Область действия теории относительности ограничена классической точечной частицей. О неэквивалентности инерциальных систем отсчета

Abstract

A detailed analysis of the nonequivalence problem of inertial frames of reference (IFR) moving relative to each other in respect to both classical and quantum physical systems is given. The essence of the problem is that the times which enter into the equations of motion in various IFR can differ from those which enter into Lorentz transformations connecting space and time coordinates of the reference frames. The above mentioned distinction disappears only in the case of the most simple physical system — the classical point particle interacting with a force field, and for this reason the field of applicability of the special theory of relativity is reduced to classical one-partial system. It is shown that global time cannot be constructed of the local times which are formed from global time when going over from one reference frame to another. Strict consideration of the nonequivalence problem of IFR is given in the case of quantum particle. The results obtained as to the nonequivalence problem of IFR can be checked in experiments on emission of photons by electronic beam in external electromagnetic field. The relationship between global times in different IFR moving relative to each other in the case of classical point particle is derived. The phenomenon of local dynamic inhomogeneity of time, arising when classical particle moves in a force field, is discussed. It is noted that in relativistic mechanics the force is not only the cause of acceleration of particle relative to IFR, but also the cause of change of the course of time along the particle trajectory. Therein lies the physical content of the dynamic principle underlying relativistic mechanics. According to the received results, within the framework of one-partial approach the Lorentz reduction of length follows from the Lorentz transformations merely under the assumption that classical point particle is capable of moving on trajectory at superluminal speed.Дан детальный анализ проблемы неэквивалентности движущихся друг относительно друга инерциальных систем отсчета (ИСО) в отношении как классических, так и квантовых физических систем. Суть этой проблемы состоит в том, что времена, входящие в уравнения движения в различных ИСО, могут существенно отличаться от времен, которые входят в преобразования Лоренца, связывающие между собой пространственно-временные координаты систем отсчета. Указанное различие исчезает лишь в случае простейшей физической системы — классической точечной частицы, взаимодействующей с произвольным силовым полем, и по этой причине область применимости специальной теории относительности сводится к классической одночастичной системе. Показано, что из локальных времен, в которые переходит глобальное время при преобразованиях Лоренца, невозможно сконструировать глобальное время в той ИСО, в которую совершается переход. Дано строгое рассмотрение проблемы неэквивалентности ИСО в случае квантовой частицы. Показано, что выводы теории в отношении неэквивалентности ИСО можно проверить опытным путем в экспериментах по испусканию фотонов электронным пучком во внешнем электромагнитном поле. Рассмотрена связь между глобальными временами в движущихся друг относительно друга ИСО в случае классической точечной частицы. Обсуждается явление локальной динамической неоднородности времени, возникающее при движении классической частицы в силовом поле. Отмечается, что в релятивистской механике сила является причиной не только ускорения частицы относительно ИСО, но и причиной изменения хода времени вдоль траектории движения частицы, — в этом состоит физическое содержание динамического принципа, лежащего в основе релятивистской механики. Согласно полученным результатам, в рамках одночастичного подхода лоренцево сокращение длины отрезка следует из преобразований Лоренца лишь в предположении, что классическая точечная частица способна двигаться по траектории со сверхсветовой скоростью

    Similar works