MMM, wie ste praw.Когато някой не може да постигне нещо,той вика бога на понмощ. Но сега искам да ви представя нещо ново.
ПРИЧИНИТЕ ЗА ВАЛИДНОСТТА НА ЛОРЕНЦОВАТА ТРАНСФОРМАЦИЯ И ФИЗИЧЕСКА ИНТЕРПРЕТАЦИЯ НА ИЗВОДИТЕ НА СПЕЦИАЛНАТА ТЕОРИЯ НА ОТНОСИТЕЛНОСТТА.
Йосиф Младенов Рангелов, И Ф Т Т - Б А Н

Най-интересният въпрос, който е бил поставян от мислителите още по време на зараждането на цивилизацията гласи : Как е устроена материята в обкръжаващия ни свят? След античната научна активност преди новата ера е последвал 15 вековен религиозен сън, през време на който са били изопачавани достигнатите преди резултати. Едвам по време на възраждането постепенно започва да се развива научното изследването на лесно наблюдаемите явления, като механичното движение и разпространението на топлината. Едвам след изследвана на явленията, свързани с наличието на светлината, електричеството и магнетизъма започва изследването на микро света и се спомнят достиженията на учените през античността. Последователното откриване на закономерностите в колективните явления довежда до необходимостта за намиране на предположения за поведението на микро частици, участвуващи в строежа на макро телата и определящи тяхните свойства. Но непознаването на истинските причини за поведението на микро частици довежда до замена на физическото обяснение с въвеждане на принципи за обяснение на изследваните явления. Поради това неразбиране на физическата същност на явленията се достига до отбягване на водещата роля на физическата идея и преход към водеща роля на математиката. Вярно е, че математиката е формулирана в закони логика, но логиката се прилага в много области на живота в зависимост от конкретните условия и поради това тя не може да бъде водеща, а може да изпълнява помощна роля за получаване на резултати от прилагането на физическата идея. Освен това, математическият апарат трябва да се строи от математици, разбиращи формалната логика, заложена в математическия апарат, а не от физици, химици или биолози, пък било то и теортици, не познаващи основните нейни общи закони и принципи.
Именно поради това аз се заех да представя в настоящата статия някои непознати на физиците до този момент виждания само защото те не желаят да видят наблюдаваните явления от друга гледна точка, а продължават да дъвкат това, което те си въобразяват, но в живота то не съществува. Поради това , когато експериментаторите искат да си обяснят наблюдаемите резултати те си говорят на един език, а теоретиците когато обсъждат получените резултати с помощта на тяхните формули те си говорят на друг език.Така например, когато се доказва, че звукът е колебание на материална среда и се пренася от нея, то се поставя часовник под вакуумен звънец и постепенно се изтегля въздуха в него. Но когато се опитаме да разберем какво е светлината и от какво тя се пренася, след като тя свободно преминава през изпразнено от материя пространство, то ние достигаме до извода, че няма материален физически вакуум, а съществува само полеви математичвски вакуум, съставен от нулевите колебания на всички съществуващи елементарни частици. Това абсурдно твърдение стана възможно само защото не може да се разбере как въпреки съществуването на вакуума той не може да предизвика сила на триене на материалните частици при тяхнито движение през него. Но нима съществуването на различните виртуални частици във флуктуиращия вакуум няма да предизвика сила на триене при разсейването им с реалните частици? Тогава защо се приема съществуването на нещо, което не премахва противоречието с експерименталните дани? Или може би само защото тази възможност не е взета под внимание?
Много интересно е предположението на принципа за еквивалентност в теорията на относителността, че наличието на сили, действуващи върху свободно в пространството тяло и предизвикващо изменение в неговото движение, може да се замени с изкривяване на пространството, в което тялото се движи по инерция като се пренебрегне действието на съществуващата и действуваща сила. По тази логика всеки потенциал на сила може да се замени с изкривяване на пространството. Но ако върху едно тяло действуват различни сили и изменящи се потенциали, създадени от различни движещи се тела, намиращи се в различни точки, тогава какви изкривявания на пространството могат едновременно да компенсират действието на тези сили? И това е недоносче само защото не се познава физическата същност на вакуума, неговите нематериални частици и тяхното взаимно распределение, определящо неговата структура. Оказва се, че един и същ математически апарат може да описва различни физически явления. Действително, нима формулите на Нютон и на Кулон не описват силите на две напълно различни взаимодействия (гравитационно и електрическо) ? Излиза, че вида на формулите се определя от размернотта на пространството, в което те действуват, а не от вида на взаимодействието!
