relativitätstheorie erster Ordnung beweist, dann er konnte es nicht wissen über Michelsons Erfahrung » (vom Autor hervorgehoben).
1907: Seit dem Aufkommen dieser Theorie(Elektrodynamik bewegter Körper, entwickelt von G. A. Lorentz. Anm. des Autors) es hätte erwartet werden müssen, dass es möglich wäre, den Einfluss der Erdbewegung relativ zum Äther auf optische Phänomene experimentell nachzuweisen ... Das negative Ergebnis der Experimente von Michelson und Morley zeigte jedoch, dass zumindest in diesem Fall es gibt auch keinen Effekt zweiter Ordnung (proportional zu v2 / C2 ), obwohl er sich nach den Grundlagen der Lorentz-Theorie in der Erfahrung hätte manifestieren müssen ... Daher schien es, dass die Lorentz-Theorie aufgegeben und ersetzt werden sollte mit einer Theorie, die auf dem Relativitätsprinzip basiert, denn eine solche Theorie würde es erlauben, das negative Ergebnis des Michelson-Morley-Experiments sofort vorherzusehen ... Wie werden die Naturgesetze aussehen, wenn alle Phänomene in einem Bezugsrahmen untersucht werden, der das ist ist jetzt in einem neuen Zustand der Bewegung? Als Antwort auf diese Frage machen wir das logisch Einfachste und aufgefordert Erfahrung von Michelson und Morley Annahme: Die Naturgesetze hängen nicht vom Bewegungszustand des Bezugsrahmens ab, zumindest wenn er nicht beschleunigt wird "(Vom Autor hervorgehoben).
Wir stellen für uns selbst fest, dass A. Einstein dies nur zwei Jahre nach der Veröffentlichung des ersten Artikels zum ersten Mal gesagt hat „Spezielles Relativitätsprinzip“ auf der Erde « aufgefordert die Erfahrung von Michelson und Morley".
1910: „In den oben erhaltenen Gleichungen ist es nicht schwierig, die Hypothesen von Lorentz und Fitzgerald zu erkennen. Diese Hypothese erschien uns seltsam, und es war notwendig, sie einzuführen, um das negative Ergebnis des Experiments von Michelson und Morley erklären zu können. Hier erscheint diese Hypothese a als natürliche Folge der von uns angenommenen Prinzipien..
1915: „Die Erfolge der Theorie von Lorentz waren so groß, dass die Physiker nicht zögern würden, das Relativitätsprinzip aufzugeben, wäre da nicht ein wichtiges experimentelles Ergebnis, über das wir jetzt sprechen müssen, nämlich das Ergebnis von Michelsons Experiment. Doch die meisten dieser negativen Ergebnisse sagten nichts gegen Lorentz' Theorie aus. G. A. Lorenz in der höchste Grad Eine ausgeklügelte theoretische Studie zeigte, dass die Relativbewegung in erster Näherung den Strahlengang in keinem optischen Experiment beeinflusst. Es blieb nur ein optisches Experiment, bei dem die Methode so empfindlich war, dass der negative Ausgang des Experiments selbst aus Sicht der theoretischen Analyse von G. A. Lorentz unverständlich blieb. Es war das bereits erwähnte Experiment von Michelson…“.
1922 „Alle Experimente zeigen, dass die Translationsbewegung der Erde die elektromagnetischen und optischen Phänomene in Bezug auf die Erde als Referenzkörper nicht beeinflusst. Die wichtigsten dieser Experimente sind die von Michelson und Morley, von denen ich annehme, dass sie bekannt sind. Somit kann die Gültigkeit des speziellen Relativitätsprinzips kaum in Zweifel gezogen werden..
Es ließen sich weitere Beispiele anführen, aber vielleicht reicht es aus. So, " negatives Ergebnis des Michelson-Morley-Experiments" war die Grundlage sowohl für die Ablehnung des leuchtenden Mediums "Äther", als auch für die Nominierung durch A. Einstein " das spezielle Relativitätsprinzip" und "das Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit". Wahrscheinlich zweifelte A. Einstein selbst intuitiv noch an der Unantastbarkeit dieses Fundaments, da er später, wie oben erwähnt, begann, den Zusammenhang zwischen dem Erscheinen zu leugnen "Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit" Mit " negatives Ergebnis des Michelson-Morley-Experiments".
Die Intuition hat A. Einstein in diesem Fall nicht enttäuscht. Negatives Ergebnis des Michelson-Morley-Experiments „über den experimentellen Nachweis der Bewegung der Erde relativ zum Äther“ war genau vom Standpunkt der Existenz des leuchtenden "Äthers" in dem Raum, der uns umgibt, ziemlich vorhersehbar. Im Michelson-Morley-Experiment Lichtwellen breiten sich in zwei zueinander senkrechten Richtungen mit der gleichen Geschwindigkeit C relativ zum "Äther" aus, aber während der Messung bewegt sich einer der Interferometerarme abwechselnd entlang der Lichtwellen und der zweite - senkrecht zu ihnen. Die Bewegung des Interferometerarms entlang der Lichtwellen führt nicht nur zu einer Änderung des Zeitintervalls für den Durchgang eines Lichtstrahls entlang des „Hin“- und „Rück“-Arms, sondern auch zu Änderungen der Frequenz von Lichtschwingungen auf dem Spiegel, die sich in diesem Arm des Interferometers befinden. Diese Änderungen der Oszillationsfrequenz sind deutlich dargestellt Blitz-Modell.
Die Experimentatoren, die das Experiment durchführten, betrachteten die Frequenz der Lichtoszillationen auf den Spiegeln des Michelson-Interferometers als konstant und glaubten, es mit einer Messtransformation "der Geschwindigkeit der Erdbewegung relativ zum" Äther "zu tun zu haben - der Zeitdifferenz Intervalle." In Wirklichkeit wurde im Experiment eine Messtransformation "der Geschwindigkeit der Erdbewegung relativ zum" Äther "durchgeführt - die Phasendifferenz" der auf dem "Bildschirm" des Interferometers summierten Lichtschwingungen. Die Phasenverschiebung der Lichtwelle über die Länge des Interferometerarms ist das Produkt aus dem Zeitintervall für den Durchgang der Lichtwelle entlang des Interferometerarms und der an dem Lichtwellen wahrnehmenden Interferometerspiegel gemessenen Schwingungsfrequenz. Wenn in diesem Produkt einer der Faktoren, beispielsweise das Zeitintervall, um einen bestimmten Betrag zunimmt, dann verringert sich der andere, die Schwingungsfrequenz, um denselben Betrag. Das Produkt selbst – der Phaseneinbruch – bleibt konstant und hängt nicht von der Geschwindigkeit der Erdbewegung relativ zum „Äther“ ab.
Somit sollte mit einer Verzögerung von 100 Jahren anerkannt werden, dass das Ergebnis des Michelson-Morley-Experiments entgegen den Aussagen von A. Einstein nicht als experimentelle Grundlage für die Nominierung von " das spezielle Relativitätsprinzip" und das "Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit". Beide "Prinzip" wurden nur auf der Grundlage eines weiteren erfolglosen Versuchs aufgestellt, das Nullergebnis des Michelson-Morley-Experiments zu erklären, das tatsächlich die Unempfindlichkeit des Michelson-Interferometers gegenüber der Geschwindigkeit seiner Bewegung relativ zu Lichtwellen bezeugt.
Allerdings sind nach moderner "offizieller" Physik die Folgen davon "Prinzipien", sind in der Theorie weit verbreitet und werden von zahlreichen realen bestätigt praktische Ergebnisse. Die Situation erweist sich als seltsam. Wenn die zugrunde liegende SRT "Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit" in der Natur grundsätzlich nicht existieren kann und nur auf der Grundlage einer falschen Interpretation des Ergebnisses des Michelson-Morley-Experiments vorgebracht wird, wie können dann die Konsequenzen der SRT durchgeführt werden? Vielleicht sind dies die Folgen einiger anderer Gründe, die fälschlicherweise SRT zugeschrieben werden? Analysieren wir separat die Realität der von SRT vorhergesagten physikalischen Phänomene und ihre Entsprechung zu den in der Praxis beobachteten Phänomenen.
Zuerst - ein Zitat aus der Arbeit von A. Einstein: „Stellen Sie sich eine Uhr vor, die die Zeit des Referenzrahmens anzeigen kannk und sind in Ruhe relativ zuk. Es kann gezeigt werden, dass sich dieselbe Uhr in Bezug auf das Referenzsystem gleichmäßig und geradlinig bewegtk, aus Sicht des Systemsk wird langsamer: Wenn die Uhr um eins erhöht wird, dann die Systemuhrk wird zeigen, dass die Zeit in diesem System vergangen ist
Somit läuft eine sich bewegende Uhr in Bezug auf das System langsamer als eine ähnliche Uhr in Ruhe.k. Gleichzeitig muss man sich vorstellen, dass die Geschwindigkeit einer Uhr im bewegten Zustand dadurch bestimmt wird, dass die Zeiger dieser Uhr ständig mit der Position der Zeiger der Ruhenden relativ zum System verglichen werden.k Uhren, die die Zeit des Systems messenk und an dem die betrachtete bewegte Uhr vorbeigeht.
Wie erreichen eine solche "Verlangsamung" der laufenden Uhr " in Hinsicht auf" ruhender Bezugsrahmen A. Einstein demonstrierte deutlich in , mental fehlerhafte methodische Synchronisierung von Uhren, die sich in befinden Koordinatensystem in einem Zustand relativer Bewegung. Bei dieser „Synchronisation“ handelt es sich um offensichtlich ungleiche Zeitabstände der Bewegung von Lichtsignalen von einem ortsfesten Koordinatensystem zu einem bewegten und zurück A. Einstein schlug vor, in diesen Koordinatensystemen befindliche gleiche und synchron laufende Uhren zu messen, führte die Messung aber zurück Folgen dieser ungleichen Zeitintervalle zu den ungleichen Taktraten, die Ursache und Wirkung ersetzen, was zur "Erscheinung" der relativistischen "Verlangsamung" der Zeit führte. Dies wird ausführlicher im Artikel des Autors "Über den methodischen Fehler der von A. Einstein vorgeschlagenen Methode zur Synchronisierung von Uhren mit Lichtsignalen" beschrieben, wo anstelle von Einsteins "Synchronisierung" eine andere Methode zur Synchronisierung derselben Uhren mit demselben Licht verwendet wird Signalen vorgeschlagen, die die Gleichheit (innerhalb der Grenzen der Unregelmäßigkeit der Uhr) der von Uhren gemessenen Zeitintervalle für die Bewegung von Lichtsignalen gewährleistet und jeden Grund für die Existenz einer relativistischen „Verlangsamung“ der Zeit ausschließt.
Es ist angebracht, hier die treffende Aussage von L. Brillouin zu Einsteins „Synchronisation“ von Uhren zu zitieren: „Diese Regel ist(Einsteins "Methode" der Synchronisation. Anmerkung des Autors) ist willkürlich und sogar metaphysisch. Es kann nicht experimentell bewiesen oder widerlegt werden…“. Im Gegensatz zu Einsteins „Synchronisation“ von Uhren ist die vom Autor im Artikel „Über den methodologischen Fehler der von A. Einstein vorgeschlagenen Methode zur Synchronisation von Uhren mit Lichtsignalen“ vorgeschlagene Synchronisation physikalisch realisierbar und kann zum experimentellen Nachweis der Absolutheit verwendet werden der Zeit und widerlegen die "Tatsache" der Existenz in der Natur relativistische "Verlangsamung" der Zeit. Dazu sei ganz klar gesagt: Für die beobachteten materiellen Objekte gibt es aufgrund ihrer gleichförmigen Bewegung keine reale Zeitdehnung. "im Nichts" in Bezug auf Beobachtersubjekte, kann nicht auftreten. Dafür gibt es keinen anderen Grund als die oben erwähnte falsche Taktsynchronisationstechnik.
Die falsche Methode der Uhrensynchronisation führte also zu einer falschen Schlussfolgerung über die Existenz einer relativistischen "Verlangsamung" der Zeit. Die nicht vorhandene relativistische „Verlangsamung“ der Zeit führte wiederum zu einer nicht vorhandenen relativistischen „Verkürzung“ der Länge. Insbesondere bemerkt A. Einstein zu diesem Thema: „Dieses Ergebnis(das Vorhandensein einer relativistischen "Verkürzung" der Länge. Anmerkung des Autors) stellt sich als gar nicht so seltsam heraus, da diese Aussage über die Größe eines sich bewegenden Körpers eine sehr komplexe Bedeutung hat, da in Übereinstimmung mit dem Vorhergehenden Körpermaße können nur durch Zeitmessung bestimmt werden». Ausgewählt vom Autor) .
Von besonderem Interesse sind A. Einsteins Aussagen über die physikalische Bedeutung der relativistischen „Verlangsamung“ der Zeit und „Verkürzung“ der Länge:
– « Zusammenfassend , können wir schlussfolgern, dass sich jeder Prozess in einem physikalischen System verlangsamt, wenn dieses System in Translationsbewegung versetzt wird. Diese Verlangsamung tritt jedoch nur aus Sicht des nicht mitbewegten Koordinatensystems auf.;
– „Die Frage, ob die Lorentz-Kontraktion echt ist oder nicht, ergibt keinen Sinn a. Die Kontraktion ist nicht real, weil sie für einen Beobachter, der sich mit dem Körper bewegt, nicht existiert; es ist jedoch real, da es im Prinzip bewiesen werden kann physikalische Mittel für einen Beobachter, der sich nicht mit dem Körper bewegt.
Das heißt, relativistische "Verlangsamung" der Zeit und "Verkürzung" der Länge, nach A. Einstein, fehlen für einen Beobachter, der sich mit einem Körper bewegt, und treten gleichzeitig für einen Beobachter auf, der sich nicht mit demselben Körper bewegt. Hier ist es die wichtigste und unvermeidliche Folge des Relativismus - Solipsismus 1 ! Nicht das Beobachtungsobjekt selbst - ein sich bewegender materieller Körper, dessen Parameter wir beobachten, ist eine Realität, sondern "Realität" sind nur die "Repräsentationen" jedes der Subjekte - Beobachter über diesen Körper. Dementsprechend, laut A. Einstein - wie viele Beobachter, so viele "Realitäten".
1. Der Solipsismus ist eine subjektiv-idealistische Theorie, nach der nur eine Person und ihr Bewusstsein existieren und die objektive Welt nur im Bewusstsein eines Individuums existiert.
Vergeblich jedoch identifizierte A. Einstein die Lorentz-Kontraktion mit der relativistischen "Kontraktion" der Länge. Die Lorentzkontraktion und die relativistische „Längenverkürzung“ haben, obwohl sie mit der gleichen Formel geschrieben werden, völlig unterschiedliche Bedeutungen. Die Lorentz-Längenkontraktion wurde als Hypothese vorgeschlagen, um das Nullergebnis des Michelson-Morley-Experiments zu erklären. Diese Hypothese basierte trotz ihrer „außergewöhnlichen Natur“ (in den Worten von G. A. Lorentz) auf unbekannten, aber ziemlich wahrscheinlichen physikalischen Gründen für die Wechselwirkung eines sich bewegenden Körpers mit einem stationären „Äther“. Es wurde angenommen, dass die Lorentz-Kontraktion eine echte Kontraktion der Länge aller materiellen Körper ist, die sich durch den "Äther" bewegen, und nicht "Ergebnis" Beobachtung, abhängig von der Geschwindigkeit der relativen Bewegung dieser Körper und Beobachter. Grundlage der relativistischen „Verkürzung“ der Länge war die relativistische „Verlangsamung“ der Zeit, die es eigentlich nicht gibt. Man kann nur folgendes hinzufügen: Weder die Lorentz-Kontraktion noch die relativistische "Kontraktion" der Länge werden in der Praxis beobachtet. Beide „Abkürzungen“ haben nichts mit der Erklärung des Nullergebnisses des Michelson-Morley-Experiments zu tun.
