В этой статье, используя мои новые тригонометрические преобразования координат пространства и времени, я продолжаю исследовать возможное сверхсветовое движение материальных тел. Для этого даю материал из разделов 12.5.4 – 12.5.6 моей монографии «Произвольное движение инерциальных систем отсчета и группа тригонометрических преобразований Лоренца».
12.5.4. Сверхсветовой конус Хевисайда-Черенкова.
Первым вопросы движения электрического заряда со сверхсветовой скоростью исследовал О. Хевисайд (работы 34 – 36, см. также работу 37), который определил, что в этом случае круговое (на плоскости, или шарообразное в трехмерном пространстве) электромагнитное поле, образующееся при движении заряда c досветовой скоростью, трансформируется в коническое с половинным углом φ при вершине конуса при его сверхсветовом движении, так что sinφ = v/u, где у Хевисайда v есть скорость света, а u - скорость движения заряда. Впоследствии этот результат О. Хевисайда подтвердил де Кудр 38, и также эти вопросы исследовал А. Зоммерфельд 39. Экспериментальное открытие сверхсветового конуса излучения при сверхсветовом движении электронов в среде совершил П.А. Черенков 40, 41 под руководством С.И. Вавилова. Теория черенковского излучения была разработана И.Е. Таммом и И.М. Франком, которая опять-таки экспериментально количественно была подтверждена П.А. Черенковым.
Из всего многообразия литературы по этому вопросу мы остановимся на работе 42 О. Грона (GRǾN Ǿ.), в которой автор исследовал теоретический вопрос визуального, то есть светового, наблюдения за движением сверхсветовых тел (тахионов), излучающих свет (см. Рис. 10 ниже). Хотя эти выводы О. Грона во многом предвосхитил 43 О. Хевисайд (как показывает автор работы 44 Jones R.T.). На конус О. Хевисайда и раздвоение изображения сверхсветового объекта указывают также авторы работ 47, 48.
Точка А – есть та точка траектории движения тахиона, в которой наблюдатель, находящийся в точке Р, впервые для себя, в свой момент времени t = 0 увидит тахион. Сам тахион в этот момент времени будет находиться в точке В, поскольку за время, требующееся свету, чтобы пройти расстояние АР, тахион успеет переместиться из точки А в точку В. В некоторый следующий момент времени t тахион находится в точке С. Наблюдатель в Р в этот момент времени будет видеть два изображения тахиона, одно в точке D, другое в точке Е, то есть, к наблюдателю в этот, один и тот же, момент времени приходят два сигнала от двух изображений тахиона, двигающихся друг от друга в противоположных направлениях. В точке А в краткий миг времени t = 0 наблюдатель впервые видит одно изображение тахиона, которое в последующий краткий миг раздваивается на вышеупомянутых два (см. работу 42).
Еще О. Хевисайд показал 34 – 36, что угол φ таков, что его синус равен sin φ = c/v (в современных обозначениях), где с –скорость света, v - сверхсветовая скорость движения тела, так что v >c. Это легко видно из рассмотрения треугольника AFC, в котором АС = vt, а AF = сt.
Как уже упоминалось выше, наблюдатель в Р впервые видит тахион на траектории сближения в точке А, то есть, он впервые видит тахион при угле наблюдения θ, и именно в той точке и при этом угле наблюдения тахион начинает раздваиваться.
Для наших целей важно следующее соотношение:
cos θ = AF/AС = с/v.
То есть, косинус угла наблюдения θ равен синусу полуугла φ при вершине сверхсветового конуса. Получается, что величина угла θ, при котором для наблюдателя в Р начинается раздвоение изображения тахиона, определяется соотношением скоростей с/v.
Но, как было показано выше в разделе 12.5.3 это же соотношение скоростей с/v определяет величину критического угла θₖₚ, то есть такого угла наблюдения, при котором какие-то физические параметры движения будут равными бесконечно большому значению, а какие-то будут равными нулю.
