Пред. Огл. След.
Просьба не путать изложенное здесь с современными представлениями о «нанотехнологиях»!
этот раздел содержит иллюстрацию, а не физическую теорию
Быть может, ультрамикроскопические закономерности позволят обобщить исходные закономерности теории относительности. Не исключено, что «поведение масштабов и часов» зависит от соотношений между элементарными расстояниями и элементарными интервалами времени. В качестве «условной иллюстрации» можно предложить, например, следующую «модель». Минимальная длина равна приблизительно 10-15 м. Есть основания принять для неё такой или близкий порядок величины. Впрочем есть основания и для значительно меньшего минимального расстояния. Поскольку перед нами модель не физическая, а историко-физическая, иллюстрирующая лишь некоторые тенденции современной науки, выбор значения здесь не существенен.
Таким образом 10-15 — минимальное расстояние, на которое может быть послан сигнал, минимальное расстояние на которое может переместиться частица. Меньшее расстояние уже не характеризует поведение частицы, здесь само понятие её движения теряет смысл. Соответственно здесь неприменимы понятия относительности и соотношения теории относительности. Но именно здесь им, по-видимому, суждено найти то обоснование, о котором думал Эйнштейн.
Представим себе, что время состоит из минимальных интервалов, равных времени прохождения света через указанное выше минимальное расстояние.
Такой минимальный интервал будет равен 3*10-24 с. Если минимальное расстояние 10-15, то 3*10-24 с- это и будет минимальное время распространения сигнала, минимальное время, в течении которого частица может переместится в пространстве. Сделаем ещё одно столь же условное предположение: частица перемещается на расстояния ~10-15 м в течении минимального времени 3*10-24 с. Иначе говоря, движение частицы состоит из переходов на расстояние 10-15 м, происходящим в течении интервалов 3*10-24 с. Скорость таких переходов равна частному от деления пройденного расстояния на время, т.е. 10-15 : 3*10-24 = 3*108 м/с, т.е. 300 тыс. километров в секунду — скорости света. Быстрее частица двигаться не может, быстрее не будет двигаться и тело, состоящие из частиц. Если мы будем следить за всеми элементарными (на 10-15 м в течении 3*10-24 с) переходами частиц, то мы зарегистрируем «микроскопическую траекторию», которая будет в общем случае ломанной линией: переходы имеют одну и ту же абсолютную скорость, но различное направление.
Если не смотреть на отдельные микроскопические переходы и принимать во внимание лишь результат очень большого числа их, то можно зарегистрировать «макроскопическую траекторию». Она может быть значительно короче микроскопической траектории, состоящей из всех элементарных переходов. Например, если частица переходила примерно также часто в одну сторону, как и в противоположную, то в результате эта частица окажется вблизи исходного пункта, её макроскопическая траектория будет очень короткой, будет приближаться к нулевой. Соответственно и макроскопическая скорость (скорость на макроскопической траектории) будет ничтожной, близкой к нулю. Если число сдвигов в одну сторону будет значительно превышать число сдвигов в другую сторону, макроскопическая траектория пройденная за тот же срок окажется большой. Наконец, при максимальной несимметричности элементарных переходов, т.е. в том случае, когда все эти переходы направлены в одну и ту же сторону, макроскопическая траектория совпадает с микроскопической и соответственно микроскопическая со скоростью света. Это и будет максимальной скоростью для всякого тела. Отсюда можно вывести определённые законы «поведения масштабов и часов» — соотношения теории относительности Эйнштейна.
Мы взяли такие элементарные пространственные расстояния и элементарные интервалы времени, чтобы частное от деление одной величины на другую, т.е. скорость перехода из одной пространственной клетки в другую, было равно скорости света. Если бы не существовало других оснований для выбора таких постоянных, т.е. если бы они были выбрано ad hoc, то такое предположение в целом было бы типичным произвольной конструкции, соответствующей наблюдениям и тем не менее совершенно лишённой правдоподобия. Но общее предположение о существовании атомов пространства-времени — наименьших элементарных, далее недробимых четырёхмерных интервалов — вводится отнюдь не ad hoc. Это же можно сказать и о порядках величин, названных выше 10-15 м и 3*10-24 с. В большом числе проблем эти числа появляются довольно естественным образом. Поэтому можно предположить, что в своём дальнейшем развитии физика придёт к некоторому квантово-атомистическому обоснованию теории относительности как макроскопической теории и что в таком обосновании будут фигурировать естественные, постоянные величины — минимальное расстояние и интервалы времени.
Пред. Огл. След.
No comments:
Post a Comment