Релятивистская механика и пространство-время

Во-первых, оно задаёт сложное вращательно-поступательное (винтовое) движение свободной материальной частицы. Схема сил, действующих на такую частицу, приведена на рис. 2.2. Здесь сечения а и б изображают положение частицы в моменты, сдвинутые на величину шага винтовой траектории. Обратим внимание, что с поступательным движением частицы оказываются связанными мнимая частота iw и мнимое время it, в то время как реальные (действительные) параметры w и t характеризуют вращение.

Решение уравнения обнаруживает так называемую скрытую или мнимую массу im системы частица-поле (аналог «тёмной материи»), обусловленную введением в рассмотрение материальных силовых полей. Количественно связь между массой покоя частицы m₀, релятивистской массой частицы m и скрытой массой системы частица-поле im определяется соотношением
(2.3) im = m(c/u) = m₀(c/u)(1 – u²/c²)^–1/2,
графически представленным на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Зависимость массы частицы-поля от скорости движения

Согласно рисунку релятивистская или вещественная масса m частицы устремляется в бесконечность при u → c, в то время как скрытая масса im — как при u → c, так и при u → 0. Разность масс im и m определяет массу силового поля. Как видим, с увеличением скорости частицы она непрерывно уменьшается. Этот результат, по-видимому, следует понимать так. Поле покоящейся частицы распространяется на бесконечность, поэтому обладает и бесконечной массой. Поле движущейся частицы ограничено в пространстве тем в большей мере, чем выше её скорость. При u → c масса частицы-поля уменьшается, приближаясь к массе частицы (частица «сбрасывает» поле). Результатом этого является наличие нисходящей и восходящей ветвей в зависимости инертной массы частицы-поля от скорости.

Минимуму функции im(u) на рис. 2.3 отвечает точка А, в которой масса динамической системы частица-поле в два раза превышает массу m₀ покоя частицы. Это обстоятельство согласуется с данными опытов о существовании электромагнитной или полевой составляющей массы тел, в частности, электронов [3]. На макроскопическом уровне полученный результат также согласуется с данными наблюдательной астрономии: «Для нашей Галактики гравитационное поле в среднем должно быть примерно в два раза сильнее, чем поле, восстановленное из распределения звёзд» [4].

Графики рис. 2.3 показывают, что диапазон движения материальных тел во Вселенной ограничен двумя космологическими сингулярностями, характеристики которых резко различаются между собой. Область слева определяет холодную Вселенную, которая заполнена конечной массой m₀ вещества и бесконечной мнимой массой силовых полей. Область справа определяет горячую Вселенную «голых» (лишённых силовых полей) релятивистских частиц бесконечной массы-энергии, по-видимому, способных инициировать Большой взрыв при неупругом столкновении. Эволюция Вселенной в последнем случае сводится к переходу из горячего состояния в холодное (в результате расширения) через энергетический минимум при u/c = 0,6…0,8, в котором, по-видимому, пребывает в настоящее время наша Галактика.

НАЗАД < > ВПЕРЁД

[Главная][Презентация][Очерки][Статьи][Брошюра][Изобретения][Мой архив]

репетитор английского языка балашиха

Хостинг от uCoz