"...А теперь перейдем ко второй ошибке Эйнштейна – отказу от эфира. Мало того, что этот отказ лишил энергию материального носителя, так как пространство Вселенной стало пустым, так оно также входит в противоречие с существованием продольных электромагнитных волн.
В данном случае рассуждения следует вести от противного. Допустим, что эфир существует. Но тогда всякое распространение волн должно сопровождаться смещением его частиц. Если есть поперечные волны, у которых векторы электрической и магнитной напряженности взаимно перпендикулярны и одновременно перпендикулярны направлению распространению волн, т.е. расположены в поперечной к направлению распространения волн плоскости, то почему частицы эфира могут смещаться только в этой плоскости, т.е. имеют только две степени свободы? Если пространство трехмерно, то на законном основании можно заключить, что частицы эфира имеют три степени свободы, и возможны также и продольные волны. Но они противоречат преобразованиям Лоренца. И где же выход из этого заколдованного круга?
А выход напрашивается сам собой: если преобразования Лоренца не удовлетворяют реальным явлениям природы, то нужно от них просто отказаться, вернуться к основам физики, проанализировать их и предложить новые преобразования пространства и времени при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой. Тем более что 100 лет назад не было такого столь четкого определения единиц длины и времени, как теперь.
И сегодня, стоя на пороге празднования 100-летних юбилеев создания фундамента современной физики, нелишне снова заглянуть вглубь этого фундамента и посмотреть, правильно ли мы оперируем пространством и временем при переходе от неподвижного объекта к движущемуся, от одной инерциальной системы отсчета к другой. И еще раз осмыслить, что же мы должны подразумевать под понятиями “пространство” и “время”.
С философской точки зрения пространство и время являются категориями, обозначающими основные формы существования всех видов материи. Пространство выражает порядок существования отдельных объектов, время – порядок смены явлений.
Мерой пространства является длина, которая характеризует протяженность, удаленность и перемещение тел или их частей вдоль заданной линии. Время же характеризует последовательную смену явлений и состояний материи, а также длительность их бытия.
Не вдаваясь в историю определений и характеристику различных систем физических единиц, укажем лишь современные определения единиц длины и времени: метра и секунды. И начнем его с секунды, поскольку данная единица получила свое современное определение раньше, чем метр.
Развитие молекулярной и атомной спектроскопии дало возможность достаточно точно связать единицы времени с периодом колебаний, соответствующим спектральной линии какого-либо элемента. Поэтому решением XIII Генеральной конференции по мерам и весам (1967 г.) было дано действующее до сих пор определение секунды, согласно которому секунда есть продолжительность 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. Следовательно, вышеуказанное число периодов будет равно просто частоте излучения цезия-133.
Повышение точности измерений позволило и единицу длины – метр связать с длиной волны определенной спектральной линии. В качестве таковой была принята оранжевая линия криптона-86. Эта линия соответствует переходу электрона в атоме криптона между определенными квантовыми состояниями. По определению, принятому на XI Генеральной конференции по мерам и весам (1960 г.), метр содержал 1 650 763,73 длины волны в вакууме этой спектральной линии.
Однако дальнейшие достижения лазерной техники и квантовой электроники, высокая точность, которой удалось достичь при измерении скорости света, позволили связать определение единицы длины – метра с единицей времени – секундой воедино. И XVII Генеральная конференция по мерам и весам (1983 г.) приняла решение дать следующее, действующее до сих пор, определение метра: метр есть расстояние, проходимое в вакууме плоской электромагнитной волной за 1/299 792 458 секунды. При таком определении метра значение скорости света принято за величину, не подлежащую уточнению, т.е. оно точно равно 299 792 458 м/с.
Таким образом, секунда – это есть продолжительность определенного числа периодов излучения цезия-133, а метр – определенное расстояние, проходимое электромагнитной волной. Но для определения метра ничто не запрещает использовать то же электромагнитное излучение, что и для определения секунды. Поэтому для упрощения рассуждений в дальнейшем используем излучение, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.
Из двух действующих определений метра, секунды и принятого выше соглашения нетрудно составить равноценные пропорции. Так, из определения секунды получается, что длина волны вышеупомянутого излучения цезия-133 равна 0,0326122557 м, а метр, соответственно, будет равен 30,6633189 длин волн этого излучения.
Вот мы и пришли к выводу, что один метр равен 30,66331899 длин волн излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133, что аналогично определению метра, данному XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 г. Если же мы возьмем другой источник излучения, то получим другое число. А цезий-133 выбран из тех соображений, что его частота очень стабильна.
Теперь нелишне рассказать и об авторском представлении времени. Но сначала нужно напомнить одно крылатое выражение, чаще всего используемое в среде бизнесменов: “время – деньги”. Так вот деньги в обществе играют роль всеобщего эквивалента, посредством которого идёт обмен товарами и услугами. А вложенные в дело деньги со временем приносят прибыль, т.е. новые деньги. Отсюда и вышеуказанная поговорка.
Но, наверное, мало кто из современных физиков (а из бизнесменов тем более) обращал внимания на то, что между деньгами и временем есть и другая связь, основанная на аналогии использования. Как ни странно, об этом были лучше осведомлены древние философы, чем мы теперь. Да еще автор, предложивший измерять время в единицах массы (килограммами, граммами, фунтами, унциями и т.п.).
И вот теперь авторское определение времени: время – это некоторый универсальный эквивалент, с помощью которого производится сопоставление (сравнение) скорости протекания различных процессов. Вне этих процессов понятие времени бессмысленно.
Продолжение в прикрепленном файле.
Фрагмент телепередачи “Очевидное Невероятное” - Задачи владимира Арнольда (26.12.2009)"
Мы используем файлы cookie для улучшения работы сайта. Оставаясь на сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cookies. Чтобы ознакомиться с Политикой обработки персональных данных и файлов cookie, нажмите здесь.