Louis de Broglie sprach am genauesten über die "Realität" der Existenz relativistischer "Effekte": « ersichtlich (hier und unten vom Autor hervorgehoben) Größenreduktion begleitet ersichtlich die Uhr verlangsamen. Beobachter, die sich beispielsweise in Frame A befinden und den Lauf von Uhren studieren, die sich zusammen mit Frame B bewegen, werden feststellen, dass sie hinter ihren eigenen Uhren zurückbleiben, die in Frame A ruhen. Mit anderen Worten, es kann argumentiert werden, dass Uhren sich bewegen laufen langsamer als stationäre. Wie Einstein gezeigt hat, ist dies auch eine der Folgen der Lorentz-Transformation. So, ersichtlich die Verkürzung der Längen und Verlangsamung der Uhr folgt eindeutig aus den neuen Definitionen von Raum und Zeit, mit denen die Lorentz-Transformation verbunden ist. Und umgekehrt, unter Annahme einer Verkleinerung und Verlangsamung der Uhr, erhält man die Formeln für die Lorentz-Transformation..
In unserem Leben werden wir täglich mit scheinbaren Phänomenen konfrontiert. Wenn wir die Straße entlanggehen, sehen wir, dass die Gebäude in der Perspektive keine rechteckigen Kästen sind, was sie wirklich sind. Engere Gebäudeteile erscheinen uns höher und voluminöser. Aber wir wissen von Kindheit an, dass dies die Gesetze der Perspektive sind, und deshalb betrachten wir dieses Phänomen nicht als Realität. Die Erfahrung hat uns zu diesem Verständnis geführt. Realität ist für uns eine strikte Einheitlichkeit der Höhe gegenüberliegende Seiten rechteckige Parallelepipede - die Wände von Gebäuden, unterstützt durch die Ergebnisse genauer Messungen, die während des Baus von Gebäuden durchgeführt wurden. Stellen Sie sich vor, es gäbe einen "Wissenschaftler", der uns sagen würde, dass die Höhe der Wände der Gebäude, in denen wir leben, von ihrer Entfernung zu einem beliebigen Beobachter abhängt - einem Fußgänger, der die Straße entlang geht. Ich denke, dass wir diesem "Wissenschaftler" für eine solche "Entdeckung" keinen Beifall spenden würden, selbst wenn er uns zu versichern versuchen würde, dass seine Aussage " grundsätzlich physikalisch bewiesen". Warum betrachten wir dann schon seit 100 Jahren die Beobachtungsobjekte selbst – materielle Körper, die unabhängig und unabhängig von uns existieren – nicht als Realität, sondern ersetzen sie durch die individuellen „Vorstellungen“ von Beobachtern über diese materiellen Körper, angeblich abhängig von die Geschwindigkeit der Relativbewegung? Selbst wenn sich wirklich herausstellen sollte, dass der Messwert irgendeines Parameters eines materiellen Körpers von der Bewegungsgeschwindigkeit einiger Beobachter relativ zu diesem Körper abhängt, warum sollte dann nicht jeder dieser Beobachter eine Korrektur in das berechnete Messergebnis einbringen? nach der Gleichung für den Zusammenhang des gemessenen Parameters mit der relativen Bewegungsgeschwindigkeit , und gleichzeitig einen für alle Beobachter gemeinsamen gültigen Wert des Parameters des beobachteten materiellen Körpers erhalten? Genau das tun Metrologen normalerweise, indem sie die erforderlichen Korrekturen in das Messergebnis einführen und den Einfluss scheinbarer Phänomene kompensieren, die aus dem einen oder anderen Grund im Messprozess aufgetreten sind. Diese einfache Methode ermöglicht es ihnen, die erhaltenen Messergebnisse zu korrigieren und sie mit maximaler Genauigkeit mit der einzigen physikalischen Realität - dem materiellen Körper - in Einklang zu bringen.
Was bezeugt denn die Masse? berühmte Experimente, in der die nicht vorhandene wirklich relativistische "Verlangsamung" der Zeit "registriert" wird? Es kann nur eine Antwort geben. In Wirklichkeit registrieren die Experimentatoren keine scheinbare Zeitdilatation, sondern eine echte Verlangsamung der Geschwindigkeit physikalischer Prozesse, die in materiellen Objekten auftreten, die sich relativ zu uns mit hohen Geschwindigkeiten bewegen, die mit der Lichtgeschwindigkeit vergleichbar sind, oder mit hohen Beschleunigungen. Der objektive Grund für eine reale Verlängerung der Dauer einiger beobachtbarer physikalischer Prozesse, wie beispielsweise eine Verlängerung der „Lebensdauer“ sich schnell bewegender instabiler Teilchen, muss mit Änderungen verbunden sein Interne Struktur dieser Teilchen, die als Ergebnis von Änderungen in der Intensität ihrer Wechselwirkung mit dem "Äther" entstehen, wenn sie sich mit subluminaler Geschwindigkeit oder hoher Beschleunigung relativ zu ihm bewegen. Die Schlussfolgerung liegt nahe, dass wir uns heute täuschen Zufall mathematische Formeln, die in SRT erhalten werden, mit Formeln, die objektiv auftretende Prozesse beschreiben sollten, und eine andere Theorie ist erforderlich, um die Verlangsamung der Geschwindigkeit physikalischer Prozesse zu erklären.
Fassen wir zusammen. Beim "Gehen" auf dem Riss des 19. - 20. Jahrhunderts "schluckte" die Physik einen schönen Köder in Form von " Relativitätsprinzip“ und fest gefangen am "Stahlhaken" der absoluten Lichtgeschwindigkeit. Bisher ist allgemein anerkannt, dass die SRT die Physik rechtzeitig aus einer tiefen Krise „geholt“ hat. Vielleicht hat sie es „herausgebracht“, aber woher hat sie es als Ergebnis „hergebracht“? Im "Sumpf" des Solipsismus, nach oben "überwuchert" von Scheinphänomenen, aus denen es keinen Ausweg gibt.
Einsteins Relativitätsprinzip und die Lorentz-Transformation
Eine der wichtigsten physikalischen Konstanten ist die Vakuumlichtgeschwindigkeit c, also die Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen im materiefreien Raum. Diese Geschwindigkeit hängt nicht von der Frequenz elektromagnetischer Wellen ab und ihr aktueller Wert beträgt c = 299.792.458 m/s.
In den allermeisten Fällen kann dieser Wert mit ausreichender Genauigkeit gleich c = 3 · 108 m/s genommen werden - der Fehler ist kleiner als 0,001.
Und es ist genau „dreihunderttausend Kilometer pro Sekunde“ für die Lichtgeschwindigkeit, an die sich die meisten von uns ihr ganzes Leben lang erinnern. Denken Sie daran, dass 300.000 km der Größenordnung nach die Entfernung von der Erde zum Mond ist (genauer gesagt 380.000 km).
So erreicht das Funksignal von der Erde den Mond in etwas mehr als einer Sekunde.
Die Annahme, dass sich Licht nicht mit unendlicher, sondern mit endlicher Geschwindigkeit fortbewegt, wurde viele Jahrhunderte geäußert, bevor Menschen es experimentell beweisen konnten. Dies geschah erstmals im 17. Jahrhundert, als astronomische Beobachtungen seltsamer "Unregelmäßigkeiten" in der Bewegung des Jupitermondes Io nur auf der Grundlage der Annahme einer endlichen Lichtgeschwindigkeit erklärt werden konnten (übrigens dieser erste Bestimmungsversuch die Lichtgeschwindigkeit ergab eine Unterschätzung von ~ 214.300 km/s).
Bis zum Ende 19. Jahrhundert Die Lichtgeschwindigkeit war für Forscher von Interesse, hauptsächlich aus Sicht des Verständnisses der Natur elektromagnetische Strahlung- Den Physikern war damals nicht klar, ob sich elektromagnetische Wellen im Vakuum ausbreiten können oder ob sie sich in einer speziellen raumfüllenden Substanz - dem Äther - ausbreiten. Das Ergebnis der Untersuchung dieses Problems war jedoch eine Entdeckung, die alle bis dahin existierenden Vorstellungen über Raum und Zeit auf den Kopf stellte. 1881, als Ergebnis der berühmten Experimente des amerikanischen Wissenschaftlers Albert Michelson,
eine erstaunliche Tatsache wurde festgestellt der Wert der Lichtgeschwindigkeit hängt nicht davon ab, in welchem Bezugssystem sie bestimmt wird!
Diese experimentelle Tatsache widerspricht dem Galileoschen Geschwindigkeitsadditionsgesetz, das wir im vorigen Kapitel betrachtet haben und das offensichtlich erscheint und durch unsere alltäglichen Beobachtungen bestätigt wird. Aber Licht gehorcht dieser scheinbar natürlichen Regel der Geschwindigkeitsaddition nicht – relativ zu allen Beobachtern, egal wie sie sich bewegen, breitet sich Licht mit der gleichen Geschwindigkeit c = 299.793 km/s aus. Und die Tatsache, dass die Ausbreitung von Licht die Bewegung eines elektromagnetischen Feldes ist, nicht Teilchen,
bestehend aus Atomen spielt hier keine Rolle. Bei der Ableitung des G(9.2) spielte die Art des bewegten Objekts keine Rolle.
Und obwohl es unmöglich ist, etwas Ähnliches in den Erfahrungen und Erkenntnissen zu finden, die wir früher angesammelt haben, müssen wir dennoch diese experimentelle Tatsache anerkennen und uns daran erinnern, dass die Erfahrung das entscheidende Kriterium der Wahrheit ist. Erinnern Sie sich, dass wir gleich zu Beginn des Kurses auf eine ähnliche Situation gestoßen sind, als wir die Eigenschaften des Raums diskutierten. Dann haben wir das notiert, um uns die Krümmung vorzustellen dreidimensionaler Raum es ist uns unmöglich - dreidimensionale Wesen. Wir haben jedoch festgestellt, dass die Tatsache des „Vorhandenseins oder Fehlens“ der Krümmung empirisch festgestellt werden kann: indem beispielsweise die Summe der Winkel eines Dreiecks gemessen wird.
Welche Änderungen müssen an unserem Verständnis der Eigenschaften von Raum und Zeit vorgenommen werden? Und wie sollten wir im Lichte dieser Tatsachen mit Galileos Transformationen umgehen? Können sie so verändert werden, dass sie immer noch nicht dem gesunden Menschenverstand widersprechen, wenn sie auf die gewohnten Bewegungen der Körper um uns herum angewendet werden, und gleichzeitig nicht der Tatsache widersprechen, dass die Lichtgeschwindigkeit in allen Bezugssystemen konstant ist?
Die grundlegende Lösung dieser Probleme gehört Albert Einstein, der zu Beginn des 20. Jahrhunderts geschaffen wurde. spezielle Theorie Relativitätstheorie (SRT), die die ungewöhnliche Natur der Lichtausbreitung mit den grundlegenden Eigenschaften von Raum und Zeit verband, die sich manifestieren, wenn sie sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. In der modernen physikalischen Literatur wird sie häufiger als einfach relativistische Mechanik bezeichnet.
Anschließend baute Einstein die Allgemeine Relativitätstheorie (GR) auf, die den Zusammenhang zwischen den Eigenschaften von Raum und Zeit und gravitativen Wechselwirkungen untersucht.
Die SRT basiert auf zwei Postulate, die den Namen tragen Einsteins Relativitätsprinzip und das Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit.
Einsteins Relativitätsprinzip ist eine Verallgemeinerung des Galileoschen Relativitätsprinzips, das im vorigen Kapitel diskutiert wurde, auf alle ausnahmslosen (und nicht nur mechanischen) Naturphänomene. Nach diesem Prinzip sind alle Naturgesetze in allen Inertialbezugssystemen gleich. Einsteins Relativitätsprinzip kann wie folgt formuliert werden: Alle Gleichungen, die die Naturgesetze ausdrücken, sind invariant gegenüber Transformationen von Koordinaten und Zeit von einem inertialen Bezugssystem zu einem anderen. (Denken Sie daran, dass die Invarianz
Gleichungen heißt die Invarianz ihrer Form, wenn die Koordinaten und die Zeit eines Bezugssystems in ihnen durch die Koordinaten und die Zeit eines anderen ersetzt werden). Es ist klar, dass nach dem Einsteinschen Relativitätsprinzip überhaupt keine Experimente feststellen können, ob sich „unser“ Bezugssystem mitbewegt konstante Geschwindigkeit oder es ist unbeweglich, genauer gesagt, es gibt keinen Unterschied zwischen diesen Zuständen. Galilei postulierte diese prinzipielle Unmöglichkeit nur für mechanische Experimente.
Das Prinzip der Konstanz (genauer: Invarianz) der Lichtgeschwindigkeit besagt, dass die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum für alle Inertialsysteme gleich ist. Wie wir gleich sehen werden, ist c das Maximum aller möglichen physikalischen Geschwindigkeiten.
Beide Postulate spiegeln experimentelle Tatsachen wider: Die Lichtgeschwindigkeit hängt nicht von der Bewegung der Quelle oder des Empfängers ab; es hängt auch nicht von der Bewegung des Bezugssystems ab, in dem Experimente durchgeführt werden, um es zu messen. Im Relativitätsprinzip spiegelt sich dies in der Erkenntnis wider, dass nicht nur mechanische, sondern auch elektromagnetische (Lichtausbreitungs-) Phänomene in allen Inertialbezugssystemen gehorchen
dieselben Gesetze.
Aus den oben formulierten Aussagen folgt die Reihe wichtige Erkenntnisseüber die Eigenschaften von Raum und Zeit. Zunächst ergeben sich aus ihnen neue Regeln für den Übergang von einem inertialen Bezugssystem zu einem anderen, in deren Rahmen die „offensichtlichen“ Galilei-Transformationen nur ein Sonderfall sind, der nur realisiert wird, wenn man sich mit Geschwindigkeiten viel kleiner als c bewegt. Um diese neuen Regeln zu bestimmen, betrachten Sie Licht, das sich von einer Punktquelle ausbreitet, die sich am Ursprung eines festen Bezugssystems K befindet (Abb. 10.1 a).
Die Lichtausbreitung kann als Ausbreitung einer Lichtfront mit der Form dargestellt werden sphärische Oberfläche in einem Bezugssystem, relativ zu dem die Lichtquelle stationär ist. Aber nach Einsteins Relativitätsprinzip muss die Lichtfront auch kugelförmig sein, wenn sie in einem Bezugssystem beobachtet wird, das sich in gleichförmiger und geradliniger Bewegung relativ zur Quelle befindet.
Reis. 10.1 Licht, das sich von einer Punktquelle ausbreitet, die sich im Ursprung eines festen Bezugssystems befindet Eine Lichtfront muss ebenfalls kugelförmig sein, wenn sie in einem Bezugssystem beobachtet wird, das sich in gleichförmiger und geradliniger Bewegung relativ zur Quelle befindet.
Aus dieser Bedingung werden wir nun bestimmen, welche Regeln für die Transformation von Koordinaten und Zeit beim Übergang von einem Inertialsystem zu einem anderen gelten sollten.
Befindet sich die Lichtquelle im Ursprung des Bezugsrahmens K, so hat für das zum Zeitpunkt t = 0 ausgestrahlte Licht die Gleichung für eine kugelförmige Lichtfront die Form
x 2 + y 2 + z 2 = (ct) 2 (10.1)
Diese Gleichung beschreibt eine Kugeloberfläche, deren Radius R = ct
steigt mit der Zeit mit einer Rate von s an.
Bezeichnen wir die vom Beobachter gemessenen Koordinaten und die Zeit im beweglichen Bezugssystem K "durch Buchstaben mit Strichen: x", y", z", t". Zeit, der Koordinatenursprung des K1-Systems fällt mit der Position von zusammen die Lichtquelle im System K. Zur Eindeutigkeit bewege sich das K-System in + x-Richtung mit konstanter Geschwindigkeit V relativ zum K-System (Abb. 10.1 b).
Wie wir bereits gesagt haben, muss nach Einsteins zweitem Postulat für einen Beobachter in einem „grundierten“ Koordinatensystem auch die Lichtfront kugelförmig sein, d. h. die Gleichung der Lichtfront in einem bewegten Koordinatensystem muss die Form haben
x "2 + y" 2 + z "2 \u003d c 2 t" 2 (10.2)
außerdem ist der Wert der Lichtgeschwindigkeit c hier derselbe wie im Referenzsystem K. Daher müssen die Transformationen von Koordinaten und Zeit von einem unserer Referenzsysteme in ein anderes eine solche Eigenschaft haben, dass beispielsweise nach dem Ersetzen durch Mit Hilfe dieser Transformationen in (10.2) von „gestrichenen“ Größen auf „nicht gestrichene“ Größen müssen wir wieder die Gleichung einer Kugelfront (10.1) erhalten.
