Бесплатные рефераты


В мире
Календарь новостей
« Авг.2018
Пн.Вт.Ср.Чт.Пт.Сб.Вс.
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  
ВНИМАНИЕ!!!
УВАЖАЕМЫЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛИ!!!
Сайт поменял владельца и на нём грядут большие перемены.
Убедительная просьба не пользоваться покупкой рефератов через смс.
ДАННЫЙ СЕРВИС БОЛЬШЕ НЕ РАБОТАЕТ
Стоит вопрос об его удалении, дабы сделать рефераты бесплатными. Извините за неудобство и спасибо за понимание
Поиск реферата

Реферат, курсовая, контрольная, доклад на тему: К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности

ВНИМАНИЕ! Работа на этой странице представлена для Вашего ознакомления в текстовом (сокращенном) виде. Для того, чтобы получить полностью оформленную работу в формате Word, со всеми сносками, таблицами, рисунками (вместо pic), графиками, приложениями, списком литературы и т.д., необходимо скачать работу.

К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности.

И.В. Злобин

Член Финляндской Астрономической Ассоциации,Хельсинки, Финляндия

1. Введение.

А. Эйнштейну удалось в 1905 г. В работе " К электродинамики движущихся тел " [1] сформулировать основные принципы специальной теории относительности (СТО). Позднее, в 1916 г. им же, но уже в работе " Основы общей теории относительности " [ 1 ] в окончательном виде излагается общая теория относительности (ОТО), включая и гравитацию.

Решающим аргументом в пользу справедливости построенных теорий явились, предсказанные СТО и ОТО определенные следствия и эффекты. Данные астрономических наблюдений, а так же большое число физических экспериментов, подтвердивших правильность ожидаемых явлений, способствовали позитивному укреплению новых представлений в физике.

Для нас, из всего семейства физических следствий, вытекающих из СТО и ОТО, исключительный интерес имеют две стороны одного явления. Это: релятивистское замедление Времени и зависимость хода Времени от гравитационного поля.

Думается, здесь будет не лишним напомнить, как происходит процесс течения Времени в выше упомянутых теориях.

1.1. Процесс замедления Времени в СТО.

Как известно, в специальной теории относительности рассматривается выделенный класс инерциальных систем отсчета. Эти инерциальные системы отсчета формируют некоторую совокупность одинаково равномерно и прямолинейно движущихся наблюдателей, заполняющих все пространство.

Пусть, мы наблюдаем из некоторой инерциальной системы отсчета К произвольным образом движущиеся со скоростью v относительно нас часы . Будем рассматривать это движение как равномерное. Тогда, в каждый момент времени можно ввести неподвижно связанную с движущимися часами систему координат К', которая будет являться тоже инерциальной.

Посмотрим, каким образом связаны между собой показания часов в системах отсчета К и К'. Дифференциалы координатного t и собственногоК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностиВремени скоррелированы следующей зависимостью

К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности,  (1)

где с - скорость света. Из выражения ( 1 ) следует, что еслиК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, то при фиксированном интервалеК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности

Интегрируя формулу ( 1), легко найти промежуток Времени, показываемый движущимися часами, если по неподвижным часам пройдет Время К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности

К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности.  (2)

Собственное Время движущегося объекта всегда меньше, чем соотвествующий промежуток Времени в неподвижной системе. Напомним, что собственным Временем называется Время, отсчитываемое по часам движущимся вместе с данным объектом. А релятивисткий параметр К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностиесть, так называемый, К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности-фактор [2]. Он играет ключевую роль в специальной теории относительности.

Явление, описанное нами, имеет на сегодняшний день успешное подтверждение в ряде физических экспериментов и наблюдений. Приведем одно из них, которое стало уже классическим. Время жизни К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности-мезона в покое составляет К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностисек . Если бы, эта элементарная частица двигалась изначально со скоростью света, то расстояние, пройденное ею в верхних слоях атмосферы, не превышало бы 600 м . Однако мю-мезона, образовавшийся при столкновении космических лучей с атомами земной атмосферы на высоте нескольких километров, успевает пройти путь до поверхности Земли, где они регистрируются физическими приборами. Следовательно, с точки зрения земного наблюдателя Время К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности-мезона в несколько раз превышает его собственное Время.

1.2. Процесс замедления Времени в ОТО.

