Специальная теория относительности
и
Деформация пространства
Han Erim
29 октября 2009 г.
Пересмотр от 16 ноября 2009 г. и 10 октября 2010 г.
Деформация пространства — одна из самых новых тем, над которыми я работаю. После моей работы «Призрак и Пынар» обращение к этой теме стало для меня неизбежным. Я ожидал интересного результата, но то, что в действительности получилось, действительно меня удивило.
Природа трёхмерна, и изображения, которые достигают нас, приходят из трёхмерного пространства. Иными словами, наше поле зрения обладает глубиной. В разделе «Призрак и Пынар», если системы отсчёта находятся в относительном движении, реальное положение тела (Пынар) отличается от того положения, которое мы наблюдаем (Призрак).
Если объединить этот эффект с трёхмерной структурой природы, возникает восприятие, которое можно назвать «деформацией пространства». Деформация пространства — это деформации на видимых нами Призраках. Теперь давайте посмотрим, как возникает эта деформация.
Flash
В книге Закон Alice Версия 6 я использовал поезд. Здесь
вместо поезда представлен город. Наблюдатель справа смотрит в сторону
города. Чтобы понять, как возникает деформация пространства, необходимо
представить, как изображение города достигает наблюдателя.
В анимации мы видим пакет изображения (вагон), который, будучи пустым, стартует из самой дальней точки города. Продвигаясь по трассе, этот пакет собирает изображения, которые в данный момент выходят из точки, через которую он проходит, и в конце пути достигает наблюдателя. Эту ситуацию я назвал «братством электромагнитных волн». В анимации электромагнитные волны представлены фотонами в кепках. Мы видим, что в одном и том же пакете содержится множество электромагнитных волн, отправившихся в путь в разное время и с разных расстояний. Этот пакет изображения с его полным содержимым достигает наблюдателя в один единственный момент и как единый пакет. Когда пакет достигает наблюдателя, тот интерпретирует этот пакет изображения, и в его уме возникает образ города.
В разделе «Призрак и Пынар» мы видели, где наблюдатель увидит ПРИЗРАК. Чтобы понять деформацию пространства, мы выполним этот расчёт для каждого фотона внутри пакета. Каждый фотон будет представлять определённую часть призрака и образовывать некоторую его долю. Если в итоге полученное изображение ПРИЗРАКА отличается от PINAR, значит произошла ДЕФОРМАЦИЯ ПРОСТРАНСТВА. В нашем примере здесь Наблюдатель и Город находятся в состоянии покоя друг относительно друга, поэтому Призрак и Пынар совпадут. То есть деформации нет.
Однако если бы они двигались относительно друг друга, на наблюдаемом наблюдателем Призраке возникла бы деформация. Если в нашей анимации для каждого фотона, который выходит в путь, показать, где будет располагаться принадлежащий этому фотону призрак, мы также увидим, как происходит деформация пространства.
В анимации мы видим пакет изображения (вагон), который, будучи пустым, стартует из самой дальней точки города. Продвигаясь по трассе, этот пакет собирает изображения, которые в данный момент выходят из точки, через которую он проходит, и в конце пути достигает наблюдателя. Эту ситуацию я назвал «братством электромагнитных волн». В анимации электромагнитные волны представлены фотонами в кепках. Мы видим, что в одном и том же пакете содержится множество электромагнитных волн, отправившихся в путь в разное время и с разных расстояний. Этот пакет изображения с его полным содержимым достигает наблюдателя в один единственный момент и как единый пакет. Когда пакет достигает наблюдателя, тот интерпретирует этот пакет изображения, и в его уме возникает образ города.
В разделе «Призрак и Пынар» мы видели, где наблюдатель увидит ПРИЗРАК. Чтобы понять деформацию пространства, мы выполним этот расчёт для каждого фотона внутри пакета. Каждый фотон будет представлять определённую часть призрака и образовывать некоторую его долю. Если в итоге полученное изображение ПРИЗРАКА отличается от PINAR, значит произошла ДЕФОРМАЦИЯ ПРОСТРАНСТВА. В нашем примере здесь Наблюдатель и Город находятся в состоянии покоя друг относительно друга, поэтому Призрак и Пынар совпадут. То есть деформации нет.
Однако если бы они двигались относительно друг друга, на наблюдаемом наблюдателем Призраке возникла бы деформация. Если в нашей анимации для каждого фотона, который выходит в путь, показать, где будет располагаться принадлежащий этому фотону призрак, мы также увидим, как происходит деформация пространства.
Flash
В анимации выше, показывающей деформацию пространства,
я использовал для фотонов только две точки — переднюю и заднюю части
города. Когда фотон, вышедший из задней части города, достигает передней
части, он образует пакет изображения с другим фотоном, который в этот
момент выходит с передней части, и оба фотона вместе достигают
наблюдателя.
Так как каждая пара фотонов, достигающая наблюдателя, определяет, где будут располагаться передняя и задняя части Призрака, призрак города для наблюдателя будет находиться между этими двумя точками.