Es ist leicht einzusehen, dass die Galileischen Transformationen (9.3) diese Forderung nicht erfüllen. Erinnern Sie sich, dass diese Transformationen Koordinaten und Zeit in zwei beziehen verschiedene Systeme Referenz durch die folgenden Verhältnisse:
x" = x - Vt, y" = y, z" = z, t" = t. (10.3)
Wenn wir (10.3) in (10.2) einsetzen, erhalten wir
x 2 - 2xVt + V 2 t 2 + y 2 + z 2 \u003d c 2 t 2, (10.4)
was natürlich nicht mit Gleichung (10.1) übereinstimmt. Was sollen die neuen Transformationen sein? Erstens, da alle Systeme gleich sind, muss der Übergang von einem System zu einem anderen durch dieselben Formeln (mit eigenem Wert V) und die doppelte Anwendung von Transformationen mit der Ersetzung von +V im zweiten Schritt durch beschrieben werden
V sollte uns zurückbringen ursprüngliches System. Nur Transformationen, die linear in x und t sind, können diese Eigenschaft haben. Es ist sinnlos, diese Beziehung gerne zu testen
x" \u003d x l / 2 t 1/2, x" \u003d Sünde x
oder dergleichen.
Zweitens müssen diese Transformationen für V/c -> 0 in Galileische Transformationen übergehen, deren Gültigkeit für kleine Geschwindigkeiten nicht in Frage gestellt werden kann.
Aus Gleichung (10.4) ist klar, dass wir die Transformation t" = t nicht unverändert lassen können, wenn wir die unerwünschten Terme -2xVt + V 2 t 2 in dieser Gleichung zerstören wollen, denn um sie zu zerstören, muss addiert werden etwas zu t.
Versuchen wir zuerst, die Ansicht zu transformieren:
x" = x-Vt, y" = y, z"= z, t" = t + bx, (10.5)
wobei b eine Konstante ist, deren Wert bestimmt werden muss. Dann nimmt Gleichung (10.2) die Form an
x 2 - 2Vxt + V 2 t 2 + y 2 + z 2 \u003d c 2 t 2 + 2c 2 bxt + c 2 b 2 x 2. (10.6)
Beachten Sie, dass sich die Terme auf der linken und rechten Seite der Gleichheit, die das Produkt xt enthält, gegenseitig aufheben, wenn wir nehmen
b \u003d -V / c 2 oder t "= t-Vx / c 2. (10.7)
Mit diesem Wert von b kann Gleichung (10.6) wie folgt umgeschrieben werden:
x 2 (1 - V 2 / s 2) + y 2 + z 2 \u003d c 2 t 2 (l - V 2 / s 2) . (10.8)
Dies ist näher an Gleichung (10.1), aber es gibt immer noch einen unerwünschten Faktor 1 – (V 2 /c 2), mit dem x 2 und t 2 multipliziert werden.
Auch diesen Faktor können wir eliminieren, wenn wir abschließend die Transformation von Koordinaten und Zeit in folgender Form aufschreiben:
Das sind die berühmten Lorentz-Transformationen, benannt nach dem niederländischen theoretischen Physiker Hendrik Lorentz, der 1904 Formeln (10.9) herleitete und damit den Übergang zur Relativitätstheorie vorbereitete.
Es ist leicht zu überprüfen, dass, wenn (10.9) in Gleichung (10.2) eingesetzt wird, die Lorentz-Transformationen diese Gleichung, wie es sein sollte, in die Gleichung einer sphärischen Oberfläche (10.1) in einem festen Koordinatensystem transformieren. Es ist auch leicht zu überprüfen, wann
V/c -> 0 gehen die Lorentz-Transformationen in die Galilei-Transformationen (9.2) über.
10.2. Konsequenzen aus den Lorentz-Transformationen. Längenkontraktion und Zeitdilatation
Aus den Lorentz-Transformationen folgt eine Reihe von Konsequenzen, die aus Sicht der Newtonschen Mechanik ungewöhnlich sind.
Länge von Körpern in verschiedenen Bezugssystemen. Stellen Sie sich einen Stab vor, der sich entlang der x-Achse befindet und relativ zum Referenzrahmen K "ruht (Abb. 10.2). Seine Länge in diesem System ist gleich l 0 = x" 2 - x "1, wobei x" 1 und x "2 mit der Zeit t" ändern sich die Koordinaten der Stabenden nicht. Relativ zum System K bewegt sich der Stab zusammen mit dem grundierten System mit einer Geschwindigkeit v. Um seine Länge in diesem System zu bestimmen, ist es notwendig zu beachten
Reis. 10.2 Bezugssysteme K, K ". Relativ zum System K bewegt sich der Stab zusammen mit dem grundierten System mit einer Geschwindigkeit v
Koordinaten der Enden der Stange x 1 und x 2 gleichzeitig t 1 = t 2 = t. Die Differenz zwischen diesen Koordinaten l \u003d x 2 - x 1 ergibt die im K-System gemessene Länge des Stabs. Um die Beziehung zwischen l 0 und l zu finden, sollte man die der Lorentz-Transformationsformeln nehmen, die x enthält. x und t, also die erste der Formeln (10.9) Nach dieser Formel
wo wir hinkommen
oder endlich
Somit ist die Länge der Stange l, gemessen in dem Rahmen, relativ zu dem sie sich bewegt, kleiner als die "eigene" Länge l&sub0;, gemessen in dem Rahmen, relativ zu dem die Stange ruht. Die Querabmessungen des Stabes sind bei beiden Systemen gleich. Für einen stationären Beobachter werden also die Abmessungen bewegter Körper in Richtung ihrer Bewegung reduziert, und je mehr, desto größer die Bewegungsgeschwindigkeit.
Dauer von Prozessen in verschiedenen Bezugssystemen. An einem Punkt, der bezüglich des bewegten Systems K" bewegungslos ist, trete ein
einige prozessdauernde Zeit Bei 0 = t" 2 - t" 1 . Dies kann die Arbeit eines Geräts oder Mechanismus sein, die Schwingung des Pendels einer Uhr, eine Änderung der Eigenschaften des Körpers und so weiter. Der Beginn des Prozesses entspricht in diesem System der Koordinate x "= a und der Zeit t" 1 bis zum Ende - der gleichen Koordinate x "2 \u003d x" 1 \u003d a und der Zeit t "2 Relativ zum System K , der Punkt, an dem der Prozess stattfindet, bewegt sich . Nach den Formeln (10.9)
Anfang und Ende des Prozesses im System K entsprechen den Zeitpunkten
wo wir hinkommen
Wenn wir die Notation t 2 - t 1 = At eingeben, erhalten wir schließlich:
In dieser Formel ist ∆t 0 die Dauer des Vorgangs, gemessen von der Uhr in einem sich bewegenden Bezugssystem, in dem der Körper, mit dem der Vorgang abläuft, in Ruhe ist. Das Intervall At wird von der Uhr des Systems gemessen, relativ zu der sich der Körper mit einer Geschwindigkeit v bewegt. Andernfalls können wir sagen, dass ∆t durch eine Uhr bestimmt wird, die sich relativ zum Körper mit der Geschwindigkeit v bewegt. Wie aus (10.11) folgt, fällt das Zeitintervall ∆t 0, gemessen von der relativ zum Körper bewegungslosen Uhr, kleiner aus als das Zeitintervall At, wegen
gemessen durch eine Uhr, die sich relativ zum Körper bewegt.
Beachten Sie, dass für die relativistischen Faktoren (Lorentz-Faktoren) eines Bezugsrahmens, der sich mit einer Geschwindigkeit v bewegt, und/oder eines Teilchens, das sich mit einer Geschwindigkeit v bewegt, die Bezeichnungen
G \u003d 1 / √ (1 - V 2 / s 2)
und entsprechend
γ \u003d 1 / √ (1 - v 2 / s 2).
Wenn dies nicht zu Verwechslungen führt, wird für beide Größen die Schreibweise γ verwendet.
Betrachtet man den Ablauf des Prozesses aus dem System X, so können wir ∆t als seine Dauer definieren, gemessen durch eine stationäre Uhr, und ∆t 0 - als die Dauer, gemessen durch eine Uhr, die sich mit der Geschwindigkeit v bewegt. Nach (10.11) gilt
∆t0< ∆t
so kann man das sagen Bewegte Uhren gehen langsamer , als eine ruhende Uhr (was natürlich bedeutet, dass die Uhren in allem außer der Bewegungsgeschwindigkeit völlig identisch sind).
Die von der mit dem Körper mitlaufenden Uhr gezählte Zeit ∆t 0 wird als „Eigenzeit“ dieses Körpers bezeichnet. Wie aus (10.11) ersichtlich, eigene Zeit immer weniger als die Zeit, die von der Uhr gezählt wird, die sich relativ zum Körper bewegt.
Der Effekt der Zeitdilatation ist bezüglich der beiden betrachteten Uhren symmetrisch: Für beide Beobachter aus unterschiedlichen Bezugsrahmen geht die Uhr des relativ zu ihm bewegten Beobachters langsamer. Die Zeitdilatation ist eine objektive Folge der Lorentz-Transformationen, die wiederum eine Folge der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in allen Bezugssystemen sind. Es muss betont werden, dass relativistische Effekte keineswegs spekulativ sind. Bisher wurde die SRT experimentell mit sehr guter Genauigkeit bestätigt. Da V/c -> 0 Formeln (10.10), (10.11) natürlich ins Triviale transformieren
nichtrelativistischer Grenzwert. Um nichttriviale Effekte zu beobachten, ist es notwendig, Objekte mit V ~ s zu untersuchen.
Als Beispiele können Phänomene dienen, die bei der Untersuchung von Elementarteilchen beobachtet wurden. Einer der meisten visuelle Erlebnisse, die die Beziehung (10.11) bestätigt, ist die Beobachtung in der Zusammensetzung der kosmischen Strahlung einer der Arten von Elementarteilchen, die Myonen genannt werden. Diese Teilchen sind instabil – sie zerfallen spontan in andere Elementarteilchen. Myon-Lebensdauer gemessen unter Bedingungen, wenn sie
bewegungslos (oder sich mit niedriger Geschwindigkeit bewegend) beträgt ungefähr 2 · 10 -6 s. Es schien
Wenn Myonen, selbst wenn sie sich fast mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, vom Moment ihrer Geburt bis zum Moment des Zerfalls nur einen Weg von ungefähr 3 · 10 8 m/s) (2 · 10 -6 s) = 600 m zurücklegen können. in kosmischer Strahlung in den oberen Schichten der Atmosphäre in einer Höhe von 20-30 km schaffen sie es dennoch, die Erdoberfläche in großer Zahl zu erreichen. Dies erklärt sich dadurch, dass 2 * 10 -6 s die Eigenlebensdauer des Myons ist, also die von der Uhr gemessene Zeit, die "mitlaufen" würde
ihn." Die Zeit, die von der Uhr eines mit der Erdoberfläche verbundenen Experimentators gezählt wird, erweist sich als viel länger, da die Geschwindigkeit von Myonen nahe an der Lichtgeschwindigkeit liegt. Daher ist es nicht verwunderlich, dass der Experimentator eine Myonreichweite von viel mehr als 600 m beobachtet. Es ist interessant, diesen Effekt aus der Sicht eines Beobachters zu betrachten, der sich "mit dem Myon bewegt". Dafür wird die Flugdistanz zur Erdoberfläche gemäß Formel (10.10) auf 600 m reduziert, damit das Myon Zeit hat
um es in 2 10 -6 s zu fliegen, also in "seiner eigenen Lebenszeit".
Die eindrucksvollste Folge der Lorentz-Transformationen ist Relativität der Gleichzeitigkeit räumlich getrennter Ereignisse . Wenn zwei Ereignisse A und B gleichzeitig an einem Punkt im Raum eingetreten sind, dann ist in jedem Koordinatensystem t A = t B . Spezifische Werte, zum Beispiel t A und t "A können unterschiedlich sein, aber in jedem System bleibt die Gleichheit t" A \u003d t "B gültig. Wenn sich jedoch bei t A \u003d t B herausstellt, dass
x A ≠ x in, dann ist in jedem anderen System, wie es offensichtlich aus den Lorentztransformationen folgt, t A ≠ t B .
Warum blieb dieser Umstand vor Einstein unbemerkt? Vor Einstein wurde die Vorstellung von der Existenz des absoluten Raums und der absoluten Zeit explizit oder implizit beibehalten. Aber wenn es keinen absoluten Bezugsrahmen gibt, gibt es keine absolute Gleichzeitigkeit. Nicht nur der absolute Raum verschwindet, sondern auch die absolute Zeit, die laut Newton „immer gleich fließt, unabhängig von allem Äußeren“. Die SRT-Zeit hängt vom Bezugssystem ab. Hängt vom Bezugssystem und dem Zeitintervall zwischen zwei Ereignissen und der Entfernung zwischen zwei Punkten ab. In der Mechanik von Galileo-Newton hängen die Koordinaten von Punkten vom Bezugssystem ab, aber vom Abstand zwischen den Punkten A und B
(x A - x B) 2 + (y A - y c) 2 + (z A - z B) 2 \u003d l 2
ist nicht systemabhängig. In der SRT-Mechanik hört diese Größe auf, eine Invariante zu sein. Der Abstand zwischen Ereignissen wird unabhängig vom Bezugssystem, bestimmt durch die Relation
s 2 AB \u003d c 2 (t A - t B) 2 - (x A - x B) 2 + (y A - y c) 2 + (z A - z B) 2.
Die Zeit wird den räumlichen Koordinaten gleichgestellt oder, wie G. Minkowski sagte, „der Raum selbst und die Zeit selbst stürzen in den Fluss des Vergessens, und nur eine Art ihrer Vereinigung bleibt zu leben“. Dies wird besonders deutlich, wenn man Minkowski folgend nicht t als solches, sondern ict als vierte Koordinate wählt. Dann wird das Intervall eingeschrieben symmetrische Form:
Allerdings sollte man den vierdimensionalen Raum von Minkowski nicht als einfaches Analogon unserer dreidimensionalen Welt wahrnehmen. Trotzdem behält die vierte Koordinate den wichtigsten Unterschied zu den anderen drei bei - die Unidirektionalität, die insbesondere bestimmt
kausale Zusammenhänge. Eine Zeitreise in die Vergangenheit bleibt unmöglich.
Angesichts der Tatsache, dass laut Lorentz im Gegensatz zu Galilei neben den Koordinaten auch die Zeit transformiert wird, ändert sich das Additionsgesetz der Geschwindigkeiten merklich. Bewegt sich im Koordinatensystem K der Körper mit einer Geschwindigkeit v, die Komponenten entlang der Koordinatenachsen v x v y v z hat und sich das Koordinatensystem K "mit einer Geschwindigkeit V entlang der x-Achse bewegt, so erhalten wir für die Komponenten der Körpergeschwindigkeit im Koordinatensystem K".
Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass
Obwohl die y"- und z"-Koordinaten gleich y bzw. z sind, sind die Geschwindigkeitskomponenten
entlang dieser Achsen in verschiedenen Systemen unterschiedlich sind, da die Geschwindigkeiten des Zeitflusses unterschiedlich sind.
Es scheint nicht überraschend, dass, wenn v x im Absolutwert gleich der Lichtgeschwindigkeit - c ist, sich dieser Wert beim Übergang zu einem anderen Bezugssystem nicht ändert. Schließlich ist die Invarianz der Lichtgeschwindigkeit das Kriterium für die Gültigkeit der Lorentz-Transformationen.
Das Prinzip der Invarianz der Lichtgeschwindigkeit besagt, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Störungen im Vakuum in jedem Inertialbezugssystem denselben Wert hat. Dies gilt natürlich auch für elektromagnetische Wellen im Allgemeinen und sichtbare Lichtstrahlen im Besonderen.
Lichtgeschwindigkeit
Egal wie schnell wir uns relativ zum Lichtstrahl bewegen, die von uns gemessene Lichtgeschwindigkeit wird immer dieselbe sein, was den Prinzipien der klassischen Mechanik grundsätzlich widerspricht. Das heißt, es gibt zwei wichtige Aussagen auf einmal:
- Die Lichtgeschwindigkeit ist eine endliche Größe. Sie entspricht ungefähr 299.792.458 Metern pro Sekunde. Die Größenordnung ist riesig und intuitiv unvorstellbar.
- Die Lichtgeschwindigkeit hängt nicht von der Wahl des Inertialbezugssystems ab, in dem sie gemessen wird.