Согласно существующим представлениям, в общей теории относительности выбор системы отсчета ничем не ограничен. Конгруэнция мировых линий наблюдателей представляет собой объединение кривых линий. Под конгруэнцией понимается такой класс линий, когда через каждую точку проходит одна и только одна линия. Поскольку в ОТО пространство-время искривлено, то весьма проблематично выделить в этих условиях инерциальные системы отсчета. В этом случае, направление Времени для каждого наблюдателя определяется вдоль его собственной мировой линии. Направление Времени естественно определяется касательной к мировой линииК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, где К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности- координата вдоль линии; ds - его длина [З].

Вследствие существования в ОТО кривизны пространства-времени будет иметь зависимость течение Времени от поля тяготения. Эта зависимость выражается в том, что Время обладает неголономностью, т.е. отсутствует единая синхронизация. Наиболее полно можно осмыслить процесс замедления Времени, если воспользоваться внешним решением Шварцшильда.

Пусть из двух наблюдателей один находится около сферы ШварцшильдаК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, другой - на большом расстоянии от нееК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности. Величину К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностиназывают гравитационным радиусом тела, где G - гравитационная постоянная; М - масса тела; с - скорость света. Первый из наблюдателей описывает события, пользуясь метрикой Минковского в сферических координатах

К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности  (3)Второй - использует метрику Шварцшильда

К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности (4)

Обозначим через К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности- интервал Времени между двумя событиями, которые произошли на расстоянии r. Примем, для простоты рассуждения, что это будет промежуток Времени между двумя сигналами, которые первый наблюдатель передает второму. Последний установит, что сигналы разделены интервалом Времени dt. Здесь, Время К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностибудет называться собственным Временем, а Время t - координатным . Предлположим, что геометрические координаты обоих наблюдателей остаются неизменными, т.е.К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности. Учитывая, что для промежутка собственного Времени интервал ds имеет видК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, где К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности- временная координата, К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности- некоторая функция от временной координаты; можно определить зависимость между дифференциалами К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности[4]

К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, (5)

К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности. (6)

Интегрируя обе части равенства ( 6 ) можно найти промежутки Времени показываемые часами фиксирующими собственное и координатное Время

К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности. (7)

Из выражения ( 5 ) видно, чтоК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности. Знак равенства фигурирует на бесконечности, где t совпадает сК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности. А равенство ( 6 ) показывает, что еслиК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, то при любом конкретном интервале собственного ВремениК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, то собственное Время совпадает с координатным,К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности.

Таким образом, на конечных расстояниях от масс происходит замедление Времени по сравнению со Временем на бесконечности.

Для проверки показаний хода часов при воздействии на них гравитационного потенциала в середине 70-х годов была проведена серия экспериментов. Можно отметить такие наиболее значительные из них - это эксперименты: Хейфеле - Китинга [5], Аллея с сотрудниками [б], а так же Вессе - Левина [7]. Результаты этих опытов подтвердили эйнштейновские предсказания.

1.3. Постановка задачи.

Сегодня, в рамках рассматриваемой проблемы, можно говорить о том, что фактически в специальной и общей теориях относительности сформулированы только причины, вследствие которых происходит интересующий нас динамический процесс. По всей видимости, скрытый внутренний механизм замедления Времени должен базироваться на физических критериях, которые тесным образом связаны с самой физической сущностью Времени.

Таким образом, суть данного исследования сводится к тому, чтобы указать на существующую возможность описать, с точки зрения геометрии, явление замедления Времени оформленное в СТО и ОТО, как процесс, который имеет одну и ту же физическую основу.

2. Теоретическая часть.

Прежде чем, перейти к главному, приведем общие сведения, которыми сегодня располагает физика относительно физических свойств Времени. Мы не будем останавливаться на тех физических фактах, которые как бы косвенно характеризуют различные проявления Времени. Нам прежде всего необходимо выделить такие характеристики, которые функционально связаны с самим Временем. К ним относятся: 1) Время - как форма движения материи, есть объективная реальность существующего Мира. данная нам в понимание и независящая от нашего сознания. Эта категория Природы представляет собой детерминированную систему с жесткими причинно-следственными связями. Эти связи характеризуются устойчивой консеквентной сменой таких хронологических областей, как Прошлое, Настоящее и Будущее; 2) необходимо четко понимать, что в макрофизических процесса, протекающих в окружающей нас Природе, начальные условия задаются базисом, основывающимся на необратимости Времени реального Мира [8]; 3) наблюдения показывают, что Время обладает - гомогенностью и изотропностью [9]; 4) выяснено, что в физически реалистических решениях условие каузальности и хронологическое условие эквивалентны [10]; 5) очевидно, что в ближайшей к нам области пространства-времени "стрела" Времени четко задана направлением роста энтропии квазиизолированных термодинамических систем [10].