При этом согласно работе 42, в моменты времени, сразу же последующие за тем моментом времени, когда наблюдатель первый раз увидит тахион на траектории сближения, этот наблюдатель начинает видеть одновременно для себя два изображения тахиона, одно из которых будет перемещаться в сторону движения самого тахиона (по рисунку – вправо от точки А), и другое – в противоположную сторону, то есть, в сторону, откуда тахион пришел (по рисунку – влево от точки А). То есть, первое изображение (двигающееся вправо) есть изображение собственно самого тахиона, поступающее с отставанием во времени к неподвижному наблюдателю в Р, и совпадающее с направлением движения самого тахиона. Поэтому мы имеем все основания назвать такое изображение действительным запаздывающим изображением тахиона. Второе изображение есть также изображение тахиона, и оно также поступает с отставанием во времени к неподвижному наблюдателю, но направление движения этого изображения не совпадает с действительным направлением движения самого тахиона. Это изображение двигается в обратную сторону, а потому доставляет наблюдателю мнимое, не действительное (ложное) направление движения тахиона. Поэтому мы имеем все основания назвать такое изображение мнимым изображением тахиона, поскольку оно доставляет нам информацию о мнимом положении тахиона в пространстве и во времени.
Сопоставляя эти две рассматриваемые теоретические ситуации (нашу и О. Грона), мы видим, что те участки траектории сближения в нашем примере, на которых физические параметры движения являются мнимыми, то есть те участки, которые мы, в силу этого, назвали мнимыми, эти участки полностью идентичны тем участкам траектории движения у Грона, по которым осуществляется мнимое движение мнимого изображения тахиона.
И, с другой стороны, те участки траектории сближения, на которых в нашем примере физические параметры движения являются действительными, то есть те участки, которые мы, в силу этого, назвали действительными, эти участки полностью идентичны участкам траектории движения у Грона, по которым осуществляется действительное движение действительного изображения тахиона. Обозначим этот наш вывод как (обстоятельство (Д)).
Поэтому можно уверенно и обоснованно заявить, что та точка траектории сближения, в которой неподвижный наблюдатель впервые увидит сверхсветовое движущееся тело, и та точка траектории движения, на которой физические параметры движения такого тела не определены (бесконечно большие или равные нулю), являются, обе, в разных примерах одной и той же точкой.
Тогда рассматриваемая нами выше (в разделах 12.5.1 - 12.5.3) мнимость физических параметров движения на самом деле представляет собой реально существующие параметры движения по траектории сближения, которые относятся не к действительному на тот момент времени изображению объекта движения, а к его фиктивному, мнимому изображению, которое, тем не менее, вполне реально, поскольку неподвижный наблюдатель получает от него соответствующие световые сигналы. При этом по мере хода собственного времени неподвижного наблюдателя он получает все новую и новую информацию о мнимых физических параметрах движения, соответствующую все более дальним от места расположения наблюдателя точкам траектории движения тела.
Соответственно, действительность физических параметров движения на самом деле представляет собой реально существующие параметры движения, которые относятся к действительному на тот момент времени изображению объекта движения.
В этом и только в этом, похоже, и заключается вся разница между действительными и мнимыми физическими параметрами движения сверхсветового объекта.
Не сложно будет увидеть, что само местоположение точки А на траектории движения сверхсветового тела будет разным для разных неподвижных наблюдателей. Это местоположение точки А будет зависеть от положения каждого наблюдателя в пространстве, ибо для каждого из них при одном и том же значении сверхсветовой скорости движения тела будет находиться своя собственная точка А, при разном местоположении которой будет сохраняться один и тот же угол наблюдения θ. Поэтому каждый из этих наблюдателей будет видеть свое собственное начало раздвоения изображений тахиона в иной точке А, нежели соседи. Поэтому, там, где один наблюдатель будет видеть действительное изображение тахиона, другой может наблюдать мнимое изображение тахиона и наоборот. Таким образом, и здесь будет проявляться относительность условий наблюдения. Все, что было сказано, проиллюстрировано на Рис. 11.
На Рис. 11 показаны две разные, неподвижные относительно друг друга и движущегося тахиона, системы отсчета, ИСО К* и ИСО К^. Углы наблюдения θ* и θ^ при точках, соответственно, А* и А^ одинаковы и равны углу наблюдения θ при точке А, так что углы θ, θ* и θ^ равны, и
cosθ = cosθ* = cosθ^ =c/v. Как видим, при соблюдении равенства указанных углов, места нахождения точек А* и А^ на траектории движения тахиона связаны с соответствующим местонахождением начал координат О* и О^ систем отсчета ИСО К* и ИСО К^. В связи с этим для наблюдателя в точке О* тахион впервые появится в точке А*, а для наблюдателя в точке О^ тахион впервые появится в точке А^.