Като начало на изложението си аз започвам с оправданото предположение, че вакуумът е съставен от безмасови квази молекули, наречени динамиди, които са подредени в плътно опакована молекулярна решетка. Всички динамиди са съставени от два безмасови противоположни точкови електрически заряда ( електрино (-) и позитрино (+) ), образуващи лесно поляризуеми квази молекули вследствие на електрическото диполно взаимодействие между тях. По този начин вакуумът може да се представи като идеален лесно поляризуем диелектрик, създаден от силно подвижни безмасови електрически точкови заряди. Естествено е, че когато двата противоположни точкови електрически заряди в един динамид са в равновесно положение, т. е много близко един до друг, то тяхното общо електрическо поле на електрически дипол с безкрайно малко разстояние между тях клони към нула. Но вследствие на малката динамическа инертност на безмасовите противоположни електрически заряди в свързаните помежду си най-близки динамиди осигорява възбуждане на колективни колебания във вид на виртуални или реални фонони. Но осцилационното хармонично движение създава постоянно изменящо се разстояние между противоположните точкови електрически заряди и електрически токове, което пък осигорява създаването на променливи взаимно перпендикулярни електрическо и магнитно полета. Може да се покаже, че разложението на отклонението на двата безмасови противоположни точкови електрически заряди от тяхните равновесни положения по плоски колективни колебания (фонони) създава електрическа поляризация в лесно поляризуем идеален диелектрик, която създава електрическо поле, разложено по плоски електрически вълни (фотони). Следователно, известното от квантовата електродинамика разложение на компонентите на напрегнатостта на електрическата компонента на свободното електромагнитно поле по плоски електромагнитни вълни на фотоните може да се получи като резултат от електрическата поляризация на идеалния диелектрик, създадена от поляризацията на свързаните динамиди, разстоянието между противоположните точкови електрически заряди на които е определено от възбуждането на напречни фонони в тяхната кристална плътно опакована решетка. Повтарям, това са напречни колебания на противоположните точови електрически заряди вътре във всеки динамид, които са сколерирани вследствие на диполната електрическа връзка между най-близките динамиди, поради което те са колективни възбуждания (фонони) на цялата квази молекулярна кристална решетка. Тези вътрешни напречни колебания предизвикват само поляризация на динамидите, но те не изменят разстоянието между тях. Разсттоянието между динамидите се изменя само от надлъжните колебания на динамидите, породени от електрическото взаимодействие.
Оказва се, че пондермоторното лоренцово взаимодействие между резултантното магнитно поле на всички динамиди и електрическите токове, създадени от движението на електриното и на позитриното в динамидите създава импулс и движение на свободното електромагнитно поле. Скоростта на движение на свободното електромагнитно поле относително неподвижния идеален диелектрик е постоянна. Съвсем естественно е, че когато във вакуума съществува материално тяло, притежаващо електрически и магнитни свойства, то тяхните електрическа и магнитна поляризации се увеличават, намалявайки скоростта на движение на свободното електромагнитно поле и създавайки завъртане на плоскостите на поляризации на двете взаимно перпендикулярни електрическо и магнитно полета. Тъй като поляризационното влияние на безмасовия вакуум и на материалното тяло върху движението на светлината се събират, то тяхното влияние върху нейната скорост се определя от произведението на тяхните константи на поляризации (пермеабилитети).
Експериментално доказателство за правилността на нашето предположение са опитите на Морли и Майкелсон, при който завъртането на експерименталната установка в пространството относително направлението на движение на координатната система не влияе върху дифракционната картина, когато светлината се разпространява във въздуха. Но когато разпространението на светлината става в оптично влакно, тогава най-малкото завъртане на оптичния тороид около неговата ос довежда до наблюдаемо изменение на дифракционната картина. Този експериментален факт е основание за направата на прибор за стабилизиране на поведението на летящи ракети, подобен по принцип на приложение на механическите жироскопи.