После того, как мы заострили внимание на чрезвычайно важных в физическом плане понятиях, касающихся Времени, перейдем к рассмотрению основного вопроса.

Структура пространства-времени - есть, по сути дела, многообразие М, наделенное лоренцовой метрикой и определяемой ею аффиной связью [10]. По существу многообразие, в определенном смысле, может быть покрыто кусками координатных сетей. Согласно Предложению 6.4.9 [10]: условие устойчивой причинности выполняется всюду в М , если и только если существует функция f на М , grad которой всюду времениподобен. Здесь условие устойчивой причинности означает, что в каждой точке возможно немного раздвинуть световой конус, не получая при этом замкнутых временодобных кривых.

С физической точки зрения, для нас весьма ценным является появление функции f. Под функцией f прогнозируется априорный род космического Времени в том смысле, что она возрастает вдоль каждой, направленной в Будущее непространственноподобной кривой [ 10]. Представляется физически разумным предположить, что на фоне f задана непрерывным образом в каждой точке локальная термодинамическая "стрела" ВремениК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности.

В обоих эйнштейновских теориях производятся операции с дифференциалами координатного Времени t и собственного ВремениК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности. При определенных начальных условиях этим дифференциалам при интегрировании соответствуют промежутки ВремениК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности. Естественно предположить, что для разностей К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностис достаточной степенью точности можно задать локальные "стрелы" ВремениК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, причемК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности. Такая корреляция не встречает затруднений, потому что обсуждаемые параметры являются Временными характеристиками. Коль скоро, К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностипринадлежат космическому Времени, то и анализ будет разворачиваться в проекции на f .

Для физического понимания основ действия механизма замедления Времени в СТО и ОТО предлагается проанализировать вариант, в котором рассматривается расположение локальных "стрел" ВремениК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, по отношению друг к другу, т.е. нам необходимо выяснить, как они сориентированы между собой. Ясно, что воздействие на К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностигамма-фактора (К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности) и коэффициента К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностигенерирует эффективное изменение, что влечет за собой не равенство координатного и собственного Времени между собой.

К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности

Наиболее наглядное решение можно получить в том случае, если провести следующую процедуру. Локальные "стрелы" ВремениК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, ориентируются так, чтобы их начала совместились в одной точке - 0 . Эта точка представляет собой полюс, такой чтоК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности.B этом случае, разумно ожидать, что одна из локальных "стрел" Времени, напримерК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, будет располагаться к локальной "стреле" Времени К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностипод некоторым углом ( Рис. 1 ). В дальнейшем, для удобства рассуждения обозначим этот угол через К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностии назовем его - фазовым углом Времени, где z - это индекс, который необходим для выделения данного угла из семейства геометрических углов. Этот угол является калибровочным параметром, который позволяет установить корреляцию между исходными локальными "стрелами" Времени в том смысле, что отображение К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностина К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностиосуществляется посредством фазового угла Времени, т.е.К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, где К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностиотображаетК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности. Данный угол измеряется в двух известных системах: 1) градус, минута, секунда; 2) радиантная мера. Переходя к количественным оценкам значений промежутков Времени К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностинеобходимо схему на ( Рис. 1 ) модернизировать соответствующим образом ( Рис. 2 ). Проведем к концу локальной "стрелы" Времени К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностиортогональную линию так, чтобы она одновременно пересекла конец локальной "стрелы" ВремениК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности. Назовем эту линию - нормалью Времени и обозначим черезК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности. Нормаль Времени должна отвечать следующим условиям: эта линия всюду перпендикулярна собственному Времени К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностии всегда пересекает координатное ВремяК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности.

К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности

Используя известные соотношения, легко установить зависимость между локальными "стрелами" Времени

К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности.  (8)

Таким образом, мы установили, что локальные "стрелы" Времени связаны между собой тригонометрической функцией - секонс . Напомним два важных свойства этой функции:

1) разложение в

рядК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности,

где область сходимости К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности- числа Эйлера;

2) функция комплексного переменного

К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, где период -К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности; функция на всей открытой

плоскости нулей не имеет.