Для наблюдателя в точке О* действительное изображение тахиона будет двигаться из А* в сторону точки В, тогда как мнимое изображение тахиона начнет двигаться из точки А* в сторону точки Е. Соответственно, для наблюдателя в точке О^ действительное изображение тахиона будет двигаться из А^ в сторону точки G, тогда как мнимое изображение тахиона начнет двигаться из точки А^ в сторону точки D. Как видим, мнимые и действительные движения изображений тахионов для разных наблюдателей не совпадают, и даже могут накладываться на отдельных участках траектории друг на друга. Например, действительное изображение тахиона, идущее из А^ в сторону точки В рано или поздно будет проходить по тем же самым участкам траектории, по которым будет проходить мнимое изображение тахиона, идущее из А* в сторону точки, например, G. Но ни наблюдатель в О^, ни наблюдатель в О* этого наложения двух изображений не увидит, так как каждый из них будет видеть только свое изображение.
Еще раз обратим внимание на то обстоятельство, что точки А, А* и А^ для каждого из наблюдателей являются не только точками, в которых для каждого из них впервые появится тахион, но и точками, в которых для каждого из них будут зафиксированы бесконечно большие (или нулевые) значения физических параметров. То есть, когда один из них зафиксирует бесконечно большие (или нулевые) значения физических параметров, то два других этого не подтвердят, так что для этих двух наблюдателей значения физических параметров будут все еще вполне определенными. Если следовать прежней логике эйнштейновской СТО, то данное обстоятельство будет обозначать, что для одного из наблюдателей сверхсветовое движение будет невозможным и потому подлежит запрету, тогда как для двух других наблюдателей никаких запретов на сверхсветовое движение существовать еще не будет. Затем, по истечении некоторого времени запрет для первого наблюдателя на сверхсветовое движение исчезнет, тогда как этот запрет может наступить для любого из двух других наблюдателей (обстоятельство Е). Это ли не есть неопровержимое свидетельство
относительного характера даже для самого запрета на
то есть свидетельство
относительного характера даже пресловутого порога (предела)
Заметим, что все три наблюдателя, Р, О* и О^ неподвижны друг относительно друга, поэтому их часы могут быть свободно синхронизированы друг с другом и потому для них существует единое общее время. Поэтому сопоставляя по времени свои наблюдения с наблюдениями двух других наблюдателей, каждый из них сможет убедиться в относительности собственных наблюдений, включая относительность предела скорости света.
И если все это действительно так, а наш анализ, похоже, со всей определенностью утверждает, что это именно так, то вообще
нет никаких оснований видеть в СТО какие-либо запреты
на существование сверхсветового движения материальных тел.
Ибо получающие в СТО бесконечно большие (или нулевые) величины физических параметров при движении со скоростью, равной скорости света (случай а), или же мнимые величины физических параметров при сверхсветовом движении (случай б), есть всего лишь отражение того факта, что эти величины относятся либо к той точке траектории движения, на которой для стороннего неподвижного наблюдателя происходит раздвоение (для траектории сближения!) изображений движущегося тела (а потому и появляется неопределенность в определении физических параметров!), либо же эти величины относятся к мнимому движению мнимого изображения-двойника движущегося тела.
Таким образом, оказывается, что предложенные нами выше (в разделе 12.5.3) условия критичности и мнимости, также не запрещают сверхсветовое движение с любой скоростью, а всего лишь свидетельствуют о текущем нахождении изображения движущегося сверхсветового тела либо в области мнимого движения по траектории (случай б), либо в самом начале перехода к такой области (случай а).
Однако, все то, что мы написали выше в данном разделе, относится пока только к той точке А траектории движения сверхсветового тела, в которой происходит раздвоение изображения этого тела на действительное и мнимое. Назовем эту точку первой критической точкой. Но на самом деле таких критических точек всегда две, а не одна (см., например, Рис. 8 и 9 в разделе 12.5.3, и сам этот раздел). Поэтому имеет смысл посмотреть, а что же происходит во второй критической точке. Это та точка траектории движения тела, которая находится на траектории удаления и лежит совместно с точкой А симметрично относительно основания нормали, опущенной из точки наблюдения неподвижного наблюдателя на траекторию движения.
