Форум НАУКА > Наука и Будущее
Экспериментальные опровержения специальной теории относительности.
Король Альтов:
[1] Тахионами принято называть частицы, которые движутся не медленнее, чем свет в вакууме. Однако в рамках СТО их описание неприемлемо, поскольку для них получается величина полной энергии и массы в виде мнимой величины. Поэтому в данном случае приходится использовать концепцию бесконечномерности вселенной, где такой проблемы нет. В данном случае следует обратить внимание на то обстоятельство что могут быть тахионы двух типов: a). действительные тахионы и b). псевдо-тахионы. Под псевдо тахионами следует понимать такие частицы, которые не могут двигаться быстрее скорости света в абсолютном вакууме, хотя при этом они могут и двигаться быстрее света во всех средах в том числе и в физическом вакууме.
Поскольку в теории бесконечномерности вселенной масса является всего лишь одной из многочисленных координат элементарных частиц, то вопреки общепринятым представлениям различий между Ньютоновской механикой и релятивисткой нет, поскольку все уравнения релятивисткой механики выводятся напрямую из законов Ньютона. В соответствии со вторым законом Ньютона имеем dP/dt=F=dA/ds=dE/ds, откуда dP*(ds/dt)=dE=dP*V. В этом случае необходимо просто учесть, что из экспериметальных данных следует, что для различных типов вещества существует конкретное ограничение на предельно допустимую скорость ее движения Vm, которая является скоростью распространения квантов данного типа вещества. Отсюда получаем для квантов очевидные равенства V=Vm, P=M*Vm => dE=dP*Vm =>
E=P*Vm=M*Vm^2. Из атомарного-молекулярного строения вещества известно, что вся материя состоит из элементарных частиц(электронов, фотонов, фононов и пр.) и ядер атомов. Ядра атомов состоят из нуклонов, которые в свою очередь имеют сложное строение из кварков и глюонов. В состав каждого нуклона входит три кварка и множество глюонов. Таким образом вся материя может быть представлена, как совокупность всевозможных элементарных частиц, которые в свою очередь согласно корпускулярно волновому дуализму Луи Де Бройля представимы в виде волнового пакета или другими словами пакета квантов, откуда формула dE=Vm*d(Vm*M)=Vm^2*dM или E=M*Vm^2 или Eо=Mo*Vm^2 становится применимой к материи в целом.
Окончательно получаем общее дифференциальное уравнение связывающее массу материального обьекта и его скорость dE=Vm^2*dM=V*dP.
Решение его легко получается в общем виде =>
dP*V=dM*Vm^2=(dM*V+M*dV)*V => dM/M=V*dV/(Vm^2-V^2) => Ln(M/Mn)= - 1/2 * Ln([V^2/Vm^2 - 1]/[Vn^2/Vm^2-1]) или
M = Mn * sqrt ([Vn^2/Vm^2-1]/[V^2/Vm^2 - 1]) (1).
Теперь необходимо отдельно три частных случая данной общей формулы.
1). В случае обычного вещества начальная скорость соответсвует состоянию покоя и равняется нулю. Вследствие этого скорость обычного вещества никогда ни при каких условиях не может превосходить максимально возможную скорость Vm. Отсюда сразу получаются все основные формулы механики больших скоростей в этом обычном случае.
M = Mo / sqrt (1 -V^2/Vm^2); P=MV=MoV / sqrt (1 -V^2/Vm^2); (dE=Vm^2*dM =>) E = MoVm^2 / sqrt (1 -V^2/Vm^2); E^2 = P^2 * Vm^2 + Mo^2 * Vm^4.
2). В случае действительных тахионов скорость их всегда больше предельной скорости Vmax, то-есть она является для них ограничением скорости снизу. В этом случае максимально возможной может быть только начальная скорость тахиона Vn, которая очевидно из соображений справедливости законов сохранения энергии и импульса меньше бесконечности > Vn > Vm. У тахионов очевидно не может быть массы покоя, а есть только минимальная или начальная масса - Mn. Окончательно получаем для тахионов основные формулы.