Die Lichtgeschwindigkeit in Materie unterscheidet sich von der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und hat in verschiedenen Medien einen anderen Wert. Theoretische Begründung die Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit wurde in den Arbeiten von Lorentz erreicht. Es wurde jedoch in keiner Weise betont. Poincaré war sich dessen durchaus bewusst, sah aber nichts Besonderes darin. Einstein machte zuerst auf dieses wichtigste physikalische Prinzip und seine vielen Konsequenzen aufmerksam. Zur gleichen Zeit trafen die Ergebnisse von Michelsons Experimenten ein, die die Richtigkeit der These experimentell bestätigten. Lorentz-Transformationen werden aus der Anforderung abgeleitet, dass die Maxwell-Gleichungen unveränderlich sind, wenn sie von einem Inertialsystem in ein anderes übergehen. Sie sehen so aus:
Wenn wir die Quadratwurzel im Nenner betrachten, stellen wir fest, dass für v > c ihr Wert nicht mehr als reelle Zahl ausgedrückt wird. Es hat nicht körperlicher Sinn, was bedeutet v< c, причем случай v = c, также не реализуется из-за деления на ноль.
Das Michelson-Morley-Experiment von 1887 ist eines der klassischen Experimente der Physik. Das von Michelson erfundene Zweistrahl-Interferometer ermöglichte es, die Wellenlänge des Lichts direkt zu messen. Ziel des Experiments war es, die Abhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit von der Bewegung unseres Planeten relativ zu einem hypothetischen Medium namens Äther aufzuklären. Sein Ziel wurde nie erreicht, da alle Messungen den gleichen Wert für die Geschwindigkeit ergaben. Michelsons Experimente wurden wiederholt kritisiert, aber ihre Ergebnisse waren leicht reproduzierbar und wirkten entmutigend. Ihre Erklärung fanden sie in Einsteins spezieller Relativitätstheorie.
Und das Pud, wie es war - es ist, sechzehn Kilogramm.
M. Tanich (aus dem Lied zum Film "The Mysterious Monk")
Die spezielle Relativitätstheorie (STR) ist zweifellos die berühmteste der physikalischen Theorien. Die Popularität der SRT hängt mit der Einfachheit ihrer Grundprinzipien, der paradoxen Natur ihrer Schlussfolgerungen, die die Vorstellungskraft berührt, und ihrer Schlüsselposition in der Physik des zwanzigsten Jahrhunderts zusammen. Die SRT brachte Einstein beispiellosen Ruhm ein, und dieser Ruhm wurde einer der Gründe für die unermüdlichen Versuche, die Theorie zu revidieren. Unter Fachleuten haben Streitigkeiten um SRT vor mehr als einem halben Jahrhundert aufgehört. Aber auch heute noch werden die Redaktionen von Physikzeitschriften ständig von Amateuren belagert, die Möglichkeiten zur Überarbeitung der SRT anbieten. Und insbesondere das zweite Postulat, das die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit für alle inertialen Bezugssysteme und ihre Unabhängigkeit von der Geschwindigkeit der Quelle (d. h. egal in welche Richtung vom Beobachter und bei welcher Geschwindigkeit auch immer) behauptet Wenn sich das beobachtete Objekt bewegt, hätte der von ihm gesendete Lichtstrahl die gleiche Geschwindigkeit, ungefähr gleich 300.000 Kilometer pro Sekunde, nicht mehr und nicht weniger).
Kritiker der SRT argumentieren beispielsweise, dass die Lichtgeschwindigkeit keineswegs konstant sei, sondern für den Beobachter je nach Geschwindigkeit der Quelle schwanke (ballistische Hypothese), und nur die Unvollkommenheit der Messtechnik erlaube es nicht, dies experimentell nachzuweisen . Die ballistische Hypothese geht auf Newton zurück, der Licht als Teilchenstrom betrachtete, dessen Geschwindigkeit in einem brechenden Medium abnimmt. Diese Ansicht wurde mit dem Aufkommen des Planck-Einstein-Photonenkonzepts wiederbelebt, das der Idee, die Lichtgeschwindigkeit zur Geschwindigkeit der Quelle zu addieren, in Analogie zur Geschwindigkeit eines Projektils, das von einer sich bewegenden Waffe ausgestrahlt wird, überzeugende Klarheit verlieh .
In unserer Zeit können solche naiven Versuche zur Überarbeitung der SRT natürlich nicht in seriöse wissenschaftliche Veröffentlichungen gelangen, aber sie überschwemmen die Medien und das Internet, was sich sehr traurig auf die Gemütslage der Massenleser, einschließlich Schüler und Studenten, auswirkt.
Angriffe auf Einsteins Theorie - sowohl zu Beginn des letzten Jahrhunderts als auch heute - werden durch Diskrepanzen in der Bewertung und Interpretation der Ergebnisse von Experimenten zur Messung der Lichtgeschwindigkeit motiviert, von denen das erste übrigens zurück durchgeführt wurde 1851 von dem herausragenden französischen Wissenschaftler Armand Hippolyte Louis Fizeau. Dies veranlasste Mitte des letzten Jahrhunderts den damaligen Präsidenten der Akademie der Wissenschaften der UdSSR, S. I. Vavilov, sich um die Entwicklung eines Projekts zu kümmern, um die Unabhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit von der Geschwindigkeit der Quelle zu demonstrieren.
Bis dahin wurde das Postulat der Unabhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit nur durch astronomische Beobachtungen direkt bestätigt. Doppelsterne. Wenn die Lichtgeschwindigkeit von der Geschwindigkeit der Quelle abhängt, müssten sich nach der Idee des niederländischen Astronomen Willem de Sitter die Bewegungsbahnen von Doppelsternen qualitativ von den beobachteten unterscheiden (in Übereinstimmung mit Himmelsmechanik). Allerdings stieß dieses Argument auf einen Einwand im Zusammenhang mit der Berücksichtigung der Rolle des interstellaren Gases, das als brechendes Medium als sekundäre Lichtquelle betrachtet wurde. Kritiker haben argumentiert, dass Licht, das von einer sekundären Quelle emittiert wird, „die Erinnerung“ an die Geschwindigkeit der primären Quelle verliert, wenn es sich durch das interstellare Medium ausbreitet, weil die Photonen der Quelle absorbiert und dann vom Medium erneut emittiert werden. Da die Daten auf diesem Medium nur mit sehr großen Annahmen bekannt sind (wie auch die absoluten Werte der Entfernungen zu den Sternen), ermöglichte diese Position, die meisten astronomischen Beweise für die Konstanz der Geschwindigkeit in Zweifel zu ziehen von Licht.
S. I. Vavilov schlug seinem Doktoranden A. M. Bonch-Bruevich vor, eine Installation zu entwerfen, in der ein Strahl schnell angeregter Atome zu einer Lichtquelle wird. Bei der detaillierten Untersuchung des Versuchsplans stellte sich heraus, dass es keine Chance auf ein zuverlässiges Ergebnis gab, da die damalige Technologie es nicht erlaubte, Strahlen mit der erforderlichen Geschwindigkeit und Dichte zu erhalten. Der Versuch wurde nicht durchgeführt.
Seitdem wurden immer wieder verschiedene Versuche unternommen, das zweite Postulat der SRT experimentell zu beweisen. Die Autoren der einschlägigen Arbeiten kamen zu dem Schluss, dass das Postulat richtig sei, was jedoch den Fluss kritischer Reden nicht stoppte, in denen entweder Einwände gegen die Ideen von Experimenten erhoben oder ihre Genauigkeit in Frage gestellt wurden. Letzteres war in der Regel mit der Geringfügigkeit der erreichbaren Geschwindigkeit der Strahlungsquelle im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit verbunden.
Die Physik verfügt heute jedoch über ein Werkzeug, mit dem Sie zum Vorschlag von S. I. Vavilov zurückkehren können. Dies ist ein Synchrotron-Emitter, bei dem eine sehr helle Lichtquelle ein Bündel von Elektronen ist, die sich entlang einer gekrümmten Bahn mit einer Geschwindigkeit bewegen, die praktisch nicht von der Lichtgeschwindigkeit zu unterscheiden ist. Mit. Unter solchen Bedingungen ist es einfach, die Geschwindigkeit des emittierten Lichts in einem einwandfreien Laborvakuum zu messen. Nach der Logik der Befürworter der ballistischen Hypothese sollte diese Geschwindigkeit der doppelten Lichtgeschwindigkeit einer stationären Quelle entsprechen! Es wäre nicht schwierig, einen solchen Effekt (falls vorhanden) zu erkennen: Es würde ausreichen, einfach die Zeit zu messen, die ein Lichtimpuls benötigt, um ein gemessenes Segment in einem evakuierten Raum zu durchlaufen.
Für professionelle Physiker besteht natürlich kein Zweifel am erwarteten Ergebnis. In diesem Sinne ist Erfahrung nutzlos. Ein direkter Nachweis der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ist jedoch von großem didaktischem Wert und schränkt den Boden für weitere Spekulationen über den fehlenden Beweis der Grundlagen der Relativitätstheorie ein. Die Physik kehrte in ihrer Entwicklung immer wieder zur Reproduktion und Verfeinerung grundlegender Experimente zurück, die mit neuen technischen Möglichkeiten durchgeführt wurden. In diesem Fall ist das Ziel nicht, die Lichtgeschwindigkeit zu klären. Wir sprechen davon, einen historischen Fehler in der experimentellen Begründung der Ursprünge der SRT auszugleichen, was die Wahrnehmung dieser ziemlich paradoxen Theorie erleichtern sollte. Wir können sagen, dass es sich um ein Demonstrationsexperiment für zukünftige Physiklehrbücher handelt.
Ein solches Experiment wurde kürzlich von einer Gruppe russischer Wissenschaftler am Kurchatov-Zentrum für Synchrotronstrahlung am Nationalen Forschungszentrum des Kiewer Instituts für Physik und Technologie durchgeführt. In den Experimenten wurde eine Synchrotronstrahlungsquelle (SR) - ein Elektronenakkumulator "Sibirien-1" - als gepulste Lichtquelle verwendet. Die SR von Elektronen, die auf relativistische Geschwindigkeiten (nahe der Lichtgeschwindigkeit) beschleunigt werden, hat ein breites Spektrum von Infrarot und sichtbaren bis zu Röntgenstrahlen. Die Strahlung breitet sich in einem schmalen Kegel tangential zur Elektronenbahn entlang des Extraktionskanals aus und wird durch ein Saphirfenster in die Atmosphäre abgegeben. Dort wird das Licht von einer Linse auf die Fotokathode eines schnellen Fotodetektors gesammelt. Der Lichtstrahl auf dem Weg im Vakuum konnte durch eine mittels Magnetantrieb eingeführte Glasplatte blockiert werden. Gleichzeitig wird nach der Logik der ballistischen Hypothese Licht, das zuvor angeblich eine doppelte Geschwindigkeit hatte, 2 Mit, nachdem das Fenster die normale Geschwindigkeit wiedererlangt haben sollte Mit.
Das etwa 30 cm lange Elektronenpaket erzeugte beim Passieren des Bleifensters im Kanal einen SR-Puls von etwa 1 ns Dauer. Die Bündelrotationsfrequenz entlang des Synchrotronrings betrug ~34,5 MHz, sodass am Ausgang des Photodetektors eine periodische Folge kurzer Pulse zu beobachten war, die mit einem Hochgeschwindigkeitsoszilloskop aufgezeichnet wurde. Die Pulse wurden durch ein hochfrequentes elektrisches Feldsignal der gleichen Frequenz (34,5 MHz) synchronisiert, das die Elektronenenergieverluste im SR kompensierte. Beim Vergleich zweier Oszillogramme, die mit und ohne Glasfenster im SR-Strahl erhalten wurden, war es möglich, die Verzögerung einer Impulsfolge gegenüber der anderen zu messen, die durch eine hypothetische Geschwindigkeitsabnahme verursacht wurde. Bei einer Länge von 540 cm des Abschnitts des SR-Extraktionskanals vom in den Strahl eingeführten Fenster bis zum Austritt in die Atmosphäre ist die Abnahme der Lichtgeschwindigkeit von 2 Mit Vor Mit hätte zu einer Zeitverschiebung von 9 ns führen müssen. Experimentell wurde keine Verschiebung mit einer Genauigkeit von etwa 0,05 ns beobachtet.
Neben der Erfahrung, wir auch direkte Messung die Lichtgeschwindigkeit im Leitkanal durch Division der Kanallänge durch die Laufzeit des Pulses, was einen Wert von nur 0,5 % unter der tabellarischen Lichtgeschwindigkeit ergab.
Die Ergebnisse des Experiments waren also natürlich zu erwarten: Die Lichtgeschwindigkeit hängt nicht von der Geschwindigkeit der Quelle ab, in voller Übereinstimmung mit Einsteins zweitem Postulat. Neu war, dass sie erstmals durch direkte Messung der Lichtgeschwindigkeit aus einer relativistischen Quelle bestätigt wurde. Es ist unwahrscheinlich, dass dieses Experiment die Angriffe auf SRT durch diejenigen, die auf Einsteins Ruhm neidisch sind, stoppen wird, aber es wird das Feld neuer Behauptungen erheblich einschränken.
Die Details des Experiments werden in einem Artikel beschrieben, der in einer der nächsten Ausgaben der Zeitschrift Uspekhi fizicheskikh nauk veröffentlicht wird.
Siehe auch:
E. B. Alexandrov. , "Chemie und Leben", Heft 3, 2012 (mehr zu diesem Experiment).
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Hinweis: Ich habe diesen Beitrag bereits gelesen. VOR Ihrer Nachricht. Und es ging nicht um die Abweichung der Lichtgeschwindigkeit, sondern um die Abweichung der NEUTRINO-Geschwindigkeit von der Lichtgeschwindigkeit. Kannst du den Unterschied erkennen? ;)
Übrigens, wenn sich die Annahme bestätigt und es eine Möglichkeit gibt, Signale mit einer höheren Geschwindigkeit als Licht auszutauschen, wird das Null-, "absolute" Koordinatensystem klar definiert sein - in Anbetracht dessen, was bereits in meinem Kommentar gesagt wurde. Allerdings ist das Experiment mit Neutrinos für mich immer noch zweifelhaft. Wir warten auf Bestätigungen oder Ablehnungen von anderen Labors!
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Ich meinte eine Notiz über die Verfolgung eines geostationären Satelliten. Beim superluminalen Neutrino bin ich mehr als gelassen. Erstens wurde die Existenz des Myon-Neutrinos schon vor längerer Zeit vorhergesagt, und zweitens wurde die Photonengeschwindigkeit erstens genau deshalb gemessen, weil ein Mensch sie direkt wahrnimmt. Die Entdeckung von Elementarteilchen mit einer Geschwindigkeit, die deutlich über der Lichtgeschwindigkeit liegt, ist eine Frage der Zeit. Dies ist meine private Sichtweise. Schon allein deshalb, weil sich der menschliche Werkzeugkasten recht anständig erweitert hat.
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Für einen Satelliten? Habe ich noch nicht gelesen...muss ich nachschauen :)
Was die Partikel betrifft - warten wir ab. Es ist lustig, wenn sich herausstellt, dass wir nur "Lorentz-Fische" sind, die in einem gewöhnlichen Multiversum-Teich mit einer bestimmten Ausbreitungsgeschwindigkeit grundlegender Wechselwirkungen schwimmen. Und deshalb sind wir abhängig von der Geschwindigkeit gemäß den lokalen Lorentz-Transformationen verzerrt, wir messen nach Stunden, die ihnen hinterherhinken, und können daher weder die Geschwindigkeit relativ zu unserem eigenen Teich noch unsere eigenen Verlangsamungsverzerrungen (und was wäre, wenn alle unsere Uhren und Lineale sind bei uns fehlerhaft ?). Ja, Partikel, die sich schneller bewegen als die Standardstörungen unseres "Reservoirs", helfen uns bei der Berechnung. Aber erstmal... Bisher ist alles zu vage und unsicher - und deshalb hat die Theorie über die Krümmungen der Raumzeit, den metrischen Tensor, das mehrdimensionale Intervall im Minkowski-Raum nicht weniger Berechtigung.Antwort
Wie stehen Sie also zur Messung der Bewegungsparameter der Erde und des Sonnensystems? Oder haben die "Gentlemen of Kefir" mit "Buggy Linealen" gemessen? Ihr Standpunkt gibt Ihnen nicht das Recht, ihn mit Verachtung für Gegner zu äußern. Noch vor wenigen Sekunden hätte man Sie nach geologischen Maßstäben für Ihre Ansichten auf die Folterbank geworfen, zuerst um sie zur Ablehnung zu zwingen, und dann an den Galgen, damit sie ihre Meinung nicht ändern. Die Wissenschaft steht nicht still, und die Rotation der Erde um die Sonne und die Newtonschen Gesetze sind nur noch Sonderfälle geworden. Es ist sehr wahrscheinlich, dass Einsteins GR dasselbe erwartet.