12.5.5. Вторая критическая точка А’.
Сразу же заметим, что таких определений, как первая и вторая критические точки, в работе 42 нет, эти определения введены нами здесь с целью показать, что те точки траектории движения сверхсветового тела, на которых появляются случаи а) и б) (см. выше), имеющие место в уравнениях СТО, точно совпадают с точками траектории движения сверхсветового тела, в которых имеют место сразу два изображения такого тела, действительное и мнимое (случай а), либо что-то другое (случай б).
Переходим к построению точки Аʹ. Отмечаем на траектории движения тела точку Аʹ, откладывая вправо от точки G, - основания нормали из точки наблюдения Р на траекторию движения, - отрезок GАʹ, равный отрезку АG, и соединяем получившуюся точку Аʹ с точкой Р. В силу равенства отрезков АG и GАʹ получившийся треугольник АРАʹ будет равносторонним, и потому угол ААʹР = углу θʹ окажется равным углу наблюдения θ. В силу равенства треугольников АGР и АʹGР угол GРАʹ будет равным углу φ. Для положения точки Аʹ угол наблюдения из точки Р станет равным углу РАʹС и он окажется равным (180° - θʹ), или, вследствие равенства углов θ и θʹ, угол РАʹС окажется равным (180° - θʹ), что точно совпадает со значением второго критического угла, который появляется при миновании движущимся слева направо телом точки G, и, соответственно, угла наблюдения в 90°.
Рассмотрим, чем отличаются друг от друга две критические точки, первая – точка А и вторая – точка Аʹ (см. Рис. 12). Сразу же отметим, что первая критическая точка находится на траектории сближения тела с наблюдателем, тогда как вторая – на траектории удаления тела от наблюдателя. Далее.
Первая критическая точка А. Наблюдатель, находящийся в точке Р, впервые увидит тахион благодаря световой волне, распространяющейся в направлении АР. Эта световая волна составляет с другими такими же, исходящими от других точек траектории движения DC в направлениях, параллельных АР, нижнюю ветвь FC волнового фронта конуса Хевисайда-Черенкова. Поэтому, сразу же вслед за первым появлением тахиона, наблюдатель в Р увидит пару изображений тахиона, исходящих от соответствующей пары точек траектории, находящихся справа и слева вблизи от точки А, вначале на равных расстояниях от нее. Отметим, что эта световая волна AP, составляющая фронт светового конуса Хевисайда-Черенкова, единственная, попадающая в точку Р. То есть, она приходит в точку Р из точки А только один раз.
Вторая критическая точка Аʹ. Наблюдатель, находящийся в точке Р, увидит тахион, находившийся в точке Аʹ, благодаря световой волне, распространяющейся в направлении АʹР. Эта световая волна не является уже световой волной, составляющей световой конус, а является световой волной, распространяющейся внутри светового конуса в направлении назад вниз (по рисунку) к точке Аʹ. Поэтому непосредственно в момент времени, предшествующий появлению в точке Р света от точки Аʹ, наблюдатель в Р увидит свет от точки траектории (условно обозначим ее как <Аʹ), лежащей чуть левее точки Аʹ(на Рис.11 она не показана). А в момент времени, непосредственно последующий за появлением в точке Р света от точки Аʹ, наблюдатель в Р увидит свет от точки траектории (условно обозначим ее как Аʹ>), лежащей чуть правее точки Аʹ. Из этого ясно, что по времени наблюдателя в Р свет от точек <Аʹ, Аʹ и Аʹ> приходит к наблюдателю в Р последовательно, друг за другом, а не одновременно. Это означает, что никакого раздвоения изображения (или наоборот, к примеру, слияния двух изображений в одно) наблюдатель в Р для второй критической точки Аʹ не увидит. Значит феномен раздвоения изображения тахиона на два изображения, присущий первой критической точке, для второй критической точки просто отсутствует.