Оказва се, че всички масивни елементарни микро частици са съставени от един или два точкови електрически заряда, които се движат по определен самосъгласован начин за да създадат свое собственно електромагнитно поле, с което да си взаимодействуват. Енергията на това вътрешно електромагнитно самодействие между собствения точков електрически заряд с неговия магнитен диполен момент и собствените електрическо и магнитно полета определя собствената енергия в покой и масата на елементарната микро частица. Тъй като елементарните микро частици са възбуждания на вакуума, то те се движат в неговата кристална решетка без съпротивление. Именно поради това движението на масивните частици спрямо неподвижния флуктуиращ вакуум става без съпротивление.
Следователно всяка елементарна микро частица е съставена от самосъгласовано движещ се точков електрически заряд и неговите собствени електрическо и магнитно полета, които се намират в лесно поляризуемата кристална решетка на вакуума. В резултат на наличието на високо интензивни електрическо и магнитно полета в много лесно поляризуемата кристална решетка на вакуума в последната се образува дефект. Взаимодействието между дефектите на кристалната решетка на вакуума, създадени от наличието на елементарните микро частици определя гравитационното взаимодействие между същите елеменратните микро частици. Но тъй като плътността на собственното електромагнитно поле е пропорционална на собственната енергия на микро частицата, то и големината на дефектите са пропорционални на масата на микро частицата. Следователно силата на гравитационното взаимодействие между две микро частици трябва да е пропорционална на произведението от тяхните маси. Навярно поради това, че внасянето на допълнително енаргия в кристалната решатка на вакуума е независимо от знака на електрическия заряд на микро частиците образува дефект на разширяване на решетката, поради което посоката на силата на гравитационното взаимодействие между две масови микро частици винаги е на привличне.
От изложеното описание на структурата на вакуума като идеален диелектрик с плътно опакована кристална решетка от лесно поляризуеми диполни динамиди следва, че в него могат да се възбуждат механични или електромагнитни вълни, поведението на които се описват от вълновото уравнение. Още в 1883 г. Шварцшилд показва, че ако се използват трансформациите на Лоренц за преобразуване на времето и пространството, то това няма да измени нито вида на вълновото уравнение, нито пък вида на неговите решения. Следователно, преобразованията на Лоренц ни дават възможност по един и същи начин ние да виждаме вълновите процеси независимо дали ние ги наблюдаваме от една или друга различни координатни системи. Следователно лоренцовите трансформации би трябвало да бъдат използвани само за вълновите процеси, но не и за масивните частици. Но като се вземе под внимание, че точковите електрически заряди на микро частиците изпитват осцилационно хармонично движение, то в резултат на това ние получаваме, че и тяхното поведение е инвариантно относително преобразованията на Лоренц. Освен това, ако отчетем самодействието между собствения ток и собствения вектор-потенциал, то ние можем да получим релативната формула, свързваща енергията Е, импулса р и масата m на микро частицата E = С р + m C ; в релативната класическа механика.
Именно поради това инвариантността на описанието на поведението на безмасови (вълнови) и масови (корпоскулни) частици относително преобразованията на Лоренц се получава, че времето започва да зависи от координатата на точката, в която то се измерва. Следователно времето се движи в пространствата на подвижните координатни системи за да може хармоничното осцилационно движение на осцилираща точка да изглежда такова във всички координатни системи. Не трябва да забравяме,че структурата на вакуума е такава, че при съществуващото в него взаимодействие колективните колебания на неговата молекулярн кристална решетка имат вилнови свойства. Навярно поради това значенията на координатите и времето в различните координатни системи се преобразуват с помощта на трансформациите на Лорентц. Предполага се, че в неподвижна координатна система относно микро частицата времето е еднакво във всички точки на пространството, но във всички други координатни системи, движещи се относително микро частицата, времето се движи с фазова скорост v* , която се определя от равенствотo : v*= C / u , където u е скоростта на координатната система относително микро частицата. От формулата се вижда, че при скорост u на движение на координатната система, равна на скоростта С на светлината, времето в движещата се координатна система ще се движи със същата скорост. Оказва се,че в неподвижна спрямо микро частицата координатна система, където u = 0, скоросттa v* на движението на времето става безкрайно голяма, поради което неговото значение фактически е едно и също във всички точки на пространството.
