Навигация: => 

На главную / Физика / Открытия /

ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ, НОВЫЕ ПОДХОДЫ, НОВЫЕ ИДЕИ. ЭФИР

ЭФИР

  Эфир я определяю как множество всех мыслимых виртуальных инерциальных систем, произвольно движущихся с постоянными скоростями относительно друг друга, и рассматриваемых как единое целое.

  Обращаю внимание на принципиальное отличие такого эфира от всех традиционных попыток определения и интерпретации эфира. Во всех, известных мне случаях, эфир опредлеляется как физическая среда, состоящая из «тонкой материи», однородного и изотропного фона движущихся частиц, «безчастичной формы материи» и т.д. и т.п. Мой эфир — это пространство, обладающее определенным свойством движения, поэтому можно даже назвать такой эфир математическим. Разумеется, можно говорить и о физической среде в эфире (или, наоборот, об эфире в среде), но при этом понятие среды — внешнее, дополнительное по отношению к эфиру понятие, так же как вообще физика по отношению к геометрии.

  Введение эфира позволяет по-новому взглянуть на всю ньютоновскую механику. В эфире стирается грань между различными движениями с постоянной скоростью или покоем в том смысле, что для любого тела, движущегося с постоянной скоростью, найдется в эфире инерциальная система, относительно которой тело покоится, а также найдется в эфире система, относительно которой тело движется с любой, наперед заданной, постоянной скоростью. Это позволяет любое тело, систему отсчета, движущиеся равномерно и прямолинейно, считать «неподвижными» в эфире, а «движение» в эфире определить как движение с ускорением относительно эфира (т.е. относительно любой фиксированной инерциальной системы). В этом же смысле можно говорить о вращении тел относительно эфира, силах, действующих в эфире, о законах Ньютона в эфире. Более того, если нас не интерересует постоянная составляющая скорости тела, её можно отбросить, относя движение тела к эфиру, и т.д. При этом, все противоречия классического эфира (абсолютно неподвижный, частично или полностью увлекаемый эфир и т.п.) разрешаются самым естественным образом. Призываю противников и сторонников эфира прекратить "войну" и "заключить мир" на базе нового эфира.

  Ничего необычайного в предлагаемой интерпретации эфира нет, просто, это — новая, возможно, непривычная пока, точка зрения. Действительно, рассмотрим траекторию тела в окрестности (по времени) начального момента (для простоты)

 , (1)

  где — начальное положение и — начальная скорость тела (штрихом обозначена производная по времени, двумя штрихами — вторая производная по времени). Произвол в выборе начальной точки , по-видимому, представляется столь естественным и очевидным, что начальная точка часто просто игнорируется, т.е. отбрасывается в правой части (1), приравнивается нулю, или же, по умолчанию, предполагается следующее:

 , . (2)

  с отбрасыванием затем индекса «один». Все это допустимо в соответствии с принципом относительности Галилея и с преобразованиями Галилея.

  То новое, что предлагаем мы с введением эфира — это поступить так же со следующим членомв (1) или в (2), с тем же обоснованием. (Как возможность отбросить еще один, следующий член в разложении (1), следует рассматривать попытку Эйнштейна интерпретировать равноускоренное движение как "инерциальное движение в искривленном пространстве-времени".)

  В ньютоновской механике движение любой материальной частицы с массой m задается уравнением Ньютона

  и начальными условиями

a) (3-a)

b) , (3-b)

  т.е. в произвольной, но фиксированной инерциальной системе отсчета с также произвольной, но фиксированной точкой отсчета (или в некоторой фиксированной системе координат) записываются уравнение Ньютона и начальные условия в некоторый, также произвольный, но фиксированный момент времени. Принцип относительности Галилея с преобразованиями Галилея гарантируют произвол в выборе инерциальной системы и начала отсчета, по которым, уже однозначно, определяются начальные условия.

  В эфире задачу Ньютона можно интерпретировать иначе, в некотором смысле, противоположным образом. Уравнение Ньютона, или лучше сказать, закон Ньютона справедлив в любой инерциальной системе отсчета и, например, в такой формулировке

«сила = масса Ч ускорение»

  не зависит от выбора конкретной инерциальной системы. Таким образом, можно считать, что закон Ньютона справедлив в эфире.

  Удовлетворение начальному условию (3-a) можно интерпретировать как выбор в эфире такой инерциальной системы, относительно которой в заданный момент времени частица имеет заданную скорость, а удовлетворение начальному условию (3-b) — соответственно, как выбор такого начала (точки) отсчета в этой инерциальной системе, относительно которого в тот же момент времени частица имеет заданное положение. При этом принцип относительности Галилея с преобразованиями Галилея гарантируют произвол в выборе начальных условий, по которым, уже однозначно, выбираются в эфире инерциальная система и точка отсчета.

  Эфир, определяемый как множество всех мыслимых виртуальных инерциальных систем сам по себе не наблюдаем. Но любое тело, движущееся по инерции, и рассматриваемое как тело отсчета некой инерциальной системы в эфире, можно интерпретировать как «пробную частицу» для обнаружения эфира. Такая интерпретация отнюдь не является необычной в физике, скорее наоборот. Например, электромагнитное поле, в реальности которого сегодня невозможно сомневаться, само по себе также не наблюдаемо. Для его обнаружения также необходима «пробная частица» (например, электрон или «система электронов» = антенна). То же можно сказать и о любом другом поле. Так почему же, признавая реальность физических полей, мы должны отказывать в реальности эфиру? (Эфир в совокупности с принципом Маха можно интерпретировать как ньютоновское абсолютное пространство, так что все замечания о наблюдаемости эфира относятся также и к наблюдаемости ньютоновского абсолютного пространства.)

  Ниже я покажу также, что в теории относительности этот эфир можно интерпретировать и как "световой эфир", т.е. как "среду", в которой распространяется свет. Напоминаю, что именно необходимость среды, в которой распространяется свет, и породила проблему эфира в физике.