Обратим внимание, что пакет изображения движется по полю зрения наблюдателя. Если наблюдатель находится в движении, естественным образом возникает математика (c+v)(c−v), и время, необходимое фотону, вышедшему с задней части города, чтобы дойти до передней части, меняется. Именно это изменение приводит к тому, что наблюдатель по-разному воспринимает размеры города.
Деформация пространства — это эффект, возникающий вдоль направления движения. Она проявляется в форме расширения пространства или сжатия пространства. Мы можем записать по этому поводу правило.
Правило: движущиеся тела будут воспринимать участок пространства перед собой растянутым по глубине, а участок пространства позади себя — сжатым по глубине.
Я хотел бы также ответить на вопрос: какова может быть величина деформации пространства? Если наблюдатель движется навстречу наблюдаемому телу, возникает математика (c−v), и если наблюдатель подходит к телу со скоростью, очень близкой к c (скорости света), время, необходимое фотону, вышедшему из задней части города, чтобы «состыковаться» с фотоном, вышедшим с передней части, станет очень большим. Иными словами, в этом случае величина расширения пространства стремится к бесконечности.
Если наблюдатель удаляется от тела, возникает математика (c+v) и, если наблюдатель удаляется со скоростью, очень близкой к скорости света, время «состыковки» фотонов постепенно сокращается. В результате величина сжатия пространства стремится к половине исходного размера. Сжатие пространства может быть не более половины исходного размера.
Я говорил, что деформация пространства является особенностью восприятия. Однако, поскольку мы вынуждены жить в природе в том виде, в каком её воспринимаем, деформация пространства в то же время представляет собой и большую реальность. Особенно при очень больших скоростях величина деформации существенно возрастает, и наблюдатель, находящийся в такой среде, будет находиться в пространстве, сильно отличающемся от нормального. Эффект деформации пространства существует всегда — в большей или меньшей степени в зависимости от скорости — всякий раз, когда мы находимся в движении.
Два последующих графика показывают, как мы можем вычислить деформацию пространства. Первый — для (c−v), а второй — для (c+v).
Так как каждая пара фотонов, достигающая наблюдателя, определяет, где будут располагаться передняя и задняя части Призрака, призрак города для наблюдателя будет находиться между этими двумя точками.
Обратим внимание, что пакет изображения движется по полю зрения наблюдателя. Если наблюдатель находится в движении, естественным образом возникает математика (c+v)(c−v), и время, необходимое фотону, вышедшему с задней части города, чтобы дойти до передней части, меняется. Именно это изменение приводит к тому, что наблюдатель по-разному воспринимает размеры города.
Деформация пространства — это эффект, возникающий вдоль направления движения. Она проявляется в форме расширения пространства или сжатия пространства. Мы можем записать по этому поводу правило.
Правило: движущиеся тела будут воспринимать участок пространства перед собой растянутым по глубине, а участок пространства позади себя — сжатым по глубине.
Я хотел бы также ответить на вопрос: какова может быть величина деформации пространства? Если наблюдатель движется навстречу наблюдаемому телу, возникает математика (c−v), и если наблюдатель подходит к телу со скоростью, очень близкой к c (скорости света), время, необходимое фотону, вышедшему из задней части города, чтобы «состыковаться» с фотоном, вышедшим с передней части, станет очень большим. Иными словами, в этом случае величина расширения пространства стремится к бесконечности.
Если наблюдатель удаляется от тела, возникает математика (c+v) и, если наблюдатель удаляется со скоростью, очень близкой к скорости света, время «состыковки» фотонов постепенно сокращается. В результате величина сжатия пространства стремится к половине исходного размера. Сжатие пространства может быть не более половины исходного размера.
Я говорил, что деформация пространства является особенностью восприятия. Однако, поскольку мы вынуждены жить в природе в том виде, в каком её воспринимаем, деформация пространства в то же время представляет собой и большую реальность. Особенно при очень больших скоростях величина деформации существенно возрастает, и наблюдатель, находящийся в такой среде, будет находиться в пространстве, сильно отличающемся от нормального. Эффект деформации пространства существует всегда — в большей или меньшей степени в зависимости от скорости — всякий раз, когда мы находимся в движении.
Два последующих графика показывают, как мы можем вычислить деформацию пространства. Первый — для (c−v), а второй — для (c+v).
Flash
Flash
Деформация пространства — ещё один важный результат,
который показывает нам математика (c+v)(c−v). Величина деформации
пространства на Призраке вычисляется по следующему уравнению: деформированный
размер = исходный размер · c /(c±v)
Добавление (10 октября 2010 г.)
Когда я закончил писать Закон Alice Версия 6, я ещё не заметил прямую связь между эффектом Доплера и Законом Alice. Мои исследования эффекта Доплера выявили также его связь с деформацией пространства. Наличие эффекта Доплера означает, что деформация пространства имеет место. По этому поводу я опубликовал две работы.
ЭФФЕКТ ДОПЛЕРА и СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
СВЯЗЬ МЕЖДУ ЭФФЕКТОМ ДОПЛЕРА И СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИЕЙ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ. УРАВНЕНИЯ ERIM
Link