M = Mn * sqrt ([Vn^2/Vm^2-1]/[V^2/Vm^2 - 1]) = Mt / sqrt (V^2/Vm^2 - 1); P=MV= V*Mt / sqrt (V^2/Vm^2 - 1); E=M*Vm^2=Vm^2*Mt / sqrt (V^2/Vm^2 - 1); E=P^2*Vm^2+Mt^2*Vm^4.
3). Особый случай представляют собой псевдотахионы скорость, которых всегда одинакова при их движении в абсолютном вакууме
V=Vm=Vn. Очевидно такими частицами являются электромагнитные и световые кванты V=Vn=Vm=Co. Также, поскольку нейтрино не имеют массу покоя и их скорость, как следует из многочисленных экспериментальных данных, никогда не бывает меньше скорости света в абсолютном вакууме, могут быть или псевдотахионами или действительными тахионами. Формулы для псевдотахионов оказываются вырожденными.
M=Mn=Mm; P=M*Vm; E=M*Vm^2.
Король Альтов:
[2] К сожалению нейтрино очень трудно детектируются, поэтому фактически нет никаких сведений о скорости движения низкоэнергетических нейтрино, а следовательно нет однозначного ответа на вопрос - являются ли нейтрино псевдотахионами или действительными тахионами. Однако можно совершенно точно утверждать, что нейтрино никогда не двигаются медленнее скорости света в абсолютном вакууме. Итак в природе существуют элементарные частицы нейтрино которые никогда и ни при каких обстоятельствах не могут перемещаться медленнее света в абсолютном вакууме. Если нейтрино являются действительными тахионами, то СТО - специальную теорию относительности можно считать экспериментально опровергнутой. Однако у нас таких доказателсьтв пока нет, и поэтому пока этот случай не имеет смысла рассматривать. Таким образом остается рассмотреть один единственный случай, когда по предположению нейтрино являются псевдотахионами. Следует отметить что если в этом случае удастся экспериментально опровергнуть СТО, то в случае ошибочности нашего предположения это никоим образом не повлияет на правильность полученных результатов, а может их только усилить.
Одним из наиболее распространенных представлений о нашем физическом пространстве является широко известная гипотеза о мировом эфире, заполняещем всю вселенную. Однако никаких экспериментальных подтверждений данная гипотеза не имеет а наоборот имеет массу всевозможных опровержений. Более того можно строго теоретически доказать, что эфир не может быть газообразным и кристаллическим
http://sfiz.ru/forums.php?m=posts&p=14828#14828
Вследствие этого от гипотезы эфира следует отказаться вследствие ее полной несостоятельности. Однако с другой стороны официально поддерживаемая точка зрения, основанная на обожествлении глубоко ошибочной СТО, об абсолютно пустом физическом пространстве, также не выдерживает никакой критики, поскольку она несовместима с законами физики. Можно начать хотя бы с той же гравитации. Если бы наше физическое пространство было бы абсолютно пустым, то взаимное гравитационное притяжение тел через пустоту и посредством пустоты было бы просто невозможно, поскольку оно было бы просто нефизично. Остается признать материальность пространства-времени и признать, что оно все целиком и полностью заполнено некоторой энергией, посредством которой только и возможны любые бесконтактные дальнодействующие взаимодействия. Это означает, что вселенная есть сплошная и непрерывная материальная среда с вполне определенными и конкретными свойствами, локально зависящими от обьемной плотности материи-энергии в данной части пространства.
Здесь сразу следует заметить, что в случае сред заполненных веществом скорость света всегда меньше скорости света в вакууме и в
абсолютной пустоте Cc=Cv/N, где N - оптический коэффициент преломления данной вещественной среды, причем N>1 всегда. С другой стороны нейтрино практически не взаимодействуют ни с каким веществом, и поэтому в любой вещественной среде их скорость больше скорости света Cc < Vнейтрино (Nнейтрино==1 всегда). Таким образом экспериментальные факты доказывают, что нейтрино двигаются быстрее света всегда, за исключением случая вакуума и абсолютной пустоты.