Тогда это означает, что действительное изображение тахиона, родившееся в точке А и двигающееся для наблюдателя в Р направо от точки А, по достижении этим изображением точки Аʹ продолжает также двигаться направо от точки Аʹ в сторону точек В, С и далее, то есть, в сторону фактического нахождения тахиона. Значит, тем участкам траектории движения, лежащим правее точки Аʹ и которые, в соответствии с уравнениями СТО при v/c ≥ 1, или в наших уравнениях при v·cosθ/c ≥ 1, являются мнимыми участками, соответствует действительное движение действительного изображения тахиона.
Таким образом, оказывается, что мнимость физических параметров движения тела в уравнениях СТО при v/c ≥ 1, или в наших уравнениях при v·cosθ/c ≥ 1, соответствующая траектории удаления, на самом деле соответствует действительному движению. То есть, эта мнимость – есть только кажущаяся мнимость, расчетная, иначе – определяемая расчетом из уравнений, но не соответствующая действительному характеру движения.
Также отметим, что согласно уравнениям СТО при v/c ≥ 1, или в наших уравнениях при v·cosθ/c ≥ 1, во второй критической точке Аʹ физические параметры движения тела принимают либо бесконечно большие, либо нулевые значения. Но в нашем примере движения тахиона наблюдатель в Р, принимающий световую волну из точки Аʹ, никаких подобных особенностей не увидит, так как их в действительности просто нет. Просто нет потому, что для наблюдателя в Р световая волна от точки Аʹ ничем не отличается от световых волн, приходящих к нему от точек <Аʹ и Аʹ>, являющихся близлежащими на траектории к точке Аʹ и для которых подобный экстремальный характер физических параметров движения отсутствует по определению. Таким образом, оказывается, что и бесконечно большие, и нулевые величины, высчитываемые в уравнениях СТО при v/c ≥ 1, или в наших уравнениях при v·cosθ/c ≥ 1, на самом деле в физической действительности движения таковыми не являются.
Поэтому, вообще говоря, появлению мнимой единицы, бесконечно больших и нулевых значений физических параметров движения в расчетных уравнениях при реализации наблюдений за движущимся телом со стороны внешнего неподвижного наблюдателя не следует придавать столь уж большого значения. Их появление в расчетах есть всего лишь математический маркер, указатель того, что скорость движения тела либо стала равна световой, либо уже преодолела пресловутый порог («предел») скорости света. И появление этого маркера не влечет за собой каких-либо значимых физических последствий для движения тела как такового.
Попутно заметим, что, очевидно, следует различать наблюдаемые, видимые, расчетные эффекты при движении тела (кажимость) от некоторых действительных реальных эффектов.
К числу последних следует отнести, например, разгон заряженных частиц на ускорителях. Разница между наблюдаемыми эффектами и разгоном заряженных частиц на ускорителях очевидна. В первом случае мы просто наблюдаем за движением, получая информацию о нем при помощи световых лучей (волн) и фиксируем получаемую информацию о физических параметрах движения каковыми они нам кажутся, представляются. Во втором случае мы не наблюдаем пассивно, а активно воздействуем на движущийся объект (частицу), ускоряя ее своим воздействием извне на ее движение.
То есть, во втором случае всегда есть физический механизм передачи нашего воздействия на движущийся объект, а в первом случае такового механизма нет.
Очевидно, нет нужды объяснять, насколько эти две ситуации физически разные. Таким образом,
ситуации наблюдения за релятивистки движущимися объектами (наблюдение явления) и производимого релятивистского воздействия на движущийся объект физически различны.
В этой работе изучаются именно наблюдаемые релятивистские эффекты (явления), но не делается попытка изучать производимое релятивистское воздействие, например, на разгоняемую частицу.
А потому мы, по итогам рассмотрения этого раздела, еще раз лишь утверждаемся в мысли о том, что собственно
12.5.6. Физическая и кинематическая конфигурации движущегося
тела и сверхсветовое движение.
Подъитоживая все здесь сказанное в отношении сверхсветового движения материального тела, мы можем заявить, что, по-видимому, надо разделять условия движения тела и условия наблюдения за его движением.
К первым безусловно следует отнести относительную скорость движения тела, также то, насколько эта скорость больше скорости света, и, кроме того, направление траектории движения тела в пространстве, а также какова масса движущегося тела.