Както е известно измерването на дължината на едно движещо се тяло се съпровожда от едовременното отбелязване на местоположението на двата негови крайща по направлеие на движението на координатната система.Но това може да стане само в неподвижна координатна система, където времето се движи с безкрайно голяма скорост и поради това то е еднакво във всички точки на пространството. Поради това всички пресмятания ще бъдат правени в неподвижната координатна система. Нека предположим, че дължината l’ на едно тяло по направлеие на движението на координатната система , измерена в движеща се координатна система има значение l’ = l / . Но ние не трябва да забравяме, че това значение е получено при предположение, че двата края на дължината на тялото по направлеие на движението на координатната система са отбелязани по време t = 0 , което е определено в неподвижната спрямо частицата координатна система. Но ако отчетем, че времето в подвижната координатна система се движи със скотост v* по направлеие на движението на координатната система, то в действителност ние трябва да определим положенията на двата края на дължината на тялото по направлеие на движението на координатната система в еднакво нейно време t* = 0, което е измерено в подвижната координатна система.Но тъй като времето в подвижната координатна система се движи, то в тея то винаги е по-малко в направление на движенито, поради което тогава ние ще получим следното значение l** за дължината на тялото по направление на движението на координатната система: l** = l . Както виждате дължината на тялото l** по направлеие на движението на координатната система е по-късо в тази координатна система, в която са определени като равни моментите на времето на определяне на местоположението на двата края на дължината на измерваното тяло по направлеие на движението на координатната система. Това е физически обосновано обяснение на известното лорентцовско съкращение. Квадратът на действителното положение на дължината на тялото по направлеие на движението на координатната система се определя от произведението на двете значения, определени в подвижната спрямо частицата координатна система ( l2 = l*. l** ).
Подобно е обяснението на положението и когато измерваме времето. Както казахме, в неподвижната координатна система времето е еднакво във всички точки на неподвижната спрямо частицата координатна система, но в подвижната координатна система времето се движи по направление на движението на същата и поради това то е различно в различните точки на подвижната координатна система. Ако времето в неподвижната координатна система има значение t , то в подвижната координатна система то ще има значение t’ = t / , ако часовникът е неподвижен спрямо неподвижната координатна система и значeние: t** = t . ако часовникът е неподвижен спрямо подвижната координатна система. Действително, движението на времето в пространството в направление на движението на координатната система означава движение на неговото начало в протранството заедно с движението на фазата на вълновото движение, поради което часовникът, който е неподвижен в подвижната координатна система, ще показва по-малко време. Следователно времето е по-късо там, където е неподвижен часовникът. И за значенията на времето в различните координатни системи важи същото съотношение : ( t2 = t*. t** ).
Като доказателство за истинността на изложеното обяснение аз бих желал да представя един пример за удължаване на времето на живот t на m - мезона, който е определен в неподвижна спрямо него координатна система. Но в движеща се спрямо него коодинатна система неговият живот t* се удължава 1/ пъти. Действително, самосъгласованото осцилационно движение на точковия електричен заряд в наподвижната спрямо него координатна система може да изглежда таково само ако времето в подвижната координатна система се движи. Поради това ако животът t на m мезона е 2,2 .10-6 сек. в неподвижната спрямо него координатна система, то дори ако той се движи със светлинна скорост С = 3 . 10 10 см/сек, то това означава, че той може да премине 660 м преди да се разпадне. Но ако се отчете удължението на времето на живот в подвижната спрямо m - мезона и неподвижна спрямо земята координатна система, то тогава при негова скорост u = C (1 - 10 –4 ), удължаването на пътя ще бъде 100 пъти и изминалият път ще бъде 66 км. Това обяснява експерименталния факт, че m-мезоните преминават целия слой на атмосферата и могат да бъдат открити на нивото на водата в моретата.