Король Альтов:
[3] Теперь рассмотрим случай земного вакуума или вакуума в окрестностях нашей солнечной системы. В соответствии с теорией бесконечномерности вселенной плотность энергии гравитации внутри солнечной системы минимальна по отношению к межзвездному и межгалактическому пространству, что подтверждается отсутствием аномального тормозного ускорения для всех планет солнечной системы и всевозмоных КА внутри нее. Однако наличие гравитации и других силовых взаимодействий внутри нашей солнечной системы неопровержимо доказывает, что физический вакуум и космическое пространство внутри солнечной системы не являются абсолютным вакуумом. Кроме того физический вакуум достижимый на Земле может считаться лишь частичным или не полностью вакуумом, а следовательно возможно измеренное значение в нем скорости света будет заведомо несколько меньше, чем скорость света в абсолютном вакууме. Другими словами та скорость света в вакууме, которую мы испольуем на Земле, будет несколько меньше скорости света в абсолютном вакууме, то-есть Cvz = Cav/Nv, где Nv >1. Это означает, что нейтрино на Земле будут двигаться быстрее света причем даже в случае вакуума.
Итак остается рассмотреть самый последний случай межзвездного и межгалактического пространства. Очевидно, что там степень вакуума будет практически абсолютной, вследствие чего скорость света в таком пространстве и вакууме будет несколько выше, чем в пределах солнечной системы. Однако с точки зрения теории бесконечномерности вселенной смысл гравитации или влияния энергии гравитации на движение вещества сводится к трем факторам: 1). Закон всемирного тяготения или взаимное приятжение всех материальных тел; 2). Вследствие корпускулярно-волнового дуализма Луи Де Бройля вещество может интерпреироваться еще и как некий волновой процесс участвующий в различных движениях. Вследствие этого для его движения всегда должен еще и существовать некий коэффициент преломления Nb > 1 например для света; 3). Аномальное тормозное ускорение для вещественных тел или красное Хаббловское смещение для электромагнитных колебаний и квантов. Отсюда очевидно, что на скорость света в межзвездном и межгалактическом пространстве может повлиять в сторону ее уменьшения только наличие некоторой обьемной плотности энергии гравитации с коэффициентом преломления большим единицы практически на бесконечно малую величину.
Отсюда следует вывод, что скорость движения нейтрино всегда и везде должна быть больше, чем скорость света. 1). Причем в сплошных вещественных средах это превышение очень существенно. 2). В физическом вакууме скорость движения нейтрино должна очень незначительно, но все таки в приницпе превышать скорость света. 3). В межзвезном и межгалактическом пространстве скорость движения нейтрино должна в принципе превышать скорость света в вакууме, но на бесконечно малую но принципиально обнаружимую величину.
замечание к пункту 3). Фактически механизм описанный в этом пункте теоретически предсказан и описан для аналогичной
ситуаиции Шарнхорстом => Эффект Шарнхорста
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D1%84%D1%84%D0%B5%D0%BA%D1%82_%D0%A8%D0%B0%D1%80%D0%BD%D1%85%D0%BE%D1%80%D1%81%D1%82%D0%B0
Король Альтов:
[4] Теперь для окночательного экспериментального опровержения СТО - специальной теории относительности осталось рассмотреть экспериментальные подтверждения для 2) и 3) случаев.
3.1). Наиболее четко и точно сверхсветовое движение нейтрино в открытом космосе удалось впервые зафиксировать при взрыве сверхновой SN1987A наблюдавшейся в 1987 году.
http://ru.wikipedia.org/wiki/SN_1987A Нейтринная вспышка В 2:52 по всемирному времени 23 февраля на советско-итальянском нейтринном телескопе под горой Монблан было зарегистрировано 5 событий, вызванных нейтрино, которые фон способен вызывать лишь раз в два года[1]:192. А приблизительно за 3 часа перед видимой вспышкой, в 7:35 по всемирному времени 23 февраля, нейтринные обсерватории Kamiokande II, IMB и Баксан зарегистрировали вспышку нейтрино, длившуюся менее 13 секунд, причем по данным Kamiokande II определено направление, с точностью около 20 градусов совпавшее с направлением на Большое Магелланово Облако[1]:191. Хотя за это время были зарегистрированы всего 24 нейтрино и антинейтрино, это существенно превысило фон. Это был первый случай регистрации нейтрино от вспышки сверхновой.
