Навигация: => 

ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ КВАНТОВОЙ И КЛАССИЧЕСКОЙ ФИЗИКОЙ

Миргородский Александр Илларионович

Оставьте комментарий

АБСОЛЮТНАЯ СКОРОСТЬ МЕХАНИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ

В квантовой механике полная энергия фотона и его импульс выражаются через массу m и скорость света с:

E = mc 2

,

p = mc

(1)

Полная внутренняя любой нерелятивистской физической системы и её импульс выражаются через массу m, скорость света с и через скорость v < c:

Общепринято, что разность квадратов потенциальной энергии и импульса любой физической системы инвариантна, или одинакова, во всех системах отсчёта. Связь энергии и импульса со скоростью оказывается для всех физических систем такой же, как для системы элементарных частиц. Для всех скоростей v, меньших критической скорости света c, разность квадратов потенциальной энергии и импульса одной и той же нерелятивистской системы является положительной:

Всё ясно, вопросов нет.

Общепринято, что для всех скоростей v, равных скорости света с, разность квадратов потенциальной энергии и импульса одной и той же релятивистской системы является равной нулю:

Нет ясности, есть вопрос.

В.С. Сорокин в своей статье "Закон сохранения движения и мера движения в физике" утверждает:

« В природе существуют системы (например, фотоны), которые можно рассматривать как предельный случай нормальных. Для них

Наше определение скорости для них не годится, так как для них не существует основной системы отсчёта. Но для фотонов можно написать:

и эта формула совпадает с (формулами)

причём    M = E , как и для нормальных систем. Поэтому следует приписывать таким системам скорость, по направлению совпадающую с импульсом (как и для нормальных систем), а по величине - равную критической. Инвариантную же массу их следует считать равной нулю, ибо для них

/"Философские вопросы современной физики". Под ред. И.В.Кузнецова и М.Э. Омельяновского, ГИПЛ М-1953, статья В.С. Сорокина "Закон сохранения движения и мера движения в физике", с.144-145/.

Оказывается, фотон обладает двумя скоростями, которые имеют различные числовые значения и различное происхождение. Одна из двух скоростей фотона ( с ≈ 3 · 10 ⁸) равна скорости света. Она является производной от пути по времени. Со скоростью, являющейся первой производной от пути ко времени имеет дело классическая механика. Она является кратным отношением пространства ко времени. Её можно рассматривать как скорость перемещения фотона во внешнем пространстве и назвать "внешней" скоростью перемещения фотона.

Другая скорость фотона с = 1 не зависит ни от величины пространства, ни от величины времени, ни от их отношения друг к другу. Она определяется равенством количества движения системы, существующего в форме импульса в течение определённого времени в неопределённом пространстве, и в форме энергии, существующей в определённом пространстве в течение неопределённого времени. Скорость с = 1 является скоростью процесса, в котором количество движения системы сбрасывает с себя форму импульса и принимает на себя форму энергии.

Равенство импульса системы энергии этой же системы является следствием количественного равенства того количества движения, которое заключено в этих двух формах.

Количественное равенство количества движения импульса количеству движения энергии, одной и той же системы, является абсолютным равенством, так как в форме импульсе и в форме энергии всегда находится одно и то же количество движения, но в различном состоянии и различного качества. Количество движения, находящееся в форме импульса, существует в течение определённого времени системы в её неопределённом пространстве в состоянии движения. Это же количество движения, находящееся в форме энергии, существует в определённом пространстве системы в течение неопределённого времени в состоянии покоя.

Количественное равенство трёхмерного пространства системы её одномерному времени является следствием количественного равенства заключённого в пространстве и времени количества движения, поскольку в них заключено одно и то же количество движения различного качества в различном состоянии.

Абсолютная скорость с = 1 является скоростью течения процесса, в котором количество движения системы в течение определённого времени в неопределённом пространстве системы сбрасывает с себя форму импульса и принимает на себя форму энергии. Абсолютная скорость определяет отношение пространства ко времени системы и ставит их в подчинённое к себе отношение, которое является общим соотношением неопределённостей пространства и времени.

Её можно рассматривать как "внутреннюю" скорость взаимодействия внутренних сил, существующих внутри системы, и как скорость преобразования форм количества движения этих сил: импульса в энергию и энергии в импульс. Скорость с = 1 является постоянной абсолютной скоростью релятивистской системы фотон.