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Es kommt darauf an, was ... Sehen Sie - wenn es um Energiemedien im Weltraum geht, ob es sich um vertraute Materie handelt oder um die Messung der Frequenz bestimmter Strahlungen, die unter verschiedenen Winkeln zum Beobachter kommen - dann ist dies eine Messung relativ zu ihnen und nicht relativ zu einem absoluten System. Und in Bezug auf sie ... Dann hier - ja. In der Theorie des Äthers haben wir eine Verzerrung der Herrscher, eine Änderung der Geschwindigkeit von Prozessen und eine gewisse Höchstgeschwindigkeit Signalausbreitung, die zusammen dazu führen, dass ein sich relativ zum Äther bewegender Körper nicht nur seine Kontraktion nicht spürt, es scheint ihm auch, dass AUCH ein relativ zum Äther ruhender Körper "nach Lorentz" entsprechend reduziert wird mit gleicher Geschwindigkeit. In der Relativitätstheorie glauben wir zunächst, dass es überhaupt kein absolutes System gibt und alle Variationen der Raum-Zeit-Parameter nur eine Folge der Invarianz bei Übergängen zwischen Inertialbezugssystemen sind. Eine tiefere Analyse der beiden Theorien offenbart weiterhin eine vollständige Analogie der Hardware der beiden Theorien, die es mir persönlich nicht erlaubt, eine von ihnen zu bevorzugen. Es sei denn, die Theorie des Äthers scheint etwas schöner, da sie völlig materielle Analogien hat (die gleichen Experimente in flüssigem Helium) und daher keine zusätzlichen Annahmen über Operationen direkt mit Raumzeitkoordinaten erfordert.
Prinzipiell ist natürlich die Trennung von Theorien möglich. Aber während die Daten äußerst vage und unzuverlässig sind – das Experiment mit „superluminalen“ Neutrinos bedarf der Bestätigung durch andere, unabhängige Labors, werden Experimente zu Energiespektren nur bei Energien in der Größenordnung von Plancks, zu denen sogar der LHC – wie a Staubsauger zum LHC. Nein, meine Herren, sowohl Kefirmenschen als auch Relativisten - verzeihen Sie mir, denn jetzt sind Sie nur einstellige Interpreten eines einzigen Materials für mich. Es ist natürlich interessant. Aber ich bin froh, dass es nicht mein Problem ist :)
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In der Relativitätstheorie ist also längst nicht alles relativ zueinander. Beispielsweise können wir nicht davon ausgehen, dass wir uns mit Lichtgeschwindigkeit auf einen Lichtstrahl zubewegen, während dieser stillsteht.
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Wieso den? Genau dieser Moment wird vollständig und erschöpfend betrachtet (für die Relativitätstheorie natürlich): Wenn Sie sich GENAU mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, dann bleibt Ihre Zeit stehen, die Geschwindigkeit aller Prozesse in Ihnen für jeden externen Beobachter bei einer etwas geringeren Geschwindigkeit - Absoluter Nullpunkt und du wirst NIEMALS ALLES bestimmen können. Aber wenn Ihre Geschwindigkeit zumindest geringfügig von der Lichtgeschwindigkeit abweicht, dann ist die Anströmung gleichmäßig Infrarotstrahlung für Sie - hartes Ultraviolett oder noch schlimmer, und es fällt genau mit Lichtgeschwindigkeit nach dem Prinzip der relativistischen Geschwindigkeitsaddition auf Sie.
Nur für den Fall: In der Theorie des Äthers tauschen Ihre Teilchen, wenn Sie sich genau mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, überhaupt keine Signale aus (sie haben einfach keine Zeit, von einem Teilchen zum anderen zu gelangen, da sich die Signale in der Äther mit der Geschwindigkeit "c", aber die Teilchen bewegen sich bereits mit der Geschwindigkeit "s"). Dementsprechend ist die Geschwindigkeit jeglicher Prozesse in dir Null, aber dies gilt nur im Fall eines homogenen Äthers. In Gegenwart der charakteristischen Planck-Größe der Äther-Diskretisierung werden Sie überhaupt nicht in der Lage sein, sich „c“ zu nähern: Wenn die Größe der Bindungen zwischen den Teilchen in Ihnen nahe an dieser Skala liegt, wird sich die Art der Wechselwirkungen unweigerlich ändern, Die Spektren von Atomen und Molekülen werden "kriechen", was höchstwahrscheinlich zu ihrer Zerstörung und Ihrem Tod führen wird. Wenn Sie sich jedoch mindestens um Billionstel Prozent von der Lichtgeschwindigkeit entfernen, sehen Sie genau dasselbe wie in der Relativitätstheorie: Das stärkste Ultraviolett bewegt sich mit derselben Lichtgeschwindigkeit auf Sie zu. Vergessen Sie nicht: Sie messen Entfernungen mit gekrümmten Linealen, messen die Zeit mit nachlaufenden Uhren und synchronisieren Uhren, markieren die Lineale nach dem gleichen Prinzip der Lichtsignalaussendung ... Das ist die traurige Wahrheit.
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Na endlich!
Schade ist nur, dass immer noch unwissende Brüller hereinstürmen und schreien, dass diese ganze Erfahrung ein kompletter Schwindel ist, nichts beweist, und im Allgemeinen hat Eienstein seine dumme Theorie nur erfunden, damit Wissenschaftler daraus ziehen können, dumm Bewohner, mehr Geld, oder um den Nugget-Genies nicht den Ruhm zu geben, den sie verdienen, weil sie eine Zeichnung eines superluminalen Raumschiffs mit einem krummen Stift gezeichnet haben. :)
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Exakt. Ein solches Verhalten ist besonders dumm, da auch in der "Äthertheorie" die SRT-Formeln gleich bleiben - die Körpergrößen werden "nach Einstein" deutlich verzerrt, je nach Geschwindigkeit wird die Intensität irgendwelcher Prozesse ähnlich verlangsamt, und auch genau nach der Verzögerungsformel Zeit, und unter Berücksichtigung der Tatsache, dass es eine Grenzgeschwindigkeit der Signalausbreitung gibt (in der Äthertheorie wird das Austauschprinzip der Wechselwirkung genau bei dieser Geschwindigkeit berücksichtigt, wodurch sowohl eine Reduzierung in Länge und eine Verlangsamung von Prozessen beobachtet werden), muss die Entfernung mit der halben Zeit gemessen werden, die der Lichtstrahl "hin-zurück" zurücklegt. Es sind diese drei Ereignisse: Längenverzerrung, Änderung der Intensität von Prozessen ("gekrümmte" Lineale, nacheilende Uhren) und erzwungener Weg Entfernungsbestimmung "über die ganze Welt" und führt dazu, dass es aus dem Äther heraus nicht möglich ist, das nullte, absolute Bezugssystem zu bestimmen oder eine Änderung der Lichtgeschwindigkeit selbst festzustellen. Das relativistische Prinzip der Addition von Geschwindigkeiten funktioniert auf diese Weise, der Effekt der "Massenzunahme" wird beobachtet (z. B. kann ein System mit automatisch verlangsamten Prozessen während der Strahlbeschleunigung niemals die Lichtgeschwindigkeit überschreiten - für einen außenstehenden Beobachter in einem Inertial System wird dies wie ein Effekt zunehmender Masse aussehen und auch in absoluter Übereinstimmung mit den Formeln aus der Relativitätstheorie).
Lustiger Vorfall, in der Tat. Es gibt eine fast vollständige Übereinstimmung der mathematischen Grundlage der beiden Theorien - jedoch erheben sich hin und wieder Befürworter einer von ihnen gegen die Beweise, sie versuchen, nach den gleichen Abweichungen in der Lichtgeschwindigkeit zu suchen. Und das, obwohl am Beispiel einer Quantenflüssigkeit – flüssigem Helium – schon seit langem eine Reihe von Effekten der SRT eindeutig demonstriert werden! Lord Kefir Leute. Beruhigen Sie sich und freuen Sie sich - eine Änderung der Lichtgeschwindigkeit kann nicht einmal in Ihrer Theorie festgestellt werden. Und wenn der Planet nicht das Glück hat, auf einen ätherischen Strom zu stoßen, wird er einfach in Stücke gerissen, und Relativisten werden das Phänomen, bevor sie mit allen sterben, als „Bruch in der Raum-Zeit-Metrik in höheren Dimensionen“ beschreiben “, und noch in der Todesstunde beweisen, wer recht hat, scheitern doch alle.
Antwort
Tatsächlich haben die Gegner von Einsteins GR auch eine Version, dass sich das von einer sich bewegenden Quelle emittierte Licht nicht mit der Geschwindigkeit der Quelle von der Quelle wegbewegt, sondern mit der subtrahierenden Geschwindigkeit. Das heißt, wenn sich die Strahlungsquelle mit einer Geschwindigkeit von 150.000 km / s bewegt, bewegt sich das von ihr emittierte Licht mit ungefähr der gleichen Geschwindigkeit von ihr weg und nicht doppelt so schnell, wie der angesehene Meister betonte. Genau dieser Umstand erklärt das Beispiel mit Doppelsterne, ohne die absolute Konstanz der Lichtgeschwindigkeit zu leugnen. Der Autor des Artikels täte gut daran, weniger gebildete Ironie zu haben, denn die Wahrheit wird erst dann zur einzig wahren, wenn das Versagen der anderen bewiesen ist. Und mit der Widerlegung dieser Annahme haben die Physiker einen kompletten Zusammenbruch. Tschüss.
Antwort
Ich frage mich, woher die Quelle weiß, dass sie sich mit einer Geschwindigkeit von 150.000 km / s bewegt? Licht "richtig" aussenden?
Lassen Sie uns zwei Glassatelliten im Voraus auf derselben Linie starten. Einer wird sich mit 150.000 km / s entfernen, und der zweite wird sich umdrehen und sich mit der gleichen Geschwindigkeit nähern. Wie schnell entfernt sich das Licht von uns?Antwort
Ich bin weit davon entfernt, ein Experte für dieses Thema zu sein. Mein gesamtes Wissen stammt aus populärwissenschaftlicher Literatur, daher fällt es mir schwer zu beurteilen, wer mehr Recht hat. Was Ihre Frage betrifft - "wir", wie ich es verstehe, befinden sich in einem der Glassatelliten. Da die Geschwindigkeit im Problem nahe der Lichtgeschwindigkeit liegt, bedeutet dies, dass das Zeitbezugssystem weit von der irdischen entfernt ist und daher die wahrgenommene Geschwindigkeit der umgebenden Objekte nicht in den irdischen Rahmen passt. Auch das ist schwer zu beurteilen, als würde man versuchen, von der Seite zu beobachten, wie schnell sich Licht von einem Satelliten entfernt und wie schnell es sich einem anderen nähert. Ich denke, dass das Paradox des Zeitflusses Einstein nicht erlaubte, eine einheitliche Feldtheorie zu schaffen.
Antwort
Nein, wir sind auf der Erde, von wo aus wir Satelliten starten und sie anstrahlen.
Wie du am Anfang geschrieben hast,
> Licht, das von einer sich bewegenden Quelle ausgestrahlt wird, bewegt sich von der Quelle weg, nicht mit der Geschwindigkeit der Quelle, die sich addiert, sondern mit der Geschwindigkeit, die subtrahiert
Für einen anfliegenden Satelliten sollte unsere Quelle Licht von 300.000 - 150.000 = 150.000 km / s aussenden
Für einen Rückzug anscheinend 450.000 km / s (der Satellit selbst fliegt 150.000, und unser Licht sollte ihn mit einer Geschwindigkeit von 300.000 km / s überholen)
Das ist der Widerspruch, der bei „Subtraktion“ entsteht, was für einen Laien offensichtlich ist. Es stellt sich heraus, dass nicht die Physiker zusammenbrechen, sondern die Gegner.Antwort
Anscheinend haben Sie die Schlüsselsätze über ein anderes Zeitbezugssystem unaufmerksam gelesen.
Vor ungefähr 25 Jahren wurde mir ein Buch eines ausländischen Autors über die Relativitätstheorie und über das Leben von Einstein mit Kommentaren ausländischer Experten geschenkt. Zu meinem großen Leidwesen erinnere ich mich nicht an den Autor, und das Buch ist seit langem verschollen. Es beschreibt die Worte Einsteins, wie er zum Verständnis der Relativitätstheorie kam. Er dachte oft, was Licht ist, denn es entspricht sowohl der Korpuskulartheorie (Photonen, Elementarteilchen) als auch der Wellentheorie – (Frequenz elektromagnetische Schwingungen, Lichtbrechung). Eines Tages dachte er, was passieren würde, wenn er mit der gleichen Geschwindigkeit hinter einem Lichtstrahl herraste und Photonen aus der Nähe betrachtete: Was sind das? Und dann wurde ihm klar, dass dies nicht machbar war, weil sich das Licht immer noch mit der gleichen Geschwindigkeit von ihm entfernen würde. Dasselbe Buch sagt, dass die Zeit in sich bewegenden Systemen langsamer fließt, umgekehrt proportional zur Bewegungsgeschwindigkeit, erinnern Sie sich an das berühmte Beispiel mit zwei Zwillingen, und als er sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegte, nahm der große Meister das an (Anmerkung: er nahm an, nicht behauptete). die zeit bleibt komplett stehen. Tatsächlich scheint das Photon ein ewiges Ding außerhalb der Zeit zu sein, aber es hat eine bestimmte Schwingungsfrequenz in sich bestimmten Zeitraum Zeit, die messbar ist. Und jetzt ein bisschen Rechnen: Wenn Sie sich mit einer Geschwindigkeit von 150.000 km / s bewegen, vergeht die Zeit doppelt so langsam. Wenn Sie sich also mit dieser Geschwindigkeit bewegen, schalten Sie die Taschenlampe nach vorne ein und ein Lichtstrahl rast mit einer Geschwindigkeit von 150.000 km von Ihnen aus / s. Aber für Sie ist eine Sekunde zwei Sekunden für einen Außenstehenden, bewegungslosen Beobachter, d.h. wir bekommen die gewünschten 300.000 km/s. Schalten Sie es wieder ein und ein Lichtstrahl fliegt mit derselben Geschwindigkeit von Ihnen weg - 150.000 km / s -, da wir Ihre Geschwindigkeit von der Lichtgeschwindigkeit abziehen und erneut die zweifache Änderung des Flusses berücksichtigen der Zeit und "Oh Wunder!" - wieder die gleichen unveränderlichen 300.000 km / s. Übrigens ist auch einem Laien klar, dass 150.000 - 300.000 = -150.000 ist, das ist die höhere Mathematik. Und als unwissender Brüller kann ich hinzufügen, dass diese ganze Erfahrung nur ein weiterer Versuch ist, die Lichtgeschwindigkeit zu messen (und zwar mit einem sehr großen Fehler), da die Entfernungsgeschwindigkeit des Photonenstrahls vom Elektronenstrahl nicht gemessen wurde in irgendeiner Weise. Ja, und die Lichtgeschwindigkeit kann nicht gemessen werden, in der Natur gibt es keinen Zustand der Unbeweglichkeit: Wir bewegen uns um die Achse mit der Erdoberfläche, der Erde zu dieser Zeit - um die Sonne herum, sie wiederum um die Zentrum der Galaxie, das nach der Theorie des expandierenden Universums nicht weiß, wo es kratzt. Was ist also die Lichtgeschwindigkeit? Und worüber?