Ко вторым безусловно следует отнести то, в какой конкретно точке пространства находится неподвижный наблюдатель, каковы величины углов наблюдения α, β, γ в каждый конкретный момент наблюдения по времени неподвижного наблюдателя, а также каково кратчайшее расстояние (длина перпендикуляра) от точки наблюдения до траектории движения тела.
Первичные физические параметры движения тела, такие как относительная скорость его движения и его масса предопределяют вторичные физические параметры движения этого тела, к которым следует отнести его собственные импульс, кинетическую и полную энергии. Тогда, добавив к известному еще от А. Эйнштейна 10, 11 понятию геометрической конфигурации тела эти физические параметры движения тела, мы получим то, что можно было бы назвать, развивая далее утверждения А. Эйнштейна, физической конфигурацией движущегося тела. Таким образом, физическая конфигурация движущегося тела оказывается связанной с условиями движения тела.
Еще от А. Эйнштейна 10, 11 было понятно, что то, что он назвал кинематической конфигурацией тела, связано с условиями наблюдения неподвижным наблюдателем за движением тела. В нашем случае применения тригонометрических преобразований Лоренца эти условия наблюдения неподвижным наблюдателем за движением тела просто расширяются в сравнении с условиями наблюдения по А. Эйнштейну (традиционная СТО). Расширяются за счет появления углов наблюдения, кратчайшего расстояния от точки наблюдения до траектории движения тела. Поэтому в наших условиях применения тригонометрических преобразований Лоренца, за той совокупностью физических величин, которые наблюдает неподвижный наблюдатель при движении тела, можно было бы так и оставить название кинематической конфигурацией тела.
Со времени А. Эйнштейна 10, 11 стало понятно, что неподвижный наблюдатель в состоянии видеть (наблюдать) только кинематическую конфигурацию быстро движущегося тела. А она – разная для разных наблюдателей. Поэтому не будет ошибкой сказать, что кинематическая конфигурация тела зависит только от условий наблюдения, то есть, от того, каковы эти условия для данного конкретного неподвижного наблюдателя. Но это означает не что иное как относительность условий наблюдения. Отсюда не сложно сделать следующий логический переход. Показанные нами выше обстоятельства (А), (Б), (В), (Г), (Д) и (Е) вполне себе объяснимы только с позиций относительности условий наблюдения. Тогда мы сразу же получаем ответы на вопросы (1) – (5), сформулированные в конце предшествующего раздела 12.5.3.
Мнимые значения физических параметров движения есть в той же мере относительные кинематические значения, как и действительные значения физических параметров движения. Те точки траектории движения, на которых происходит переход от действительных параметров к мнимым, и наоборот, то есть, точки траектории, на которых физические параметры движения определяются как бесконечно большие (или нулевые), эти точки являются, как мы выяснили выше, относительными кинематическими точками. Тогда сам этот переход значения физического параметра через бесконечность также является относительным кинематическим переходом.
Поэтому как мнимые значения параметров движения тела, так и их бесконечно большие (или нулевые) значения в физической реальности существуют, они не являются ни не существующими, ни скрытыми, они являются относительными кинематическими значениями параметров, то есть являются видимыми, видимыми либо потенциально, либо реально. Их потенциальная видимость означает, что они станут реально видимыми тогда, когда свет от тех участков траектории движения, которые сейчас, в данный момент текущего времени неподвижного наблюдателя представляются ему мнимыми, дойдет до этого наблюдателя.
То же самое в отношении тех критических точек на траектории движения, на которых физические параметры движения тела становятся бесконечно большими (или нулевыми). Такие бесконечно большие (или нулевые) значения физических параметров движения тела также являются, в свете всего сказанного выше, относительными кинематическими значениями параметров, поэтому они также являются видимыми, видимыми либо потенциально, либо реально. Это также означает, что когда свет от критических точек траектории движения тела дойдет до наблюдателя, то наблюдатель увидит, сможет зафиксировать эти параметры движения. Причем заметим, что термин «увидит, сможет зафиксировать» в отношении таких физических величин как энергия или импульс не совсем верен, ибо ни энергия, ни импульс сами по себе не являются непосредственно наблюдаемыми величинами, а являются величинами расчетными, то есть подсчитанными тем или иным образом на основании данных наблюдений.