Соотношение импульса и энергии одной и той же системы как соотношение неопределённостей является следствием соотношения неопределённостей пространства и времени.

Поэтому понятие одновремённости существования импульса и энергии системы не существует. Поэтому не существует понятия пространства системы, взятого в отдельности, вне отношения к её времени. Неопределённое пространство системы является приближением к определённому времени, а её неопределённое время является приближением к её определённому пространству. Как неопределённое пространство конечно, но не имеет границ, так и неопределённое время конечно, но не имеет границ.

Вместо фотона можно рассматривать любую другую нерелятивистскую физическую систему, которая, как и фотон, обладает двумя скоростями. Одна скорость системы v < с меньше скорости света. Её можно рассматривать как скорость перемещения системы, существующей в определённом пространстве неопределённое время, относительно другой системы, существующей в определённом пространстве неопределённое время в состоянии покоя. Её можно назвать "внешней" относительной скоростью. Другая скорость нерелятивистской системы v ₀ = 1 является постоянной абсолютной безразмерной её скоростью.

Сравнение релятивистских и нерелятивистских физических систем показывает, что их "внутренняя" скорость v ₀ = 1 , а "внешняя" скорость v < c скорости света.

Луи де Бройль установил две основные формулы, выражающие собой энергию и импульс свободно движущейся корпускулы.

В формуле, выражающей энергию свободно движущейся частицы, выражение частоты v заменим выражением периода T:

Две формулы (10) де Бройля выражают собой энергию и импульс свободно движущейся корпускулы. Они могут собой выражать энергию и импульс фотона. Энергия и импульс любой системы заключают в себе одно и то же количество движения. Поэтому энергия и импульс одной и той же системы являются количественно равными, а качественно различными.

При замене фотона нерелятивистским объектом - электроном, позитроном, протоном и т. д. энергия нерелятивистской системы в квантовой механике выражается формулой:

Импульс этой же системы выражается формулой:

Вполне очевидно, в формулах (11) и (12) скорость v не равна скорости света и не равна единице. Предположим, что и в нормальной нерелятивистской системе "внутренняя" её скорость v₀ = 1. Не вызывает сомнения то, что внутренняя энергия нерелятивистской системы, которую собой представляет электрон-позитронная пара, выражается формулой:

Импульс пары одинаковых частиц выражается формулой:

Формулу импульса можно представить в следующем виде:

Формула (13) тождественна формуле (11), а формула (14) тождественна формуле (12) при v = 2 v₀. Следовательно, формулам (11) и (12) удовлетворяет значение постоянной абсолютной скорости v₀ = 1. Кстати сказать, фотон в определённом состоянии обращается в электрон-позитронную пару, которая в определённом состоянии обращается в фотон. Внутренняя энергия фотона должна быть равна E = 2 mv₀² при v₀ = 1 . Разумеется, любой пример в единственном числе не является неопровержимым доказательством. Но всеобщей постоянной абсолютной скоростью всех физических систем является не "внешняя" скоростью света в вакууме, а ( с ≈ 3 · 10 ⁸) "внутренняя" скорость света , которая не была учтена А. Эйнштейном.

Формулы (11) и (12), которым удовлетворяет значение скорости v = 2 v₀ обобщает большое множество подобных примеров выражения энергии и импульса системы. Поэтому не без основания можно утверждать, что в формуле E = mc ² Эйнштейна скорость должна иметь значение с = 1.  Заблуждение Эйнштейна заключается в том, что он отождествил "внешнюю" и "внутреннюю" скорости фотона и обозначил их одной буквой. В действительности же они имеют различные значения, различный физический смысл и различное происхождение. "Внешняя" скорость фотона и любой другой физической системы, независимо от величины масштаба, выводится математическим способом, и "внутренняя" абсолютная скорость выводится логическим способом.

Кстати сказать, результат эксперимента Майкельсона-Морли обусловлен тем, что в Майкельсон и Морли считали, что они в своём эксперименте имеют дело с "внешней" скоростью фотона, а на самом деле они имели дело с его "внутренней" скоростью. Но о детальном анализе их эксперимента речь будет идти позже.

СВЯЗАТЬСЯ С АВТОРОМ

Назад