Selbst der große Einstein (das ist ganz ohne Ironie) bezweifelte, dass die Zeit stehen bleibt, warum sind wir so selbstbewusst?Antwort
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Dies ist wieder aus dem oben genannten Buch. Da Physiker die zeitliche Änderung bei relativistischen Geschwindigkeiten nicht instrumentell messen können, erfolgt die Messung über die Rot-Violett-Verschiebung des Spektrums. Die allgemeine Theorie gliedert sich in mehrere Spezialtheorien, d.h. in mehrere Spezialfälle (Einstein gelang es nicht, eine einheitliche Feldtheorie zu schaffen). In der speziellen Theorie wird die Änderung der Raumzeit in mehreren Parametern berücksichtigt: das Vorhandensein eines starken Gravitationsfeldes, die Bewegung von Referenzsystemen relativ zueinander, die Rotation des Gravitationsfeldes, die Bewegung des Referenzrahmens in der Richtung Rotation oder dagegen. Moderne Physiker können mit Geschwindigkeiten arbeiten, die zehntausendmal unter der Lichtgeschwindigkeit liegen, und Messungen werden entsprechend durchgeführt indirekte Zeichen, sie werden jedoch insbesondere im GPS-System in der Praxis bestätigt. Auf allen Satelliten sind die genauesten Atomuhren installiert, die gemäß der Relativitätstheorie ständig justiert werden. Im Lichte dieser Theorie haben Physiker etwa 30 verschiedene Theorien entwickelt, deren Berechnungen numerisch mit Einsteins Theorie vergleichbar sind. Einige von ihnen liefern genauere Messungen. Selbst Arthur Edington, ohne dessen Mitwirken Einstein nicht stattgefunden hätte, korrigierte seinen Freund an manchen Stellen deutlich. Die Theorie, über die ich gesprochen habe, ist, dass die Lichtgeschwindigkeit endlich ist. Aber es kann langsamer sein. Dies wird durch die Geschwindigkeitsabnahme beim Durchgang durch andere transparente Medien als Vakuum und die Geschwindigkeitsabnahme beim Durchgang in der Nähe starker Schwerkraftquellen belegt. Ja, und die Rotverschiebung selbst wird von einigen nicht als "Doppler-Effekt", sondern als Abnahme der Lichtgeschwindigkeit interpretiert.
Um nicht unbegründet zu sein, ein Zitat:
Das Hafele-Keating-Experiment ist einer der Tests der Relativitätstheorie, der die Realität des Zwillingsparadoxons direkt demonstrierte. Im Oktober 1971 nahmen J. C. Hafele und Richard E. Keating vier Sätze Cäsium-Atomuhren an Bord von Verkehrsflugzeugen und flogen zweimal um die Welt, zuerst nach Osten, dann nach Westen, wonach sie die „Reise“-Uhren mit der in den USA verbleibenden Uhr verglichen Marine-Observatorium.Nach der speziellen Relativitätstheorie ist die Geschwindigkeit der Uhr für den Beobachter, für den sie ruhen, am höchsten. In einem Bezugssystem, in dem die Uhr nicht ruht, läuft sie langsamer, und dieser Effekt ist proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit. In einem Bezugssystem, das relativ zum Erdmittelpunkt ruht, laufen Uhren an Bord eines Flugzeugs, das sich nach Osten bewegt (in Richtung der Erdrotation), langsamer als Uhren, die auf der Oberfläche bleiben, und Uhren an Bord eines Flugzeugs, das sich nach Westen bewegt (entgegengesetzt die Rotation der Erde) , schneller gehen.
Entsprechend Allgemeine Theorie Relativitätstheorie kommt ein weiterer Effekt ins Spiel: Eine kleine Erhöhung des Gravitationspotentials mit zunehmender Höhe beschleunigt die Uhr wieder. Da die Flugzeuge in beide Richtungen ungefähr auf gleicher Höhe flogen, hat dieser Effekt nur geringe Auswirkungen auf die Differenz zwischen den beiden "reisenden" Uhren, aber er bewirkt, dass sie von der Bodenuhr wegdriften.
Antwort
Worum geht es? - "danach verglichen sie die "Reise"-Uhr mit der Uhr, die im US Naval Observatory verblieben ist." Wer hat verglichen? Wer hat den Artikel geschrieben? Derjenige, der das Flugzeug geflogen ist oder derjenige, der am Boden geblieben ist? Es ist nur so, dass diese Genossen völlig andere Ergebnisse haben sollten. Wenn der Vergleich von dem Typ gemacht wurde, der an der Basis geblieben ist, dann hätte für ihn die Uhr bei Kitting und Hafel verzögert werden müssen. Wenn man zB Kitting vergleicht, dann dürfte die Uhr schon an der Basis zurückgefallen sein (und Hafel auch noch mehr). Nun, nach Meinung von Hafel war die Uhr im Gegenteil in Kitting (und an der Basis, aber weniger) zurück.
Diese:
- Havel schreibt in sein Beobachtungstagebuch „Kittings Uhr geht zurück“.
- Kitting wird in sein Tagebuch schreiben "Hafels Uhr ist im Rückstand."
- Kitting wird in Hafels Tagebuch nachsehen und sehen "Kittings Uhr ist vorgegangen".Diese. Seitdem werden die Typen an der Basis, Keating und Hafele, NIEMALS in der Lage sein, EIN Ergebnis zu erzielen, weil es DREI von ihnen gibt! Je nach Anzahl der Beobachter-Experimentatoren. Und für jeden Beobachter werden ihn seine Kollegen bestätigen persönliches Ergebnis was anders ist als andere.
Nun, ich als Leser des Artikels bekomme das vierte Ergebnis, das bereits relativ zu mir ist. Wenn sich also Kitting und Hafel relativ zu MIR, dem Leser des Artikels, bewegten, dann fielen ihre Uhren zurück. Und dementsprechend werde ich in dem Artikel darüber lesen. In diesem Artikel, den nur ich und fast alle anderen auf der Erde sehen werden...
Aber persönlich werden weder Kitting noch Hafel jemals erfahren, dass sie es geschrieben haben und was die Bewohner der Erde sehen werden - sie persönlich hatten völlig andere Ergebnisse ... Und ungefähr 20 Menschen auf der ganzen Welt werden die Veröffentlichung von sehen können diese Ergebnisse. Von denen, die mit ihnen an Bord waren ...
Hier ist ein g ... es stellt sich nach Ihrer Lieblingstheorie heraus. Und wie kann man an diesen Bullshit glauben? Kein Wunder, dass Einstein Ihnen seine Zunge gezeigt hat ...
Antwort
Und überhaupt, warum fliegen? Tickets für einen Dienstreisebericht können von ankommenden Passagieren in der Nähe der Gepäckausgabe angefordert werden.
Ich verstehe, dass Sie die Menschen anleiten wollten, nach Denkfehlern zu suchen. Aber heutzutage wird die Öffentlichkeit einfach mit "Einstein ist ein Narr" mitmachen und nicht graben. Es war notwendig, zumindest einen Hinweis auf die Nicht-Trägheit aller drei Bezugsrahmen zu geben ...
Antwort
> Es war notwendig, zumindest einen Hinweis auf die Nicht-Trägheit aller drei Bezugsrahmen zu geben ...
Und warum sollte diese "Nicht-Trägheit" irgendwie die Ergebnisse dieser logischen Berechnung von mir beeinflussen, was meint ihr? Immerhin wurden die Messungen der Versuchsautoren genau mit "reinen" nicht-inertialen Bezugssystemen durchgeführt (da-Schiffe abfliegende-ankommende Flugzeuge, da-Schiffe ein veränderliches Gravitationsfeld etc.). Und dieser Umstand störte die Autoren überhaupt nicht - sie haben gemessen, geschaut, angekündigt - ja, es scheint eine Verlangsamung zu geben! Schließlich stellt sich dann heraus, dass, wenn sie diese Verlangsamung haben, die Wildheit, die ich beschrieben habe, eine Realität ist? Oder gibt es noch eine dritte Möglichkeit?Antwort
In welche Richtung ist Ihrer Meinung nach Kitting und in welche Richtung Havel geflogen? Haben Sie sich zu diesem Zeitpunkt auf dem Boden bewegt oder sind relativ bewegungslos geblieben Marinebasis mit Referenzuhr? Die Korrektur des Gangs der Uhr im GPS-System übersteigt eine Sekunde pro Monat.
Antwort
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Nun... Ich möchte Sie nicht enttäuschen, aber in der konsequent aufgebauten Theorie des Äthers wird derselbe Vorfall beobachtet: Petrov bewegt sich relativ zu Ivanov mit einer Geschwindigkeit v, zur Zeit t=0 treffen sie sich, zur Zeit (by ihre eigene Uhr) t1 senden sie einander eine Anfrage an einen Freund, zum Zeitpunkt t2 erhalten sie eine Antwort über die Uhren des anderen. Und was passiert? Und die Tatsache, dass jeder von ihnen bestimmt, dass die Zeit eines Kollegen bei der Arbeit HINTER ihrer persönlichen, ihrer Zeit liegt. Und es ist genau der Wert (1-vv / cc) hoch 1/2. Ähnlich verhält es sich mit dem Versuch, die Länge zu bestimmen – allerdings werden dort bereits zwei Lichtsignale benötigt, vor Beginn und Ende des gemessenen Segments. Übrigens einfach Schulmathematik. Ich habe es selbst in der Schule überprüft.
Antwort
Erklären Sie bitte, wie diese Experimente das zweite Postulat der SRT bestätigen oder widerlegen können. Wie korreliert die Forderung nach einem Trägheitsbezugssystem mit der beschleunigten Bewegung von Elektronen?
Antwort
Dafür hat er gekämpft und ist gerannt...
arXiv:1109.4897v1
Zusammenfassung: Das Neutrino-Experiment OPERA im unterirdischen Labor Gran Sasso hat die Geschwindigkeit von Neutrinos aus dem CERN-CNGS-Strahl über eine Basislinie von etwa 730 km mit viel höherer Genauigkeit gemessen als frühere Studien, die mit Beschleuniger-Neutrinos durchgeführt wurden. Die Messung basiert auf hochgradig statistischen Daten, die von OPERA in den Jahren 2009, 2010 und 2011 aufgenommen wurden. Dedizierte Upgrades des CNGS-Timing-Systems und des OPERA-Detektors sowie eine hochpräzise Geodäsie-Kampagne zur Messung der Neutrino-Basislinie, erlaubt, vergleichbare systematische und statistische Genauigkeiten zu erreichen. Eine frühe Ankunftszeit von CNGS-Myon-Neutrinos in Bezug auf der Eine berechnet unter der Annahme, dass die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum von (60,7 \pm 6,9 (stat.) \pm 7,4 (sys.)) ns gemessen wurde. Diese Anomalie entspricht einer relativen Differenz der Myon-Neutrino-Geschwindigkeit in Bezug auf die Lichtgeschwindigkeit (v-c)/c = (2,48 \pm 0,28 (stat.) \pm 0,30 (sys.)) \times 10-5.
Antwort
Interessant... MESSUNG DER BEWEGUNG DER ERDE UND DES SONNENSYSTEMS
(c) 2005, Professor E. I. Shtyrkov
Kasaner Institut für Physik und Technologie, KSC RAS, 420029,
Kasan, Sibirischer Trakt, 10/7, Russland, [E-Mail geschützt]
Bei der Verfolgung eines geostationären Satelliten ist der Einfluss von gleichmäßige Bewegung Erde auf der Aberration elektromagnetischer Wellen von einer auf dem Satelliten installierten Quelle. Erstmals wurden Parameter gemessen orbitale Bewegung Grundstück ohne Antrag astronomische Beobachtungen hinter den Sternen. Die mittlere Jahresgeschwindigkeit der gefundenen Orbitalbewegungskomponente ergab sich zu 29,4 km/sec, was praktisch mit dem in der Astronomie bekannten Wert der Erdumlaufgeschwindigkeit von 29,765 km/sec übereinstimmt. Auch die Parameter der galaktischen Bewegung des Sonnensystems wurden gemessen. Die erhaltenen Werte sind: 270o - für den rechten Aufstieg der Sonnenspitze (bekannt in der Astronomie ist 269,75o), 89,5o - für ihre Deklination (in der Astronomie 51,5o) und 600 km / s für die Geschwindigkeit des Sonnensystems Damit ist bewiesen, dass die Geschwindigkeit eines sich gleichförmig bewegenden Laborkoordinatensystems (in unserem Fall der Erde) tatsächlich mit einem Gerät gemessen werden kann, bei dem Sender und Empfänger relativ zueinander und zum gleichen Koordinatensystem ruhen. Dies ist die Grundlage, um die Aussage der speziellen Relativitätstheorie über die Unabhängigkeit des Geschwindigkeitslichts von der Bewegung des Beobachters zu revidieren.
Antwort
Vielen Dank interessante Nachricht. Ich habe sofort alles nachgelesen, was zum Thema Aberration aufgetaucht ist. Daher ist es jetzt möglich, die Geschwindigkeit der Galaxie gemäß der Theorie der Expansion des Universums zu bestimmen. Oder diese Theorie widerlegen.
Antwort
Vielleicht ist dies für Sie als Referenz nützlich (C) .... 1926 entdeckte E. Hubble, dass nahe gelegene Galaxien statistisch in die Regressionslinie passen, die in Bezug auf die Dopplerverschiebung des Spektrums durch einen nahezu konstanten Parameter gekennzeichnet werden kann
H=VD/R,
wobei VD die in Dopplergeschwindigkeit umgewandelte Spektrumverschiebung ist, R die Entfernung von der Erde zur Galaxie ist
In Wirklichkeit hat E. Hubble selbst die Doppler-Natur dieser Verschiebungen nicht angegeben, und der Entdecker „neuer und Supernovae“-Sterne Fritz Zwicky im Jahr 1929 brachte diese Verschiebungen mit dem Energieverlust durch Lichtquanten in kosmogonischen Entfernungen in Verbindung. Darüber hinaus kam E. Hubble 1936 auf der Grundlage einer Studie über die Verteilung von Galaxien zu dem Schluss, dass diese nicht durch den Doppler-Effekt erklärt werden kann.
Die Absurdität überwog jedoch. Galaxien mit großen Rotverschiebungen wird in Richtung von der Erde fast Lichtgeschwindigkeit zugeordnet.
Durch Analyse der Rotverschiebungen verschiedener Objekte und Berechnung der „Hubble-Konstante“ erkennt man, dass je näher das Objekt ist, desto mehr weicht dieser Parameter vom asymptotischen Wert von 73 km/(s Mps) ab.
In Wirklichkeit hat jede Reihenfolge von Entfernungen ihren eigenen Wert dieses Parameters. Rotverschiebung vom nächsten nehmen helle Sterne VD = 5 , und wenn wir es durch den relativistischen Standardwert teilen, erhalten wir den absurden Wert der Entfernungen zu den nächsten hellen Sternen R = 5 / 73 = 68493
Es tut mir leid, dass ich die Tabelle hier nicht zeigen kann.
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In Bezug auf Ballistik und andere Dinge fand ich im Netz ein interessantes Urteil zu diesem Thema ... Tatsache ist, dass Galileos tiefes physikalisches Trägheitsgesetz, das lautet (in moderner Wortlaut):
„Jeder physische Körper, der ruht oder sich in einem physischen Medium mit konstanter Geschwindigkeit in einer geraden Linie oder in einem Kreis um das Trägheitszentrum bewegt, wird diese Bewegung für immer fortsetzen, wenn andere physische Körper oder die Umgebung wird dieser Bewegung nicht widerstehen. Eine solche Bewegung ist eine Bewegung durch Trägheit,
Von Newton, 1687, umgewandelt in die Formulierung:
„Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus illud a viribus impressis cogitur statum suum mutare“
„Jeder Körper wird solange in seinem Zustand der Ruhe oder der gleichmäßigen und geradlinigen Bewegung gehalten, bis und soweit er durch aufgebrachte Kräfte gezwungen wird, diesen Zustand zu ändern.“
In der modernen Formulierung ist das sogenannte „Newtonsche erste Gesetz“ noch schlimmer:
„Jeder materielle Punkt behält einen Ruhezustand oder eine gleichmäßige und geradlinige Bewegung bei, bis der Aufprall anderer Körper ihn aus diesem Zustand herausholt.“
Gleichzeitig wurde ein rein experimentelles physikalisches Gesetz, das von Galileo in den Jahren 1612-1638 gefunden, 1644 von Rene Descartes und Christian Huygens perfektioniert und zur Zeit von Isaac Newtons Übergang von alchemistischer zu physikalischer und mathematischer Aktivität weithin bekannt war, zu einem philosophischer Unsinn für letzteres - die Bewegung abstrakter "materieller" Punkte ins Leere. Ausgenommen waren 3 rotatorische Bewegungsfreiheitsgrade durch Trägheit und das Trägermedium.
