Очень Специальная Теория Относительности - VSR
Ну очень специальная теория относительности!
02.02.2006 • Игорь Иванов • Физика • 19 комментариев
Если проводящиеся сейчас эксперименты по поиску нарушения лоренц-инвариантности нашего мира дадут положительный результат, вместо теории относительности Эйнштейна на первый план могут выйти менее симметричные ее разновидности (изображение с сайта physicsweb.org)
Американские физики-теоретики предложили теорию релятивистских явлений, чуть «менее симметричную», чем специальная теория относительности Эйнштейна. Новая теория хорошо согласуется с опытом и содержит неожиданные связи с микромиром.
Специальная (или, как иногда говорят, частная) теория относительности (СТО), созданная Эйнштейном сто лет назад, основывается на двух постулатах: во всех инерциальных системах отсчета скорость света постоянна и все физические явления протекают в них совершенно одинаковым образом.
Это же можно выразить чуть более формально. Есть математический факт: у уравнений, описывающих все электромагнитные явления (уравнений Максвелла), есть многочисленные симметрии. Постулаты Эйнштейна заключаются, по сути, в следующем утверждении:
Эти симметрии относятся не только к электромагнитным, но и вообще к любым физическим явлениям.
(См. подробности в популярной статье Тютин И. В. Симметрия в физике элементарных частиц. Часть 1. Пространственно-временные симметрии // СОЖ, 1996, №5, с. 64–69.)
Несмотря на то что многие последствия этого предположения экспериментально проверены, во всей этой конструкции остается некоторая недосказанность. Непонятно, является ли это предположение необходимым(?), достаточным(?), или, может быть, единственно приемлемым(?) для описания релятивистских явлений.
Недавно выяснилось, что предположение Эйнштейна можно всё же немного ослабить, получив при этом некую разновидность «менее симметричной» теории относительности. В свежем препринте Эндрю Коэна (Andrew Cohen) и Нобелевского лауреата Шелдона Глэшоу (Sheldon Glashow) hep-ph/0601236 рассматривается новая интересная возможность:
Во что выльется предположение, что все физические явления инвариантны относительно не всех электромагнитных симметрий, а лишь некоторых из них?
Оказывается, есть целый набор таких «урезанных симметрий», и каждая из них приводит к миру, по-своему отличающемуся (впрочем, ненамного) от «слишком симметричного» мира канонической теории относительности.
Такого типа теории авторы и назвали «очень специальными теориями относительности» (VSR, very special relativity).
Поскольку в «очень специальной теории относительности» исходно закладывается чуть меньше требований, чем в обычной СТО, в ней, в принципе, возможны некоторые запрещенные в СТО ситуации. Именно поэтому так важны проводящиеся сейчас экспериментальные проверки предсказаний теории относительности и лоренц-инвариантности (см. наши заметки Очередной эксперимент подтверждает изотропию скорости света и Астрофизики в недоумении: у Вселенной, похоже, есть выделенная ось).
Еще одно забавное свойство новых теорий состоит в том, что в них совершенно неожиданно появляются связи с физикой микромира. В частности, совершенно новую интерпретацию может получить явление CP-нарушения в распадах элементарных частиц, а также многие из свойств нейтрино — сверхлегких элементарных частиц, с которыми еще толком не разобралась современная физика элементарных частиц.
(Чуть подробнее об этой работе читайте в ЖЖ-сообществе «Обсуждение препринтов astro-ph».)
Интересно, кстати, отметить, что у «очень специальной теории относительности» есть «антипод»: так называемая «дважды специальная теория относительности» (doubly special relativity), см., например, статью G. Amelino-Camelia, Nature 418, (2002) 34 (доступную также как gr-qc/0207049). В ней кроме максимальной скорости (т. е. скорости света) существует и максимально возможная энергия отдельной частицы. Пока что последствия этого предположения изучаются физиками, однако уже ясно, что она может дать свежий взгляд на проблему космических лучей сверхвысокой энергии.
Sic! Лёд тронулся, господа.. через сто лет.. Оказывается и СТО и ОТО можно таки развивать, а не отрицать..
..Позвольте сделать ещё замечание.. 18.06.17, на следующий день:
Поинтересуйтесь, хевры, кто такой Игорь Иванов, дай бог ему здоровья..
Будем надеяться более грамотные чем аз, многогрешный, господа, ещё не раз сюда его статьи перепечатают.. про бозон Хиггса, например.. - Л.А.
Комментарии
На уровне элементарных актов любые процессы обратимы.
А мы, чиста экспериментально, и купаемся, и мосты строим, и лоции пишем..
..Но ведь пьём.. понемножку..
Вот Ньютон придумал использовать бесконечно малые для решения физических задач, и это оказалось настолько плодотворным, что дифференцирование и интегрирование до сих пор самый любимый инструмент физиков.
Неужели Вы думаете, что в учебниках написана единственная истина? Как в Библии.
Если вам не нравится учебник, то можете взять любую самую авторитетную современную работу по термодинамике. Все равно там будет написано, что при нулевой энтропии процессы полностью обратимы.
При ненулевой энтропии процессы обратимы с затратой энергии (от внешнего источника) равной энтропии.
Я заметил, что неучи очень не любят учебники. Из нелюбовь иррациональна и беспощадна.
Там сказано "Большинство современных учёных полагают, что различие между прошлым и будущим является принципиальным. Второе начало термодинамики указывает также на неубывание энтропии в будущем для изолированной системы".
Стивен Хокинг в своей книге «Краткая история времени» пишет про три стрелы времени. Одна из них "Это термодинамическая стрела, т. е. то направление времени, в котором возрастает беспорядок"
Обратите внимание на слова: "для изолированной системы".
То есть в общем случае (для не изолированной системы) данное утверждение может быть ложным.