Учитывая, что локальные "стрелы" Времени пропорциональны соответствующим им промежуткам ВремениК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, то аналогичная закономерность будет иметь место и для дифференциалов координатного и собственного Времени

К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности.  (9)

Задавая верхние и нижние пределы интегрирования можно найти интересующие нас интервалы Времени

К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности.  (10)

Из соотношения (9) вытекает, что еслиК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности,то при заданном промежутке собственного ВремениК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности; и еслиК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности.

Целью введения фазового угла Времени и функции обеспечивающей его привязку к естественным природным процессам, является предположение о том, что в общей и специальной теориях относительности явление замедления Времени имеет одну и ту же физическую основу, т.е. на прямую имеет место связь междуК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, СТО и ОТО . Эта связь выражается в том, что существует схема вида

К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности

В первой части мы рассмотрели только теоретические аспекты проблемы. Все расчеты и практические результаты будут проведены во второй части одноименной работы.

Дополнение: напомним математические свойства, которыми обладает тригонометрическая функция - секонс К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности

1)К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности;

2) функция К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности- нулей вообще не имеет, как при действительных, так и при комплексных значений аргумента [11]К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности;

3)К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности;

4) К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности

5) К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностиимеет асимптоты приК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности

1. А. Эйнштейн, Собрание научных трудов, Т. 1 / Под. ред. И. У. Тамма, Я. А.Смородинского, Б. Г. Кузнецова, - М., Наука, 1965 - 1967 .

2. Дж. Нарликар, Неистовая Вселенная, М., Мир, 1985.

3. Ю. С. Владимиров, Пространство - время: явные и скрытые размерности, М., Наука, 1989.

4. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Теория поля. Изд. 6, М., Наука, 1973.

5. J. С. Hafele, R.E. Keating, Science, 177,166,168 (1972 ).

6. Ч. Аллей и др., В кн.: Альберт Эйнштейн и теория гравитации, М., Мир, 1979,с. 575.

7. R. F. С. Vessot, М. W. Levine, in: Gravitarione Sperimentale, ed. Bertotti В., Accademia Nazionali dei Lincei, Roma, 1977, p. 371.

8. С. М. Коротфув, Земля и Вселенная, 2 ,1989, с. 53.

9. Л. Д. Ландау, Е.М. Лифшиц, Механика, Изд. 3, М., Наука, 1973.

10. S. W. Hawking, G. F. R. Ellis, The Large Scale Structure of Space - Time, Cambridge University Press, 1973;

С. Хокинг, Дж. Эллис, Крупномасштабная структура пространства - время, М., Мир, 1977.

11. П.Ф. Фильчаков. Справочник по высшей математике, М., Наука, с. 645.

***

Сегодня, со всей ясностью становится очевидным, что открытый А.Эйнштейном процесс замедления Времени описанный в специальной и общей теориях относительности требует более глубокой проработки и осмысления. Необходимо разобраться и понять внутреннюю работу механизма замедления Времени, а не только знать причины вследствие, которых наблюдается асинхронное течение Времени в разных системах отсчета.

Теоретические вопросы этой проблемы были представлены в первой части одноименной работы.

Здесь же, будут предложены: серия расчетов и статистических оценок, которые дают нам возможность понять физический принцип действия внутреннего механизма замедления Времени.

Установим функциональную зависимость между:

1) скоростью v движущихся относительно нас часов и фазовым углом ВремениК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности;

2) координатой r (расстояние от сферы Шварцшильда) и так же фазовым углом ВремениК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности. Используя выражения:

К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности

и проводя математические операции по интегрированию и составлению пропорций находим, что

К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности

1. Соотношение координатного и собственного Времени в СТО и ОТО при действии функцииК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, и при изменении фазового угла Времени К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностиот 0 доК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности.

Для проведения статистического анализа необходимо задать следующие начальные условия:

1) принимаем, что с = 1 иК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности;

2) выбираем, для простоты расчетов, во всех случаях (имеются в виду области, заполненные материей) собственное Время К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностиравное, например, 10-и условным единицам. Какие именно единицы измерения (секунды, минуты, часы, дни, годы и т.д.) здесь фигурируют не столь важно, поскольку это прерогатива, например, экспериментаторов;

3) для области изменения фазового угла Времени от 0 доК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности знак собственного ВремениК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, естественно - положителен (+);

4) фазовый угол Времени отсчитывается в пределахК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, (Рис. 1).