Ich verstehe wie moderner Mann, in dessen Bewusstsein die Bewegung in der Leere auf der Ebene des Instinkts, des dogmatischen Glaubens eingeführt wurde, ist es schwierig, die Unlogik davon zu erkennen, die Inkonsistenz der Newtonschen Interpretation mit den Realitäten der Natur. Ohne jedoch die Hoffnung auf Verständnis aufzugeben, werde ich versuchen, dem Leser meinen Standpunkt darzulegen.
Wenn keine Bewegung physikalisches System in absoluter (abstrakter) Leere stattfand, dann wäre es unmöglich, diese Bewegung auch nur logisch von der Ruhe zu unterscheiden, da die Leere keine hat Markenzeichen(Marken), anhand derer diese Bewegung bestimmt werden konnte. Diese „mathematische Eigenschaft“ wurde als Rechtfertigung für den Relativismus verwendet, obwohl diese „Eigenschaft“ nur in der Theorie existiert, in den Köpfen der Relativisten, aber nicht in der Natur.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass das phänomenologische Prinzip von Galileis Relativitätstheorie, wenn man sich nicht auf die triviale mathematische Seite – die kartesische Koordinatentransformation – konzentriert, nur das mit gewöhnlichen aussagt niedrige Geschwindigkeiten mit denen Menschen umgehen Alltagsleben, ist der Unterschied zwischen Trägheitsbezugsrahmen nicht zu spüren. Für das feinstoffliche Medium sind diese Geschwindigkeiten so vernachlässigbar, dass physikalische Phänomene genauso ablaufen.
Andererseits kann die lineare Bewegung, gemessen im Vakuum relativ zu anderen Körpern, kein objektives eindeutiges Bewegungsmaß sein, da sie von der Willkür des Beobachters, also der Wahl eines Bezugssystems, abhängt. Als lineare Bewegung kann die Geschwindigkeit eines auf dem Boden liegenden Steins betrachtet werden Null, wenn wir die Erde als Bezugsrahmen nehmen, und gleich 30 km / s, wenn wir die Sonne als Bezugsrahmen nehmen.
Die Rotationsbewegung, zum Sonderfall erklärt und von Newton aus der Formulierung des Trägheitsgesetzes geworfen, ist im Gegensatz zur Translationsbewegung absolut und eindeutig, da sich das Universum sicherlich nicht um irgendeinen Stein dreht.
So wurde das ursprünglich rein phänomenologische Gesetz von Galileo in drei Freiheitsgrade zerlegt, der physikalischen Umgebung beraubt und in eine Art abstraktes Dogma verwandelt, das die Entwicklung der Mechanik und Physik insgesamt stoppte und die Gedanken der Physiker nur auf lineare Relativität beschränkte Bewegung.
Antwort
))) Der Grund für die Bewegung oder das Gegenteil ist im Allgemeinen ein großes Mysterium der Expansion ... hier ist ein Apologet der ätherischen Physik (c) ... Zweitens ist dies eine mythische Expansion des Universums, die den Tatsachen widerspricht und Logik. Wo ist der Maßstab im Vergleich zu der Ausdehnung des Universums? Warum ist die unbedeutende Erde das Zentrum der Expansion? Wie Dr. Arp, ein lebender Klassiker der Astrophysik, ganz richtig schreibt, hat die Rotverschiebung nichts mit der Ausdehnung des Weltraums oder dem „Rückzug“ von Galaxien zu tun.
Drittens sehen wir im tatsächlich beobachtbaren Universum Objekte wo älter als das Alter„Urknall“ zum Beispiel Galaxienhaufen. Wo kommst du her? Wäre es nicht einfacher, sich die Frage zu stellen: Woher kam der Trickster, der große Geschichten über den „Urknall“ komponierte?
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>Warum ist die unbedeutende Erde das Zentrum der Expansion?
Dieses Zentrum wurde Ihnen gegeben! Hubbles Gesetz V = H * R (für die Erde)
Nehmen Sie einen anderen Punkt und berechnen Sie die Geschwindigkeit dafür auf einfache Weise nach Galileo. Das gleiche wird herauskommen V1 = H * R1
Und welches ist das Zentrum?> Rotverschiebung hat nichts mit der Ausdehnung des Weltraums oder dem "Rückzug" von Galaxien zu tun.
Gut. Und womit hängt es zusammen?>Drittens sehen wir im tatsächlich beobachteten Universum Objekte, die viel älter sind als das Alter des "Urknalls", zum Beispiel Galaxienhaufen.
Wie wird ihr Alter geschätzt? Zeldovich simulierte auch die Gravitationskompression von Materie nach BV, und er erhielt durchaus Cluster (die sogenannten "Pfannkuchen")> Woher kam der Betrüger, der Lügengeschichten über den "Großen Vzryve" komponierte?
Lemaitre? Aus Charleroi. Und was?Antwort
Was Zeldovich und den kosmischen Mikrowellenhintergrund anbelangt, wurde er zu Beginn des 20. Jahrhunderts von den Klassikern der Physik Dmitri Ivanovich Mendeleev, Walter Nernst und anderen theoretisch vorhergesagt und von Prof. Erich Regener 1933 (Stuttgart, Deutschland). Sein Ergebnis von 2,8°K weicht praktisch nicht vom heutigen Wert ab. Und die Erklärung des Ursprungs von BV ist kein Beweis für sich selbst ... Modellieren, wie die Praxis zeigt)) ... ist aufgrund seiner Subjektivität in Bezug auf das Objekt nicht der letzte Ausweg ...
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Nun wird die Frage konkret .... a) In der Relativitätstheorie wird die Doppler-Rotverschiebung als Ergebnis der Verlangsamung des Zeitflusses in einem bewegten Bezugssystem betrachtet (der Effekt der speziellen Relativitätstheorie). b) Die Hubble-Rotverschiebung ist das Ergebnis der Dissipation der Energie von Lichtquanten im Äther, ihr Parameter „Hubble-Konstante“ ändert sich in Abhängigkeit von der Temperatur des Äthers. Zwei Aussagen, die sich gegenseitig ausschließen... und in einer davon liegt die Antwort...
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Temperatur, Äther? ....alles, was mit Sicherheit bekannt ist, ist die Temperatur des kosmischen Mikrowellenhintergrunds von 2,7ºK. Und warum muss diese Temperatur steigen...?! Und wenn wir über die ätherische Theorie sprechen, wäre es richtig, nicht über die Theorie zu sprechen, sondern über ätherische Hypothesen und Theorien. In Bezug auf den aktuellen Temperaturzustand)) Ich hoffe, dass sich nichts geändert hat ... In Bezug auf die Zeit ... wenn Sie einigen Hypothesen folgen ... Ewigkeit)) in "beiden Seiten" ...
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>Temperatur, Äther?
Ich verwende nur Ihre Terminologie:
"sein Parameter "Hubble-Konstante" ändert sich in Abhängigkeit von der Temperatur des Äthers">Ja, und warum sollte diese Temperatur steigen...?!
Denn "Hubble-Rotverschiebung ist das Ergebnis der Dissipation der Energie von Lichtquanten im Äther."
Energie ist so eine Sache, sie neigt dazu, erhalten zu bleiben. Dazu gibt es genügend phänomenologische Beobachtungen. Und Dissipation ist kein Energieverlust, sondern der Übergang in eine unverdauliche Form chaotische Bewegung, d.h. warm. Und wenn wir die Ewigkeit in Reserve haben (zumindest in eine Richtung, zurück), dann sollte die Temperatur des Äthers unendlich hoch werden.Antwort
Das meinen Sie ... dies ist ein Zitat aus einer Arbeit ... die ich im Netz gefunden habe)) ... "die Hubble-Konstante ändert sich abhängig von der Temperatur des Äthers" ... im Weltraum entstehen Bedingungen, um beides zu ändern die Dichte und Temperatur des Äthers, diese Bedingungen werden durch die starke Strahlung der Sterne geschaffen .... und die Temperatur des Äthers ist konstant 2,723 ...))) niedriger passiert nie. Und Dissipation ist in diesem Fall die Aufnahme von Energie durch den Äther, der Äther wiederum gibt seine Energie an die sich bewegenden Materieteilchen ab, je intensiver, je schneller sich das Teilchen bewegt. So sind Sterne, die Massen erhitzten Gases enthalten, Absorber von Ätherenergie, die dann von ihnen in Form von elektromagnetischen Strahlungsquanten in den Weltraum abgestrahlt wird.
Antwort
> der Äther wiederum gibt seine Energie an die sich bewegenden Materieteilchen ab,
> je intensiver, desto schneller bewegt sich das Teilchen
An Teilchenbeschleunigern wie dem LHC wäre der Effekt spürbar, was nicht beobachtet wird.Antwort
)) Und es ist nicht verwunderlich, dass dies bei bestehenden Beschleunigern "unbemerkt" war, das Gegenteil wäre überraschender gewesen, all dies kann fairerweise auch dem Hicks-Boson zugeschrieben werden. Auch wenn man alle subjektiven Faktoren beiseite schiebt, stellt sich die Frage, ob das überhaupt möglich ist technischer Punkt Vision, hypothetisch, diesen Energieprozess mit Hilfe von Beschleunigern zu erkennen und zu berechnen? Wenn Sie einigen ätherischen Theorien folgen, ist das eigentliche Phänomen der Schwerkraft der Prozess der "Energiezirkulation in der Natur" zwischen Materie und Nicht-Substanz oder vielmehr Nicht-Substanz, dh Äther "...
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„Ist es technisch überhaupt möglich, hypothetisch diesen Energieprozess mit Hilfe von Beschleunigern nachzuweisen und zu berechnen?“
Elementar. Lesen Sie die Beschreibung der Beschleunigerabschnitte des Colliders im Abschnitt "Poster" von I. Ivanov, und Sie werden sofort verstehen, warum es einfach ist.
Wenn sie jetzt auf Laser-Übertaktungsmethoden umsteigen, können dort einige Prozentsätze abgeschrieben werden. Aber auch nicht so sehr, dass deswegen die Sterne glänzten.Antwort
)) Gibt es wirklich eine Möglichkeit, den Impuls und die Koordinaten eines Teilchens an Beschleunigern gleichzeitig zu messen, ... und ohne dies ist es unmöglich, einen solchen Prozess zu beobachten)) oder seine Abwesenheit ist unmöglich ... Die Planck-Metrik, Sie weißt du, herr...
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Es reicht aus, die Energie des Teilchens zu kennen, und sie ist ziemlich genau aus kalorimetrischen Messungen bekannt. Bei einer Geschwindigkeit von ~c wird der Vorgang der Ätherenergieübertragung tausendmal stärker sein als auf der Sonne.
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Trotzdem sollte ich das Wesen der Übertragung von Ätherenergien auf Materie im Rahmen einer der ätherischen Theorien erklären ... soweit es in diesem Format möglich ist ... Die Struktur und Parameter des Äthers. Äther ist eine hierarchische Struktur, die aus Korpuskular- und Phasenäthern besteht.
Elemente des korpuskulären Äthers sind kugelförmige Teilchen mit einem Planck-Radius von 1,6·10-35 [m] und einer Trägheit, die numerisch gleich der Planck-Masse von 2,18·10-8 oder der gleichen Planck-Energie von 1,96·109 [J] ist. Sie stehen unter dem Einfluss eines ungeheuren Drucks von 2,1 1081 . Die Anordnung der korpuskulären Ätherteilchen ist integral, also statistisch, in Ruhe und stellt mit einer Dichte von 1,13·10113 die Hauptenergie des Universums dar. Die Temperatur des korpuskulären Äthers beträgt absolut konstant 2,723 0K. Nichts kann sie ändern.
Das Sonnensystem bewegt sich relativ zum korpuskularen Äther mit Marinovs Geschwindigkeit (360 ± 30 km/s). Dies wird als Anisotropie des kosmischen Mikrowellenhintergrunds und die siderische Abhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit beobachtet, die von Prof. Kunst. Marinov 1974 - 1979. Der Mikrowellenhintergrund ist jedoch nicht die Strahlung des Korpuskularäthers. Das ist die Ausstrahlung des „Überbaus“ über den korpuskularen Äther – Phase Äther.
Der Phasenäther besteht aus den gleichen Korpuskeln (Ameren, in der Terminologie Demokrits) wie der Korpuskularäther. Der Unterschied liegt in ihrem Phasenzustand. Wenn der korpuskulare Äther eine superflüssige Flüssigkeit wie festes Helium ist, also tatsächlich eine Art Treibsand ohne Reibung zwischen den Teilchen, dann ist die Phasen-Äther-Anordnung ähnlich gesättigter Dampf eingestreut in eine Anordnung von korpuskularem Äther.
Der Hauptteil der Phase Äther bindet den korpuskulären Äther zu feinstofflichen Domänen, deren lineare Dimensionen 1021-mal größer sind als die Teilchen des korpuskulären Äthers. Partikel des Ethers der gebundenen Phase sind quasi-sphärische Gitter-Schnur-Taschen, von denen jeder 1 ätherische Domäne von ~1063 Partikeln des korpuskulären Ethers hat. Ätherische Domänen sind leere Leerstellen von Elementarteilchen – Elektronen, Protonen, Mesonen … Sie werden von modernen Physikern als virtuelle Teilchen angesehen, die scheinbar abwesend sind und gleichzeitig zu existieren scheinen.
Beim Beschuss von Elementarteilchen werden für einen Moment Teilchen der sie verbindenden Phase Äther beobachtet, die Physiker als Quarks betrachten und ihnen eine Bruchladung zuschreiben.
Im Universum ist gebundener Äther 1063-mal weniger als Korpuskular, aber 1063-mal mehr als Materie. Auch die Temperatur des gebundenen Äthers ist konstant und steht im strikten Gleichgewicht mit der Temperatur des Korpuskularäthers. Die Energiekapazität des gebundenen Äthers ~3·1049 und seine Dichte ~3·1032 sind auch so hoch, dass seine Temperatur und diese Parameter nicht verändert werden können.
Es gibt jedoch eine andere Art von Äther – Äther in freier Phase, der frei im Raum wandert (entlang der Grenzen der ätherischen Domänen) und sich in der Materie im Verhältnis von 5,1 1070 ansammelt, wodurch die Phänomene der Gravitation und der Gravitationsmasse entstehen.
Schwerkraft ist der Prozess des Phasenübergangs dieser Art von Äther in korpuskularen Äther, bei dem ein Ätherdruckgradient um die Substanz herum auftritt. Dieser Gradient ist die Schwerkraft.
Als elementare elektrische Dipole, also „Verletzer“ des Druckgleichgewichts in der Phase Äther (an der Grenze von Domänen, die den Druck des korpuskularen Äthers nicht beeinflussen), sind Amere der Phase Äther die Ursache für die Erscheinungen von Polarisation (Anisotropie der Dipolverteilung), elektrisches Feld und Ladungen (Druckabweichung im Phasenäther nach oben oder unten) und das elektromagnetische Feld (Licht).
Da die Energiedichte des freien Äthers 2,54 · 1017 nicht so hoch ist, dass sie sich nicht verändern lässt, lässt sich diese Veränderung in einigen Fällen tatsächlich in Form einer Änderung der Lichtgeschwindigkeit und Rotverschiebung beobachten.
Und weiter folgend, in den Daten, die von den Detektoren kommen, gibt es Informationen über die Energieübertragung durch den Äther auf die Substanz, aber isolieren Sie es weiter dieser Moment unmöglich ... dieser Austausch ist die Essenz der Existenz von Materie, das Vorhandensein von Masse und Bewegung, meiner Meinung nach natürlich hypothetisch ... Wenn Sie von den Details fasziniert sind, können Sie sie finden, indem Sie einen Teil erzielen des Textes, den ich zitiere, in eine Suchmaschine ein. Dies ist eines der Werke von Karim Khaidarov.
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>Wie der lebende Klassiker der Astrophysik Dr. Arp ganz richtig schreibt,
>Rotverschiebung hat nichts mit Raumausdehnung zu tun
> oder "Rückzug" von Galaxien.
Es ist keine Frage. Diese Aussage. Nachdem Sie "A" gesagt haben, müssen Sie "B" sagen - womit ist dann die Rotverschiebung verbunden? Ich würde gerne hören.Antwort
Das heißt, es gibt keine Probleme, gleichzeitig an mehreren Bewegungsarten teilzunehmen? Und die Gründe für diese Bewegung können unterschiedlich sein? Warum dann einem einzelnen Stern Bewegung _nur_ als Ergebnis der Expansion des Universums zuschreiben?