Заметим также, что сама по себе видимость, наблюдаемость относительных кинематических мнимых и бесконечно больших (или нулевых) значений физических параметров движения, совсем не означает, что физические параметры движения собственно самого тела вдруг стали бесконечно большими (или нулевыми), или мнимыми. Ибо, как понятно еще со времен А. Эйнштейна, геометрическая (а теперь и физическая) конфигурация движущегося тела при больших скоростях относительного движения вовсе не совпадает с его кинематической конфигурацией и потому отличается от нее.
Из кинематической относительности как мнимых значений, так и бесконечно больших (или нулевых) физических параметров движущегося тела сразу же следует, что
никакого светового барьера (предела) скорости движения материального тела в природе НЕ существует вообще.
То есть, сверхсветовые движения не только могут иметь место в случаях, как мы выяснили выше, например, v²/ξ²c² < 1, но и в случаях, когда v²/ξ²c² =1, а также и в случаях, когда v²/ξ²c² >1.
Ибо, как мы показали выше, ни мнимость значений параметров движения, ни их бесконечно большое (или нулевое) значение не могут служить обоснованием запрета на сверхсветовое движение с любой скоростью ввиду кинематической относительности этих значений.
Мы теперь, опираясь на полученные в этой работе результаты, свободно можем смоделировать такую физически реальную ситуацию, при которой одновременная видимость кинематических относительных физических параметров движения материального тела с разными значениями физических величин для разных, неподвижных друг относительно друга наблюдателей, выявляется явным образом как физическое ЯВЛЕНИЕ, не отражающее во всей полноте сущности такого движения.
Поэтому теперь мы можем дать точный ответ на поставленные выше вопросы (1), (2) и (3):
Поскольку все физические параметры движения материального тела в системе отсчета неподвижного наблюдателя носят не абсолютный, а кинематический и относительный характер, то есть характер только видимых, наблюдаемых величин, изменяющихся от одного неподвижного наблюдателя к другому такому же наблюдателю, величин, не сводимых к реальной физической конфигурации материального тела и отличающихся от нее для каждого из неподвижных наблюдателей на разные величины, постольку
Сверхсветовое движение материальных тел с любой скоростью
теорией относительности принципиально не запрещается.
Существует, вместе с тем, казалось бы, один весьма веский довод, лежащий вне сферы действия специальной теории относительности, в соответствии с которым (как не совсем обоснованно до сих пор считали физики), сверхсветовое движение не может быть реализовано в природе. И довод этот – требование соблюдения принципа причинности 33.
Нам представляется, однако, что этот довод во многом основан на превратно понимаемых некоторых особенностях самой СТО. На самом деле все так называемые причинные парадоксы в СТО вполне полностью решаемы при абсолютном соблюдении принципа причинности, если исходить из правильных посылок и трактовок. Но это уже тема другой работы, нашей работы «Причинные «парадоксы» в Специальной Теории Относительности. Краткие история и описание, решение», поэтому здесь мы на этом пока и остановимся.
Ссылки на статьи по монографии «Произвольное движение инерциальных систем отсчета и группа тригонометрических преобразований Лоренца».
Тригонометрические преобразования координат пространства и времени. Superluminal motion 1
Ссылки на начальные статьи по моим монографиям:
Сверхсветовое движение материальных тел. О книге
Литература.
(нумерация списка литературы соответствует таковой в книге. Здесь приведена только та литература, ссылки на которую есть в тексте).
10 Эйнштейн А., «О принципе относительности и его следствиях», в книге «Теория относительности. Избранные работы», НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», Ижевск, 2000 г. Оригинал: «Uber der Relativitatsprinzip und die aus demsel ben gezogenen Folgerungero. Jahrb. d. Radioaklivitat und Elektronik, 1907 b. 4. s. 411.
11 Эйнштейн А., «Принцип относительности и его следствия в современной физике», в книге «Теория относительности. Избранные работы», НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», Ижевск, 2000 г. Оригинал: Principe de relativite et ses consequences dans la physique moderne. Arch. sci. phys. Natur., ser. 4, 1910, 29, 5-28, 125-144.
33 Рыбаков Ю.П., «Тахионы», «Физическая энциклопедия», под ред. Прохорова А.М., том 5, стр. 43 – 44.