К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности

Требуется определить:

1) координатное Время в специальной теории относительности -К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности;

2) координатное Время в общей теории относительности -К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности;

3) координатное Время зависящее от фазового угла Времени - t, (См. Табл. 1) .

Подробное обсуждение полученных данных будет сделано в разделе 3.

2. Соотношение координатного и собственного Времени в СТО и ОТО, при действии функцииК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, и при изменении фазового угла Времени К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностиот К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностидоК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности.

В данном разделе принимаются аналогичные начальные условия, которые указанны в разделе 1. Однако, необходимо отметить, что, здесь, фазовый угол Времени отсчитывается в границах К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностии собственное Время К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительноститак же положительно, (Рис. 2).

К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности

Как и в разделе 1 необходимо определитьК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностии t, (Табл. 2). Полный анализ полученных данных будет проведен в разделе 3 .

3. Обсуждение результатов.

В настоящее время наблюдается ярко выраженная тенденция, направленная на решение определенных физических задач с применением геометрических подходов. Эти подходы нашли широкое распространение в связи с тем, что благодаря им, можно по-новому взглянуть на ряд проблем существующих в некоторых областях физики. Не стало исключением и данное исследование, суть которого сводится к тому, чтобы используя методику естественных геометрических преобразований получить ясную картину для понимания механизма замедления Времени.

В том случае, если мы получим практически точное совпадение показаний координатного ВремениК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностии t при фиксированной координате r , определенной скорости v и при заданном значенииК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности соответственно, то в полной мере можно говорить о том, что с физической точке зрения внутренний механизм замедления Времени имеет под собой единую основу.

3.1. Результаты таблицы 1.

Как проводился расчет? Сначала, по формулам (4) и ( 5) устанавливались взаимооднозначные соответствия между текущими значениями фазового угла Времени К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностии конкретными величинами скорости v и координаты r. Другими словами, каждой угловой характеристике К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностинаходится точное значение v и r . Зная параметры v , r и К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностине трудно найтиК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностии t. Из таблиц видно, в какой степени имеет место согласование показаний Времени для трех случаев.

Ниже, отметим следующие интересные закономерности.

В специальной теории относительности по мере того, как скорость v устремляется к скорости света, где с = 2,997924562х1010 см/сек [2], будет наблюдаться нарастание незначительных отклонений в показаниях часов t иК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, в первом знаке после запятой. Например, при v = 0,9998476 с , что составляет 99,984759% скорости света и при К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности= 89¦ часы соответственно будут показывать Время К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности= 572,78689 и t = 572,96739 . Мы видим, что эти результаты одинаковые в целой части.

В общей теории относительности при приближении г кК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, например, г = 1,0003045 К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностии при К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности= 89¦ будет наблюдаться локальная несогласованность в целой части параметров Времени t иК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, т.е. К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности= 573,06918 и t=572,96739. Однако, используя математические правила округления десятичных дробей не трудно увидеть, что для исходного случая часы будут отсчитывать практически одинаковое Время (К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности) . Правда, при К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности=87¦ и К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности= 88¦ имеем, соответсвенно, К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности= 192,10561; t = 191,07306 и К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности= 296,2919 ; t = 286,53295 фиксируется небольшой разброс в показаниях Времени в целой части t иК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности. Какое можно дать объяснение появлению подобного рода аномалий? Можно предположить, что когда значение координаты r становится сравнимым с гравитационным радиусом, то напряженность гравитационного поля возрастает на столько, что активно начинают сказываться топологические флюктуации. Время, да и пространство, в области с высокой кривизной находится в таком физическом состоянии, что становится весьма проблематично указать точные координаты. Так же, при выше указанных значениях фазового угла Времени, возможно происходят процессы, которые не известны физике, на сегодняший день.

К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности

Необходимо сделать следующее замечание. С большой долей вероятности, можно говорить о том, что область изменения фазового угла Времени от 0 до К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностипроецируется на световой конус Будущего некоторого события р (Рис.3 ). Схема на Рис.3 с небольшим дополнением заимствована из [1] . Выше представленная позиция справедлива, как для специальной, так и для общей теории относительности. Хотя, в ОТО имеется один нюанс, который выражается в том, что метрика g , задающая световой конус, вообще-то, меняется от точки к точке. Подобная ситуация приводит к несовпадению, в ряде случаев, пространства-времени и топологии евклидового пространства R4 [1]. В данном анализе мы рассматриваем пространство-время без замкнутых времениподобных кривых, т.е. отсутствует нарушение причинности.