Die Hubble-Konstante beträgt ~70 km/s pro _megaparsec_. Diese. in einer Entfernung von nahen Sternen, ein paar Parsec, ist der Beitrag der Expansion millionenfach kleiner, in der Größenordnung von 10 cm/sAntwort
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Die Erfahrung, das zweite Postulat der SRT zu überprüfen, kann nicht kompliziert sein, aber nehmen und überprüfen Sie die äquivalente Aussage: In einem transparenten Körper, sowohl in Bewegung als auch in Ruhe, ist die Lichtgeschwindigkeit gleich und hängt vom Brechungsindex ab Mittel. Darüber hinaus wurde dies bereits von Armand Hippolyte Louis Fizeau getan, wie sich E. Aleksandrov erinnerte.
Im Experiment von 1851 war die Lichtquelle in Ruhe, und das Medium (Wasser in parallelen Rohren) bewegte sich entgegengesetzt und entlang des Strahlengangs. Und es stellte sich heraus, dass das Wasser dem Licht eine gewisse Geschwindigkeit zu verleihen scheint, wenn es sich entlang bewegt, und die gleiche Menge nimmt, wenn es sich auf der gegenüberliegenden Seite bewegt. Aber gleichzeitig erwies sich die Addition der Wasser- und Lichtgeschwindigkeiten als nicht klassisch: Die experimentellen Daten waren genau zweimal kleiner als die nach dem Relativitätsprinzip von Galileo berechneten. Gleichzeitig wichen die Vorhersagen der Fresnel-Theorie (dem Prototyp der SRT) um 13 % von den gemessenen Werten ab.
Das Faszinierende ist, dass jedes Fizeau-Experiment (z. B. multiparametrisch, wenn verschiedene Flüssigkeiten am Experiment beteiligt sind, unterschiedliche Durchflussraten verwendet werden und die Länge der Rohre und die Frequenz des verwendeten Lichts im Laboraufbau geändert werden) ergibt genau die Hälfte des errechneten Wertes. klassisches Recht Addition von Geschwindigkeiten. Wieso den? Ja, denn die Lichtgeschwindigkeit ist keine Geschwindigkeit, und die Addition beispielsweise zur Wassergeschwindigkeit ist weder messtechnisch noch semantisch korrekt. Immerhin sind die Geschwindigkeiten und ihre Quadrate in Bezug auf definiert verschiedene Einheiten Messungen. Mehr dazu erfahren Sie, indem Sie die Suchmaschine nach Links zu „Quad Speed“ abfragen. Wir haben die Erde Umlaufgeschwindigkeit was (30 km/s) nur eine Größenordnung kleiner ist als die Geschwindigkeit der thermischen Bewegung von Sonnenteilchen.
Die Sonne empfängt und gibt 2e-5 W/kg ab (ich schreibe in Exponentialschreibweise, 3,14e+2=3,14×10²=314).
Für die Erde sind es dann 1e-6 W/kg, d.h. Jedes Kilogramm terrestrischer Materie erhält jede Sekunde 1e-6 J kinetische Energie.
Alle Geschwindigkeiten sind alles andere als Licht, also reine Schulphysik.
∆E = mV²/2 - mV˳²/2 = (m/2)×(V²-V˳²)≈ m×∆V×V
∆V = ∆E/mV, m=1kg V=3e+4 m/s ∆V≈3e-11 m/s pro Sekunde
Das ist natürlich sehr klein und völlig unmerklich, aber wie viele Sekunden haben wir?
Es gibt ungefähr 3e+7 in einem Jahr, d.h. pro Jahr erhöht sich die Geschwindigkeit um 1e-3 m/s, um 1 mm/s
In tausend Jahren 1 m/s In einer Million 1 km/s In einer Milliarde Jahren...
Bist du bereit, dich den Kreationisten von Young Earth anzuschließen? Ich nicht.
Schließen diese Berechnungen die Energieübertragung aus dem Äther ab? Nein. Aber sie legen die Messlatte für diese Übertragung so hoch, dass der ätherische Beitrag des Wetters keinen Beitrag zur Wärmefreisetzung der Sonne leistet.
Wir müssen zurück zu thermonuklearen.
„Und es scheint mir, dass Kernreaktionen ohne künstliche Rückkopplung grundsätzlich instabil sind, und sobald die Reaktion der Hauptsubstanz der Sonne auftritt, würde Protium nicht reibungslos und stabil ablaufen, sondern die Sonne wie eine Wasserstoffbombe explodieren lassen. "
Erstens, Rückkopplung Das heißt, die Explosion streut die nicht umgesetzte Substanz zu den Seiten und verringert ihre Konzentration. Irgendwo bin ich auf eine Zahl gestoßen, dass etwa 10 % des Plutoniums in einer Atombombe reagieren. Der berüchtigte Tschernobyl-Reaktor explodierte, aber nicht wie in Hiroshima.
Zweitens ist die Kinetik eine komplexe Sache, und bei aller Energieeffizienz sind einige Prozesse langsam. Sonst könnten wir Metalle in unserer Sauerstoffatmosphäre nicht verwenden.
Antwort
Ja, es war die Kleinigkeiten nicht wert))) 30 km / s, ... und die galaktischen 220 km / s? Plus eigene Drehung um die eigene Achse? Mein Gott, wie viel Energie soll da sein ... wo ist sie?! Aber ich habe im vorigen Beitrag versehentlich von MASSE und der gravitierenden freien Phase Äther gesprochen, oder meint ihr, Gravitation benötigt keine Energie, sozusagen eine „kostenlose Methode“?! Korpuskulärer Äther, während der Phasenübergang kugelsymmetrisch erfolgt , wird der „Zusammenbruch“ der Amere kompensiert, ohne zu produzieren Brownsche Bewegung Partikel.
Als Ergebnis dieser Transformation entsteht um die Gravitationssubstanz herum eine kugelsymmetrische Druckdifferenz, die den Gradienten des Gravitationsfeldes bestimmt, und wo Kraft ist, ist Energie ... Also können Kreationisten ruhen, obwohl sie hätten setzen sollen ein paar Umschläge)) sollte. Und ich muss sagen, für mich persönlich ist das obige noch eine Hypothese. In Bezug auf die Sonne ... wurde früher davon ausgegangen, dass die Basis Kernfusion ist ein Proton - eine Protonenfusionsreaktion, bei der schwerere chemische Elemente und Energie auftreten, und die Dauer einer solchen hypothetischen Verbrennung würde für 10 (hoch zehnte) Jahre der Existenz der Sonne ausreichen, aber Erde, Planeten Erdtyp, Asteroiden existieren seit 4,56 Milliarden Jahren, und während dieser Zeit sollte die Sonne bis zur Hälfte ihres Wasserstoffs verbraucht haben, und Studien haben bestätigt, dass die chemische Zusammensetzung der Sonne und des interstellaren Mediums fast identisch sind, und es stellt sich heraus, dass während Während der gesamten Zeit, in der die Sonne "brannte", wurde Wasserstoff praktisch nicht verbraucht. Und der Neutrinofluss kommt nicht aus den inneren Hochtemperaturteilen der Sonne, sondern aus den äquatorialen Oberflächenschichten und unterliegt saisonale Schwankungen täglich, 27-tägig, jährlich und 11-jährig und Neutrinos selbst mehrmals weniger als das, was notwendig ist, um das Vorhandensein einer pp-Reaktion in der Sonne zu behaupten, gibt es im Allgemeinen viele Fragen .... ZY. Es gibt schwierigere und interessantere Fragen. Bitte geben Sie an, wo Sie sie platzieren sollen.Antwort
Entschuldigung,
Aus irgendeinem Grund bewies Akademiker Aleksandrov zum ersten Mal "die Unabhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit von der Geschwindigkeit der Quelle".
Und wo ist wenigstens ein einziger Beweis für die "Unabhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit von der Geschwindigkeit des Empfängers"?
Die Geschwindigkeit einer Welle auf dem Wasser hängt nicht von der Geschwindigkeit der Quelle der Welle ab - einem Motorboot. Aber HÄNGT von der Geschwindigkeit der Empfänger ab - Schwimmer. Ein Schwimmer, der gegen die Welle schwimmt, registriert eine höhere Wellengeschwindigkeit als ein Schwimmer, der von der Welle wegschwimmt.
Wenn die Geschwindigkeit unabhängig ist Meereswelle nicht die Unabhängigkeit der Geschwindigkeit der Meereswelle von der Geschwindigkeit des Empfängers beweist, dann beweist die Unabhängigkeit der Geschwindigkeit der Lichtwelle von der Geschwindigkeit der Quelle nicht die Unabhängigkeit der Geschwindigkeit der Lichtwelle von der Geschwindigkeit des Empfängers.
Daher hat Akademiker Alexandrov wirklich nichts bewiesen. Wie schade.
Und die Existenz von Lasergyroskopen widerlegt die Idee der Invarianz der Lichtgeschwindigkeit. Sie existieren wirklich und funktionieren wirklich. Und sie arbeiten nach dem Prinzip der Ungleichförmigkeit der Lichtgeschwindigkeit für verschiedene Empfänger.
Mein Beileid an die Relativisten.
Antwort
Mir scheint, dass die Lichtgeschwindigkeit keine Konstante ist. Eine Konstante ist ihr Inkrement, d.h. der Wert der Beschleunigung des Prozesses der Lichtausbreitung im Raum, der numerisch gleich der Hubble-Konstante ist, wenn die Entfernung in Zeitsekunden in der Dimension der letzten Megaparsec und umgerechnet wird numerischer Wert Konstante dividiert durch die Anzahl der Sekunden in Megaparsec. In diesem Fall bestimmt das Hubble-Gesetz nicht die Entfernungsrate der von uns beobachteten extragalaktischen Objekte von der Erde in Abhängigkeit von der Entfernung zu diesen Objekten, ausgedrückt in der Zeit des Durchgangs eines Lichtsignals mit einer Geschwindigkeit c, sondern die Unterschied in den Ausbreitungsgeschwindigkeiten elektromagnetischer Wellen zwischen der modernen Epoche und dem Zeitpunkt, an dem die gemessene Strahlung dieses oder jenes Objekt verlassen hat. Einzelheiten finden Sie unter http://www.dmitrenkogg.narod.ru/effectd.pdf.
Die Lichtgeschwindigkeit ist aus völlig unterschiedlichen Gründen konstant (für verschiedene ISOs).
Der Übergang zwischen den Zuständen eines abstrakten Atoms – vom Zustand „basic“ zum „glow“ ist durch eine Umstrukturierung der Atomkonfiguration gekennzeichnet. Die Elemente dieser Konfiguration sind massiv, d.h. dieser Übergang braucht Zeit.
Eine abstrakte Ladung als Bestandteil dieses Übergangs hat ihr eigenes Feld. Dieses Feld ist nicht massiv (trägheitslos), d.h. wiederholt die Bewegung seiner Ladung gleichzeitig mit ihm im ganzen Raum.
Bei der Wechselwirkung von Quellatom und Empfängeratom wirken Schwankungen in den Feldern der Ladungen des Quellatoms unabhängig von der Entfernung sofort ("sofort") auf die Ladungen des Empfängeratoms.
Diese. Die „Lichtgeschwindigkeit“ hat zwei Komponenten – die unendliche Geschwindigkeit der (Feld-)Wechselwirkung und die Geschwindigkeit des Übergangs des Empfängers in den „Glüh“-Zustand.
Tatsächlich ist dies eine qualitativ völlig andere Theorie – eine Feldoszillationstheorie.
BEI Allgemeiner Fall- für die "Konstanz der Lichtgeschwindigkeit" ist eine unendliche Wechselwirkungsgeschwindigkeit erforderlich.Antwort
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Vorlesung
Elemente der speziellen Relativitätstheorie
Planen
Einführung
Galileis Relativitätsprinzip Galileische Transformationen.
Einsteins Relativitätsprinzip. Lorentz-Transformationen
Konsequenzen aus den Lorentz-Transformationen
Relativistischer Ausdruck für Energie
Partikel mit Null Masse
Dopplereffekt (längs)
Schlussfolgerungen 1905
Einführung
1905 A. Einstein schuf die spezielle Relativitätstheorie (SRT). Diese Theorie von Raum und Zeit gilt für den Fall schwacher Gravitationsfelder. Diese Theorie basiert auf zwei Postulaten: Einsteins Relativitätsprinzip und dem Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit.
Betrachten Sie zunächst das Relativitätsprinzip von Galileo.
Die einfachste Bewegung Festkörper- progressiv, gleichmäßig, geradlinig. Nach diesen einfachsten Relativbewegungen ist das Bezugssystem translatorisch, gleichförmig, geradlinig. Ist eines der Bezugssysteme bedingt fixiert, so bewegt sich das zweite relativ zum ersten mit einer Geschwindigkeit .
Galileis Relativitätsprinzip.
In allen Koordinatensystemen, die sich gleichförmig und geradlinig relativ zum Fixsternsystem und relativ zueinander bewegen, laufen alle mechanischen Phänomene genau gleich ab. Solche Koordinatensysteme werden genannt träge. Das Relativitätsprinzip von Galileo ist derzeit mit großer Genauigkeit für mechanische und elektromagnetische Phänomene experimentell bewiesen.
Galileische Transformationen.
Lassen Sie das System und bewegen Sie sich mit Geschwindigkeit. Wir beginnen mit der Zählung der Zeit t ab dem Zeitpunkt der Koinzidenz des Koordinatenursprungs. Dann die Koordinaten beliebiger Punkt R in diesen Systemen:
t - Fahrzeit.
In der Newtonschen Mechanik gehen wir davon aus, dass die Zeit in allen Bezugssystemen gleich fließt.
Somit kann in einem System, das sich entlang y bewegt, die Art der Bewegung beliebig sein. Der Satz von vier Gleichungen ist die Galileische Transformation.
Unter Berücksichtigung dessen differenzieren wir die erste Gleichung nach der Zeit
- die Projektion der Teilchengeschwindigkeit im System auf die Achse .
Folglich:
Wir differenzieren 2 und 3 Gleichungen:
; also 
; also 
Andernfalls: 
Diese Gleichung ist die Formel für die Transformation der Teilchengeschwindigkeit vom System auf .
Zeitdifferenzierung der letzten Gleichung:
Teilchenbeschleunigung in Bezug auf Systeme Zu und sind gleich.
Die Gesetze der Mechanik sind in allen Trägheitsbezugssystemen gleich - Galileos Relativitätsprinzip.
Mengen, die das gleiche haben numerischer Wert, in allen Bezugsrahmen, heißen invariant: Zeitintervall, Masse, Beschleunigung, Kraft, Länge des Objekts.
Das Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit
Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum hängt nicht von der Bewegung der Lichtquellen ab und ist daher in allen Inertialbezugssystemen gleich. Die Lichtgeschwindigkeit wurde erstmals 1676 gemessen. 300000km/s. Die Gültigkeit der Konstante c=const wurde 1887 von Michelson und Morley bewiesen.
Ausgehend von der Invariante in allen Trägheitskoordinatensystemen wird in diesem Stadium der Untersuchung des Universums auch berücksichtigt, dass c = max. Die Existenz einer Grenzgeschwindigkeit führt dazu, dass der Begriff der Gleichzeitigkeit relativ wird. Beispielsweise leuchtet mitten in einem Zug ein Lichtsignal auf. Befindet sich der Beobachter in der Mitte des Zuges, so bemerkt er das gleichzeitige Eintreffen des Lichts des Schlusslichts und des Zugkopfs. Der Stationswärter wird feststellen, dass das Signal den Schwanz vor dem Kopf erreicht hat. Die Geschwindigkeit der Informationsübertragung – die Lichtgeschwindigkeit – ist endlich, also der Weg, den das Lichtsignal vom Zugende bis zum diensthabenden Zug zurücklegt weniger weg durch ein Lichtsignal vom Chef an die diensthabende Person, daher wird die Zeit anders sein, wenn auch sehr geringfügig. Die Bedeutung dieses Effekts zeigt sich bei Bewegungsgeschwindigkeiten von Objekten nahe der Lichtgeschwindigkeit. Die Zeit fließt also anders verschiedene Systeme Referenz, aber Sie können es nur fühlen, wenn Sie Objekte mit nahen Geschwindigkeiten bewegen Mit.
