Мясников Владимир Макарович : другие произведения.

Постоянная Планка зависит от скорости

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:
 Ваша оценка:
  • Аннотация:
    В статье доказывается зависимость постоянной Планка от скорости. Некоторые теории, с учетом этого нового свойства постоянной Планка, должны быть пересмотрены, например, теория волн Де Бройля.
Постоянная Планка зависит от скорости.

©2007 В.М. Мясников


Аннотация.
В статье доказывается зависимость постоянной Планка от скорости. Некоторые теории, с учетом этого нового свойства постоянной Планка, должны быть пересмотрены, например, теория волн Де Бройля. 


В главе XVIII, подводя первые итоги реализации программы "Расширение Вселенной => локальная физика", я сделал следующее замечание о постоянной Планка: "Постоянная Планка расширяется с эволюцией Вселенной (см. гл. VIII, XV), что приводит ("бритва Оккама") к выводу о зависимости постоянной Планка от скорости в СТО и от гравитационного потенциала — в ОТО. Такой симбиоз постоянной Планка и теории относительности необходимо должен привести к новым идеям и возможностям в квантовой физике".
Эта идея о "расширении" постоянной Планка трансформировалась в локальной теории относительности (СТО* — новая редакция, см. [3] ) в зависимость постоянной Планка от скорости Доказательство сводится к следующему. В рамках СТО* я предложил "релятивистскую теорию размерностей (эталонов)", в которой предполагаются определенными эталоны базовых физических величин (время, длина, масса), а эталон любой другой физической величины определяется по базовым как "некое количество" этой величины, в соответствии с её размерностью. Так, обозначая T, L и M — эталоны времени, длины и массы, записываем время, длину и массу в виде t = [t]T, l = [l]L и m = [m]M, где величины в квадратных скобках — безразмерные значения величин, т.е. числа, указывающие сколько раз эталон укладывается в данной величине. И тогда, например, постоянную Планка можно записать в виде [].
Далее, в СТО* показывается (см. [3]), что зависимость этих величин от скорости имеет вид:
[],   [],   [],   [] , (1)
где T, L, M — эталоны в неподвижной системе отсчета, [] — соответствующие эталоны в подвижной системе отсчета, а V — проекция вектора-скорости на ось в направлении движения, т.е. в случае удаления подвижной системы отсчета от неподвижной V > 0 (следовательно, эталоны и соответствующие величины уменьшаются), а в случае приближения — V < 0 (эталоны и соответствующие величины увеличиваются). Постоянная Планка
[], (2)
как видим, зависит от скорости, т.е. уменьшается в случае удаления подвижной системы отсчета, и увеличивается — в случае приближения.

Следующие примеры, как я полагаю, подтверждают отмеченную зависимость постоянной Планка от скорости.
1.  Используя эйнштейновское соотношение между массой и энергией E = mc2 и обозначая Eисп — энергию фотона в момент испускания движущимся источником и Eнабл — в момент приема неподвижным приемником, имеем для энергии фотона
[], (3)
что дает возможность сформулировать эффект Доплера как энергетический эффект
[], (4)
т.е. в случае удаления источника света (V > 0) энергия увеличивается — красное смещение, а в случае приближения источника света (V < 0) энергия уменьшается — фиолетовое смещение.
Этот вывод вступает в явное противоречие с выводами для планковской энергии фотона. Действительно, планковская энергия фотона определяется как [] , и если постоянная Планка не зависит от скорости, то, умножая почленно соотношение [] (  [],   [] ) на постоянную Планка и учитывая [], получаем
[] (5)
— утверждение, прямо противоположное утверждению (4).
Но с учетом зависимости постоянной Планка от скорости планковская энергия [], тогда как []. Умножая почленно [] на [] с учетом (2), имеем
[],
откуда следует (4). Никаких противоречий!