Приведенные табличные значения для фазового угла ВремениК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности; , лежащего в пределах от 0 доК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, свидетельствуют о том, что процесс замедления Времени в СТО и ОТО есть унитарное явление и внутренний механизм замедления Времени универсален для обоих эйнштейновских теорий.

3.2. Результаты таблицы 2

Данные полученные в таблице 2 весьма интересны.

По аналогии с разделом 3.1, зная текущее значениеК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, находим v и r . Следующим шагом определяемК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностии t. В таблице наглядно демонстрируется степень реальной корреляции найденных характеристик.

Из данной таблице выделим две строки, где наблюдается частичное не совпадение в целой части параметровК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностии t. Укажем их:

1) при К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности= 91¦, что соответствует скорости v = - 0,999847 с и координате г =1,0000859 rg Время измеренное на часах равно tcro = 572,78689;

toTo= 1078,9581 и t =-573,00022;

2) при Tz = 93¦, скорость v = - 0,9986294 с и координате г =1,002717К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностиВремя оценивается, как К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности= 191,06138; К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности= 192,10561 и t =191,07306. В первом случае расхождения составляют между: a) К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностииК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности; б) К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностииК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности; в) К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностииК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности. Во втором случае имеет место незначительное расхождение, так:

a) К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностииК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности; б) К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностииК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности; в) К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностииК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности. Естественно, что для простоты рассуждений t берется по модулю. Для объяснения полученных аномалий используем гипотезу предложенную при обсуждении результатов таблицы 1 .

Переходя к главному, хочется акцентировать внимание на таких положениях.

В условиях, когда фазовый угол Времени К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностиизменяется от 90¦ до 180¦ , скорость v становится, с одной стороны, отрицательной величиной, а с другой - скорость v , взятая по модулю, не превышает по величине скорость света, | v | < с .В контексте сказанного, разумно предложить общеизвестные гипотезы, в связи с доминированием у v знака минус. Первая - координатная система К' переходит в режим равнозамедленного движения (замедление представляет собой отрицательное ускорение) относительно инерциальной системы отсчета К . Вторая - отрицательная скорость возникает в том случае, если будет превалировать движение инерциальной системы отсчета К относительно координатной системы К'. Третья - с физической точки зрения очевидно, что отрицательная скорость, как кинематический критерий, интерпретируется в областях принадлежащих Прошлому.

Хорошо видно, что координата r (расстояние от гравитационного радиуса) в полной мере зависит отК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности. По мере изменения фазового угла Времени от К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностидо К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностирасстояние от К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностиравномерно увеличивается, К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, переходя при К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностив бесконечность. То есть, полностью исключается ситуация, когда r может стать меньше, чемК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности.

Особенно хочется выделить такой момент. Расчеты показывают, что Время t, отсчитываемое по часам связанными с действием функции секанс фазового угла Времени в границахК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, образовало группу действительных отрицательных чисел. Легко заметить, что мы получили хорошо известную в физике математическую операцию - операцию обращения Времени, т.е.К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности. Причем, в данном случае, инверсия Времени происходит не "искусственным" путем, а в результате строгих математических действий.

С физической точки зрения, полученная выше процедура априори адекватна тем следствиям, вытекающим из операции обращения Времени, которые известны в физике. Главное - это выполнение условия сохранения определенной симметрии, а так же ряда других условий [3].

И так главное, что хотелось бы выделить. Мы специально приводим данные для К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностии К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностив таблице 2 . Это необходимо для того, чтобы в полной мере показать ситуацию, когда числовые значения К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностии К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностина промежуткеК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, с достаточной степенью точности, эквивалентны К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностии К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностиприК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности. То есть, они образовали группу действительных положительных чисел. А это значит, что выражения (1)и(2)не могут дать нам ясной физической картины. Ибо, область изменения К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностиот К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностидоК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, явно проецируется на внутренность светового конуса Прошлого некоторого события р (Рис. 3). Что же касается соотношения ( 3 ), то оно без каких-либо затруднений описывает реальные физические условия в области Прошлого.

Отдельно стоит вопрос об экспликации точкиК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности. В наших рассуждениях эта точка не входит в промежуткиК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, т.е. она вырезана. Из расчетов видно, что К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностиреально можно экстраполировать, возможно, в качестве сингулярной области.