Вселенная либо открытая, либо замкнутая. Пока все данные говорят о том, что ее средняя плотность чрезвычайно близка к пограничной между этими состояниями. То есть она может быть и открытой и замкнутой.
Открытая система не может быть изолированной, поэтому ответа на ваш вопрос пока не существует. Ждем более точных измерений.
А именно их плотность на границе между частями и станет решать вопрос об открытости или закрытости..
Пока их не обнаружили - они остаются такой же выдумкой, как и эфир.
Их похожесть в том, что их привлекают для объяснения одного явления, но все остальные явления при этом рушатся с железной необходимостью.
А вот с эфиров появляется проблемы - если свет с ним взаимодействует, то должны быть поглощение и рассеивание которых не наблюдается.
Однако, благодаря квантовым эффектам, такие эффекты нулевой энтропии как сверхпроводимость и сверхтекучесть, можно наблюдать и не при нулевой температуре.
2. Чтобы что-то из света поглотилось, необходимо чтобы было нечто способное принять энергию. В вакууме этого нет - не не греется он хоть ты тресни!
3. Звук вовсе не колебание частиц воздуха. Звук рассматривается как колебание континуума, имеющего упругость и плотность.
4. А свет можете рассматривать как летящие фотоны - безмассовые элементарные частицы со спином 1.
2. Для понятие "температура" размер не имеет значения, как и одинаковость частиц. В этом смысле температура самый универсальный параметр в том смысле, что при достижении равновесия в системе, все тела в этой системе будут иметь одинаковую температуру независимо от свойств этих тел.
3. Вселенная велика. А понятие вакуум связано с размером сосуда и длиной свободного пробега молекул. Поэтому то, что является вакуумом в наших масштабах, является газом во вселенских масштабах.
Остывание осколков не связано с их разлетом - это просто излучение твердого тела.
Газ же при расширении в вакуум не остывает. Но, как я уже написал, в больших масштабах вселенная не вакуум, а газ, который совершает работу расширения.
Кстати, понимание электромагнитных волн возникло до их обнаружения - они следовали их уравнений Максвелла.
Про фотон читайте тут: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BD
Свет описывается либо как волна, либо как частицы. Эти описания одинаково справедливы, но не одинаково наглядны при описании разных явлений.
Еще раз про Максвелла - хотя он и пытался прилепить эфир к электромагнитным явлениям, у него ничего не вышло кроме уравнений в которых никакого эфира нет. Зато там есть электромагнитные волны. Причем, поперечные, которых в жидкой или газообразной среде не бывает.
В самом общем виде, это будет система уравнений, причем весьма простая. Но если требуется некое частное решение, то потребуется вводить граничные условия. Это опять будет набор уравнений, но уже посложнее. Потом может понадобиться временной интервал решения, скорость и направление ветра и т.п. Тут уже начнутся заметные сложности. Но суть не в этом, а в том, что из общего решения вы получаете частное и после этого говорите, что оно не описывает всего многообразия, что поверхность лужи сложнее так как ветер порывистый и т.п.
То есть налицо противоречие - есть общий набор уравнений, который не интересен своей общностью и частные решения, которые неинтересны своей частностью. Вот в чем вопрос!
Самое красивое - уравнение уравнение Эйнштейна, связывающее полную энергию с массой тела. Почти так же красивы уравнения Максвелла. Остальное - частности их этих уравнений, которые описывают устройство мира.
Разве это не очевидно?
Правда волна постоянно норовит оборваться, ухудшив спектральную чистоту излучения, но лазеры постоянно совершенствуют и длина когерентности, которую иногда упрощенно называют длиной фотона, постоянно растет и уже составляет многие километры.
Что же вам еще надо?
На одном физическом форуме для чайников, один участник все время повторял один и тот же вопрос: "Что такое электрический ток" и после объяснений каждый раз делал вывод, что этого никто не знает.
Это напоминает: "Жаль, что нам так и не удалось послушать начальника транспортного цеха"... и вас.
А само уравнения описывает сразу все условия в общем виде.
Сегодня существуют лабораторные лазеры, которые в специальных условиях дают ширину линии всего несколько герц - это соответствует очень большой длине фотонов - в десятки тысяч километров.
К счастью, существует другая возможность - процесс (например, химическая реакция) идет в обе стороны с приличной скоростью, но в сумме он как бы не идет вовсе, то есть отсутствуют градиенты концентраций, а следовательно и диффузия и тепловые потоки. В этом случае мы говорим об обратимом процессе при гораздо менее диетических условиях чем абсолютный нуль - например, комнатных.
Она есть в любом учебнике.
э
Ещё К.П. Прутков сформулировал чего нельзя:
Нельзя объять необъятное, обойти необходимое и впихнуть невпихуемое, е-мое..
Пожалейте !
Комментарий удален модератором
в случае, когда имеются материальные объекты, скорость движения которых определяется нулевой. И от них рассчитывается скорость. В космосе согласно А.Э. всё находится в движении. Тогда возникает вопрос: по отношению к чему реализуется постоянная по величине скорость луча света? Если по отношению к какому нибудь материальному объекту, который по утверждению А.Э. находится в движении. то о никакой постоянной скорости света не может быть и речи. Она будет равняться сумме скорости света и скорости материального объекта, по отношению к которого определяется скорость света. Постоянство скорости света могло бы быть только в случае, аналогичном в случае скорости звука в воде, когда скорость звука определяется по отношению к массе воды, исходной точки зарождения звука. Отсутствие в СТО объяснения как формируется постоянство света в космосе, где нет опорной материальной точки с нулевой скоростью, является слабым, если не ошибочным, местом логической основы СТО.
использовании луча света нет основания. Этот факт также следует относить к логической неубедительности основ СТО, а точнее - к её ошибкам.