34 Хевисайд О., «Electromagnetic waves, the propagation of potential, and the electromagnetic effects of a moving charge», The Electrician; Part I., Nov. 9, 1888, p. 23 ; Part II., Nov. 23, 1888, p. 83 ; Part. III., Dec. 7, 1888, p. 147 ; Part IV., Sept. 6, 1889, p. 458.
35 Хевисайд О., «On the Electromagnetic Effects due to the Motion of Electrification through a Dielectric», Phil. Mag. v.27, April, 1889, p. 324 – 339.
36 Хевисайд О., «NOTE ON THE MOTION OF A CHARGED BODY AT A SPEED EQUAL TO OR GREATER THAN THAT OF LIGHT», Appendix G in the vol.2 «Electromagnetic theory», p. 533 –535.
37 Болотовский Б.М., «Оливер Хевисайд 1850-1925», издательство «Наука» АН СССР, Москва, 1985.
38 des Coudres Th., «Zur Theorie des Kraftfeldes elektrischer Ladungen, die sich mit Ueberlichtgeschwindigkeit bewegen», Archives Neerlandaises des Sciences Exactes et Naturelles, serie II, tome V, La Haye Martinus Nijhoff, 1900, p. 652 – 664.
39 Sommerfeld A., «Vereenvoudigde afleiding van het veld van, en de krachten werkende op een electron bij willekeurige beweging» (на голландском), Koninklijke Akademie van Wetenschappen te Amsterdam, Verslag van de Gewone Vergaderingen der Ws en Natuurkundige Afdeeling, van 28 Mei 1904 tot 22 April 1905, p. 431 – 452.
40 Cerenkov P.A., «Visible Radiation Produced by Electrons moving in a Medium with Velocities Exceeding that of Light», Physical Review, vol. 52, August 15, 1937, p. 378 – 379.
41 Черенков П.А., «ИЗЛУЧЕНИЕ ЧАСТИЦ СВЕРХСВЕТОВОЙ СКОРОСТИ И НЕКОТОРЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ ЭТОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКЕ», УФН, том LXVIII, вып. 3, июль 1959 г., стр. 377 – 386.
42 Gron O. (GRǾN Ǿ.), «Visual appearance of superluminal bodies», LETTERE AL NUOVO CIMENTO, VOL. 23, N. 3, 16 Settembre 1978, p. 97 – 100.
43 Хевисайд О., "Electromagnetic Theory," New York, Dover Publications, Inc., 1950, p. 378.
44 Jones R.T., «Conformal coordinates associated with space-like motions», Journal of the Franklin Institute, Vol. 275, № 1, Jan. 1963.
47 Caldirola P., Recami E., «Causality and Tachyons in Relativity», in book: "Italian Studies in the Philosophy of Science", edited by Maria Luisa Dalla Chiara, series: "Boston Studies in the Philosophy of Science" volume 47, Dordrecht: Holland/Boston: USA, London: England, 1980, p.p. 249 - 298.
48 Recami E., «An introductory view about superluminal frames and tachyons», in the book "Tachyons, Monopoles, and Related Topics", editor E. Recami, Amsterdam: North-Holland, 1978, pp 3-25; (см. также: Erice 1976, Proceedings, «Tachyons, Monopoles, and Related Topics», Amsterdam 1978, рр. 3-25, and Catania Univ. - PP-582 (78.REC.FEB) 23p.
Хэштеги:
#Лоренц, #Lorentz, #преобразованияЛоренца, #Lorentztransformations, #тригонометрическиепреобразования, #Минковский, #Minkowski, #пространствоМинковского, #spaceMinkowski, #плоскостьМинковского, #planeMinkowski, #trigonometrictransformations, #СТО, #STR, #специальнаятеорияотносительности, #specialtheoryofrelativity, #инерциальныесистемыотсчета, #inertialreferencesystems, #сверхсветовой, #superluminal, #overlight, #тахион, #tachyon, #сверхсветовоедвижение, #superluminalmovement, #пределскоростисвета, #speedlimitoflight, #конусХевисайда, #coneHeaviside, #конусЧеренкова, #coneCherenkov, #формуласложенияскоростей, #formulaforaddingspeeds
Copyright © Платонов А.А. 2021 Все права защищены.