Основная динамическая сущность фазового угла ВремениК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, заключается в том, что он может плавно проходить все значения от К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностидоК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности.

Как уже отмечалось выше, скорость света (как кинематический инвариант) связывающий пространство и Время в единое 4-мерное топологической многообразие, остается фундаментальной постоянной. Расчеты приведенные в данной работе показывают, что частиц движущихся со скоростью большей, чем скорость света (v > с) не существует. Следовательно, класс частиц относящихся к тахионам, в физически реалистических условиях, не отождествляется. Таким образом, остаются две доминирующие группы частиц - это брадионы и люксоны [4], а тахионы представляют собой брадионы и люксоны, но которые проецируются из нашего Прошлого на наше Настоящее.

Важнейший вывод вытекающий из анализа таблицы 2 это то, что при фазовом угле ВремениК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностилежащим в промежутке К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностимы имеем Временную область - Прошлого; а значит, любое материальное тело может быть транслирование в Прошлое по отношению к Времени, например. Земли, где Время Земли выступает, как координатное Время. Но, собственное Время материального тела при этом, стабильно имеет положительное направление. И, следовательно, как хронологическое, так и причинное условия не нарушаются. Таким образом, любое материальное тело может быть перемещено в Прошлое без нарушения каузальности.

Подытоживая выше сказанное, хочется отметить, что для фазового угла Времени изменяющегося от К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностидо К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностипроцесс замедления Времени, описанный в специальной и общей теориях относительности, так же сводится к единому механизму. Этот механизм находится в определенном согласии с расчетными данными.

Заключение.

В результате анализа поставленной в этой работе проблемы, мы пришли к не тривиальному решению. А именно, действие внутреннего механизма в процессе замедления Времени, указанном А.Эйнштейном, логично сводится к одному общему физическому явлению. Такой вывод возможно сделать только в том случае, если воспользоваться методикой базирующейся на предложении о существовании у Времени такой характеристики, как - Фазовый Угол Времени К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности

Важно, что для нашей области видимой части Вселенной, где Космос заполнен материей, реальны и действительно работоспособны значения фазового угла ВремениК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности. Поскольку, на этом отрезке угловых характеристик отражены, как области Прошлого, так и области Будущего нашего Мира.

Что же касается области изменения фазового угла Времени в границах от К вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительностидоК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, то при этих значениях следует ожидать качественной переориентации в понимание некоторых физических концептуальных положений. Предполагается, что речь идет о переходе к физическому описанию связей существующих в Антимире, ибо предварительная оценка физических условий приК вопросу об физической сущности процесса замедления времени в специальной и общей теориях относительности, показывает наличие областей Прошлого и Будущего у Антимира. И тогда, вероятно, Прошлое нашего Мира будет проецироваться на Будущее Антимира, а Будущее нашего Мира на Прошлое Антимира. Отметим, что здесь требуется дополнительная и детальная физическая проработка.

Так же, хотелось бы сделать следующее предупреждение: не следует рассматривать предложенную в этой работе гипотезу, как альтернативную специальной и общей теориям относительности программу, направленную на подмену эйнштейновских фундаментальных теорий. Сформулированная гипотеза - есть прямое следствие, вытекающие из СТО и ОТО, и которое определенным образом расширяет наши представления об эффекте замедления Времени.

Список литературы

1. S.W. Hawking, G.F.R. Ellis, The Large Scale Structure of Space-Time, Cambridge University Press, 1973.

2. К. Ленг, Астрофизические формулы (руководство для физиков и астрономов ), Часть 2, М., Мир, 1978 .

3. Физика микромира,- М.: Советская энциклопедия, 1980, с. 292.

4. Э. Реками , В кн.: Астрофизика, кванты и теория относительности , Пер. с итал./ Под ред. Ф.И. Федорова, - М.: Мир, 1982, с. 53.


ВНИМАНИЕ! Работа на этой странице представлена для Вашего ознакомления в текстовом (сокращенном) виде. Для того, чтобы получить полностью оформленную работу в формате Word, со всеми сносками, таблицами, рисунками (вместо pic), графиками, приложениями, списком литературы и т.д., необходимо А можно заказать оригинальный реферат
Опубликовано: 18.08.10 | [ + ]   [ - ]  
Просмотров: 99
Загрузок: 0
Рекомендуем
{dnmbottom}
БАНК РЕФЕРАТОВ содержит более 70 000 рефератов, курсовых, контрольных работ, сочинений и шпаргалок.