2.   В начале 20-х годов Луи де Бройль, полагая, что каждой элементарной частице присущ некий внутренний колебательный процесс, пытался найти связь между полной энергией частицы и частотой внутренних процессов в ней. Он получил соотношение
[], (6)
(Обе части этого соотношения были известны и ранее, но де Бройль был первым, кто приравнял их друг другу. "Так должно быть, - писал он - в силу великого закона природы"). Но это соотношение противоречит теории относительности Эйнштейна, не являясь лоренц-инвариантным, поскольку при движении частицы со скоростью V, в соответствии с СТО, эйнштейновская энергия частицы растет [], тогда как планковская энергия убывает [] (Это просто иная формулировка того же противоречия, что и в (4) - (5)).
Луи де Бройль, обнаружив это противоречие, был настолько потрясен, что отказался от своей первоначальной идеи и реконструировал её, приспосабливая к СТО, в которую свято верил. Для этого он, исходя из выражения для полной релятивистской энергии частицы [], записал планковскую энергию в виде [] и назвал величину [] частотой некой "фазовой волны частицы", сопоставляемой с полной энергией частицы. Так родилась теория де Бройля с её "волнами материи" (позже названными "волнами де Бройля"). В теории волн де Бройля частота ν1 уже не имела отношения ни к какому внутреннему процессу, но зато возрастала с увеличением скорости V поступательного движения частицы и, тем самым, делала модифицированное соотношение
[], (7)
лоренц-инвариантным.
Зависимость постоянной Планка от скорости (2) снимает все противоречия в равенстве эйнштейновской и планковской энергии (6), поэтому я полагаю, что все построения Де Бройля, связанные с "подгонкой" его теории под "лоренц-инвариантность", являются излишними, в них просто нет необходимости. При этом, первоначальная идея Де Бройля о том, что каждой элементарной частице присущ некий внутренний колебательный процесс, отнюдь не отвергается. Более того, я полагаю, что все выводы теории Де Бройля останутся в силе с заменой экзотических "нефизических" волн Де Бройля на "вполне физические" волны, присущие каждой элементарной частице. Разумеется, эти волны еще надо "обнаружить" и описать. В качестве возможной направляющей идеи могу предложить идею "разрешающей способности взаимодействия элементарной частицы с внешним миром (в пространстве и во времени)", с помощью которой я предложил объяснение дуализма "волна-частица" для света ( [1] глава IX, [2], О квантовой гравитации).
Соображения эти следующие. Допустим, что существует абсолютно наименьшая, но не равная нулю порция энергии или массы (массино?). Для определенности будем говорить о массе. Обозначим её μ . Тогда известные соотношения для энергии дают
[], (8)
Положим [] (H — постоянная Хаббла — величина, обратная возрасту Вселенной), т.е. возьмем, частоту, равную принципиально наименьшему в расширяющейся Вселенной значению. Тогда
[], (9)
Таким образом, если абсолютно наименьшая масса в принципе существует, то она не может быть меньше μ. Можно, по-видимому лишь условно, говорить о частице с массой μ.
Рассмотрим далее некоторую частицу с массой m0 . Масса расширяется в соответствии с постулатом 4 ( [1] глава IX, [2] ), т.е.
[].
или приращение массы за время t —
[].
Если наименьшее приращение массы есть массино (9), то
[],
откуда наименьшее приращение времени
[],
где [] - т.н. комптоновская длина волны частицы m0. А это уже наводит на определенные соображения.
Так, допущение о существовании принципиально наименьшей массы позволяет рассматривать комптоновскую длину [] и время [] как принципиально наименьшие для частицы массы m, т.е. как принципиальную "разрешающую способность взаимодействия", и по длине, и по времени, частицы массы m с внешним миром.. Если это так, то совершенно иначе следует посмотреть на многие явления, такие, например, как ионизация, фотоэффект и даже планковская теория излучения и выросшая из неё проблема квантования энергии. И конечно, следует пересмотреть теорию Де Бройля.
Уважаемые знатоки квантовой механики! Помогите разобраться в этих вопросах. Полагаю, что понимание роли постоянной Планка в квантовой механике и в теории относительности значительно продвинет дело объединения этих теорий. Сам я не рискую углубляться в эти проблемы, поскольку не считаю себя достаточно компетентным в квантовой механике.

Цитируемая литература:
[1]. Мясников В.М. Натуральная философия. Книга (19 глав + 5 приложений).
[2]. Мясников В.М. Расширение Вселенной ==> локальная физика — статья.
[3]. Мясников В.М. "Специальные" теории относительности (СТО* - новая редакция, СОТО и Кватерная Вселенная). Статья
[4]. Мясников В.М. Теория относительности, новые подходы, новые идеи. Статья.

Ноябрь 2007

 Ваша оценка:
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список
Сайт - "Художники" .. || .. Доска об'явлений "Книги"