От изложеното обяснение на изследваните факти следва, че разпространението на времето в подвижната координатна система е виновно за появата на коренния множител в знаменателя или в числителя на измерваната величина в зависимост от това, по чие време са отбелязани двата края на тялото по направление на движение на подвижната координатна система или в коя координатна система е неподвижен часовникът. Но как едно математическо преобразование може да измени времето на живот t на m- мезона?
Ние вече отбелязахме, че точковият електрически заряд на лептоните изпитва вътрешно самосъгласовано осцилационно движение – Zitterbewegung. Тези вътрешни фермионни осцилационни колебания имат ъглова честота wo , kоято се определя от равенството на енергията на тримерен хармоничен осцилатор 3 ћ ωо/2 с енергията на лептона m C2 : 3 ћ ωo = 2 m C . Увеличаването на ъгловата честота ωо на Zitterbewegunga чрез деление на множителя в подвижната спрямо μ – мезона координатна система при неподвжен часовник, намиращ се също в подвижната координатна система защото периодът на Zitterbewegunga в подвижната координатна систма, в която се намира часовника, се намелва в същия мащаб чрез умножение със същия множител , което е равносилно на увеличаването на масата в покой m чрез деление на същия множител . Може да се предположи, че разпадането (трансформацията) на микро частицата става след определен брой колебания, поради което времето на живот τ* в подвижната координатна система също трябва да се увеличи в същия мащаб : 1/ . Повтарям, ако часовникът е неподвижен в неподвижната координатна система, то изменението на дължината l е нулево в същата неподвижна координатна система, но ако часовникът е неподвижен в подвижната координатна система, то изменението на дължината l* е нулево в подвижната координатна система и следователно l = - u t. Поради това един път времето в подвижната координатна система се увеличава с множител , зависещ от скоростта u на подвижната координатна система спрямо μ – мезона, а вторият път то се намалява със същия множител , защото дължината l се определя чрез t от условието l* = 0. Но това означава, че периодът Т, измерен от часовник, неподвижен в неподвижната координатна система, в подвижната координатна система има значение Т* , което е пъти по-малко от периода Т. Тъй като честотата ν е обратно пропорционална на периода Т , то честотата ν* и ъгловата честота ω* имат значения, които са 1/ пъти по-голями от честотата ν и ъгловата честота ω , измерени в неподвижна координатна система с часовник, намиращ се неподвижно в същата система. Следователно чрез връзката 3 ħ ωо = 2 m C по същия начин би трябвало да се умножат със същия множител 1/ и масата m на лептона. Но при определяне на времето на живот няма часовник, а има частица, която се намира неподвижно в неподвижната координатна система, поради което времето на живот се удължава защито частицата и часовникът, оределящ нейното време на живот, се намира неподвижно в неподвижната координатна система. Земята и неподвижния на нейната повърхност наблюдател се намитт в подвижна спрямо μ-мезона координатна система. Не се определя нищо друго, освен протеклото време в неподвижна точка на подвижната координатна система , което трябва да се наблюдава в подвижната координатна система и изминатият път в същата координатна система. Ние не можем да определим никаква връзка между живота на микро частицата и нейната честота ωо . Експериментът показа, че всички величини, определящи поведението на микро частицата, трябва да се определят в координатна система, в която микро частицата е неподвижна и където вътрешното фермионно самосъгласовано осцилационно колебание е симетрично. След това може да сепреминава по известните формули в подвижната координатна система.
Изложеното изследване физически показа не само корректността на математическите формули, които се използват в специалната теория на относителност, но и дава физически ясна и нагледна интерпретация на причините, обеспечаващи използването на лоренцовските трансформации и на резултатите, следващи от тяхното приложение. Аз се надявам, че успях достатъчно ясно да изложа макър и накратко, но достатъчно нагледно, и моите предположения за структурата и същността на флуктуиращия вакуум, даващи възможност за раждането на двойка дираковски частици, както и физически обоснованата причина, обясняваща гравитационното взаимодействие между масите на микро частиците като взаимодействие между дефекти в лесно поляризуемия идеален диелектрик на вакуума, създадено от тяхните собствени елекртическо и магнитно полета.