Другими словами нейтрино от вспышки сверхновой опередили свет на 7,5 и 3 часа - dt. Нейтрино в этом случае имели энергию порядка 17 МэВ а расстояние до сверхновой t=168 тыс. световых лет в спутниковой галактике Большое Магелланово Облако. Отсюда получаем для скорости нейтрино формулу
Cn=Cc(1+dt/t)=Cc(1+D), D=dt/t=(3,5-7)/(168000*365,25*24)=(3,5-7)/(1372688000)=(2,5-6)10^(-9) (1).
итак нейтрино двигаются в межзвезном и межгалактическом пространстве практически со скоростью света в вакууме плюс бесконечно малая поправка dV=1(M/sek).
Король Альтов:
[5] 3.2). Однако для космологических расстояний эта бесконечно малая поправка дает для движения нейтрино очень большую временную отрицательную добавку на время движения нейтрино относительно движения света. Например, если бы
сверхновая находилась на расстоянии 170 световых, а один миллиард то нейтрино обогнали бы свет на 30000часов или примерно на 3,5года, то-есть в этом случае невозможно было бы обнаружить вспышку сверхновой по всплеску нейтрино.
Эта бесконечно малая поправка дает ключ к разрешению проблемы гамма-вспышек и вместе с тем служит еще одним доказательством сверхсветовой скорости нейтрино в межзвездном космическом пространстве.
http://www.nanonewsnet.ru/news/2012/observatoriya-icecube-lishila-gamma-vspyshki-zvaniya-fabriki-neitrino
Обсерватория IceCube лишила гамма-вспышки звания "фабрики нейтрино" Нейтринная обсерватория IceCube является самой большой в мире обсерваторией, предназначенной для изучения потоков нейтрино и мюонов космического происхождения. Она расположена на территории антарктической станции Амундсен-Скотт, у южного полюса Земли.
Постройка обсерватории началась в 2005 году и была завершена в декабре 2010 года. Одна из главных задач детектора – обнаружение основных источников нейтрино в космосе.
один из предполагаемых основных источников таких частиц, гамма-вспышки, не является «фабрикой» нейтрино высокой энергии.
Как объясняют ученые, два типа космических объектов – черные дыры в центрах галактик и мощные гамма-вспышки – считались основными производителями нейтрино и мощных космических лучей. Как правило, гамма-всплески возникают в результате взрыва сверхновых, последующего превращения останков усопшей звезды в черную дыру, а также слияния черных дыр или нейтронных звезд.
Во время гамма-вспышки взрывающаяся звезда разгоняет протоны и другие частицы до околосветовых скоростей. При пролете протонов через области с мощными источниками гамма-излучения и магнитных полей будут рождаться нейтрино высокой энергии. Аналогичный процесс, хотя и в более крупных масштабах, происходит и в окрестностях сверхмассивных черных дыр в центрах галактик.
С мая 2008 года по декабрь 2010 года в том участке неба, за которым следят детекторы IceCube, произошло около 300 вспышек сверхновых.
Во время каждой вспышки Уайтхорн и его коллеги следили за изменениями в потоке нейтрино, пытаясь обнаружить частицы, которые могли зародиться во время гамма-всплеска.
«Как предсказывали основные теоретические модели, мы должны были фиксировать примерно по 8,4 событий на одну вспышку. Но мы не увидели ни одного события, что указывает на то, что гамма-всплески не являются основным источником космических лучей высокой энергии», – пояснил Уайтхорн.
По словам ученых, ни в одном случае они не смогли найти ни одной частицы с достаточно высокой энергией в те моменты, когда происходили гамма-всплески. Таким образом, современные теоретические модели, описывающие формирование нейтрино и космических лучей во время гамма-вспышек, оказались некорректными.
«Наше исследование является первым свидетельством в пользу "взросления» нейтринной астрономии. Даже частично функционирующий IceCube смог опровергнуть 15 лет теоретических построений и начал «атаку» на один из двух возможных источников космических лучей самой высокой энергии. И хотя отсутствие нейтрино от гамма-всплесков нас несколько расстроило, это первый реальный результат нейтринной астрономии", – заключают авторы.
PS. На самом деле, как показывает вышеприведенное экспериментальное исследование просто доказывает обратное - то-есть вследствие превосходства скорости нейтрино в космосе над скоростью света установление взаимосвязи между гамма-вспышками и нейтринными всплесками невозможно.
Навигация
[0] Главная страница сообщений