Читайте также: |
|
• скорость течения времени в данной среде;
• расстояние данной среды, проходимое светом за единицу времени;
• свойства движущихся фотонов.
При движении света, например в воздухе, определяем количественную величину всех этих факторов. Когда луч света переходит из воздуха в другое вещество, он покидает одну среду (одну систему) и переходит в другую среду (в другую систему). В процессе движения он взаимодействует сначала с одной средой, а потом с другой, имеющей иные качественные величины свойств. Поэтому для новой среды следует определить количественную величину скорости света, плотность и скорость течения времени. Вследствие изменения среды показатели всех факторов должны измениться. Как экспериментально зафиксировать эти изменения — вопрос технический. Принципиально то, что новое вещество должно иметь иную количественную величину всех факторов, которые определяют величину скорости света.
Однако в современной физике эти факторы рассматриваются по величинам, получаемым для воздушной среды, а если и признается, что скорость света и плотность различны для различных сред (что естественно), то скорость течения времени считается одинаковой для всех сред, включая пустоту. Такой вывод автоматически постулирует постоянство скорости течения времени для всех сред (для всех веществ). Система взаимосвязи свойств нарушается, и картина физического явления скорости света становится неадекватной природе.
Вводя принцип постоянства скорости света, Пуанкаре и следовавший за ним Эйнштейн (вне зависимости от своего желания) неявно ввели в физику постоянство течения времени и одинаковую плотность всех вещественных пространств во всех областях Вселенной. И потому все последующие экспериментальные проверки постоянства скорости света проводились таким образом, что скорость света заранее принималась неизменной, а эксперимент строился так, чтобы подтвердить сложившийся вывод (по принципу среда и свет — не взаимодействующие системы).
Известно, что скорость света, проходящего через границу двух сред, меняется пропорционально углу преломления света при переходе из одной среды в другую. Используя это свойство и то, что с повышением давления воздуха скорость света в нем не остается неизменной, можно провести следующий эксперимент.
В камеру, приспособленную для работы с газом при повышенном давлении и имеющую устройство для измерения угла преломления света при варьировании давлением, помещаются выверенные хронометры различных типов. Изменяя давление воздуха в ней, замеряют отклонение светового луча. Снаружи, рядом с камерой, помещают контрольный хронометр, выверенный с теми, что находятся в камере. При сжатии воздуха в камере скорость хода часов в ней будет меняться пропорционально углу преломления светового луча, проходящего через камеру. Основываясь на взаимосвязи течения времени t, и скорости светового луча с (это параметры одной системы), можно записать:
ct = c't', (3,94)
где с, с' – скорость света в эфире и в сжатом воздухе, t, t' скорость течения времени и с ≠ с' и t ≠ t'. Из (3.94) находим t':
t' = ct/c'. (3.95)
Соотношение с/с' = п – коэффициент преломления светового луча при переходе из одной среды в другую:
t' = nt. (3.96)
Таким образом, скорость течения времени в камере с плотностью ρ будет отличаться от течения времени в камере ρ ' в п раз, где п – коэффициент преломления света при переходе луча из среды ρ в среду ρ'.
Расчеты, проведенные по формуле (3.96) для определения изменения скорости течения времени в камере при повышении давления и изменения плотности воздуха, приводятся в табл. 9. В ней использованы значения плотности сжатого воздуха в атмосферах и коэффициент преломления из [76].
Таблица 9
№ п/п | Р | п | t |
1,00 | 1,0002929 | - | |
18,84 | 1,0043480 | 6 мин. 15 с. | |
42.13 | 1,0124100 | 17 мин. 52 с. | |
69,24 | 1,204400 | 29 мин. 26 с. | |
96,15 | 1,0284200 | 40 мин. 55 с. | |
123,02 | 1,0363300 | 52 мин. 19 с. | |
149,53 | 1,0442100 | 63 мин. 39 с. | |
179,26 | 1,0521300 | 75 мин. 00 с. |
Можно провести и более сложный эксперимент, основывающийся на том, что пространство вокруг небесных тел анизотропно, и скорость прохождения электромагнитных волн в данных пространствах будет значительно отличаться от абсолютной. Последнее можно показать следующим экспериментом. Предположим, что на орбиту вокруг Солнца, на расстоянии R > 800 млн. км выведены два спутника В и С так, что расстояние между ними l = ВС > 1,5R (рис. 54). Можно показать, что скорость радиосигнала, проходящего между Землей и спутниками, будет зависеть от того, какой путь он проделает. Рассмотрим два пути движения сигнала. В первом случае сигнал, посланный из А в В, отразившись от В, возвращается в А, где отразившись идет в С, и из С возвращается в А. Во втором случае сигнал идет из А в В, отразившись от В, в С, откуда возвращается в А (на рис. 54 указано стрелками).
Если рассматривать геометрическую длину пути, то путь АВ-ВА-ВС-СА будет более чем в два раза длиннее пути АВ-ВС-СА. Следовательно, при постоянстве скорости света время, затраченное на прохождение сигналом первого Рис. 54. пути, будет больше, чем на прохождение второго, и мы будем иметь однозначное подтверждение постулата об абсолютности скорости света в эфире.
Если же физические размеры пространства остаются неизменными с изменением геометрических размеров, то время, затраченное радиосигналом на прохождение расстояния АВ-ВА-АС-СА, будет почти вдвое меньше, чем время, потраченное на путь АВ-ВС-СА, и на всем участке не будет ни одной области, где скорость света сохранится постоянной.
В отличие от величины скорости света, которая на эквипотенциальной поверхности Земли определяется достаточно хорошо как теоретически, так и экспериментальными методами, в отношении определения скорости распространения гравитационных волн никакого прогресса не наблюдается. Эта скорость не только неизвестна (постулируется, что она равна скорости света) но и, похоже, не имеется ни одного предложения по ее экспериментальному определению. Надо полагать, что отсутствие информации о скорости гравитационных взаимодействий отрицательно сказывается на понимание природы гравитации. К этому вопросу мы еще вернемся.
4. Основы термодинамики И. Горячко
Обобщая основы русской механики, охватывающей все разделы физики, я не предполагал включать в нее раздел «Термодинамика», поскольку самому мне никогда не приходилось иметь дело с данной наукой. В период пребывания в Санкт-Петербурге инженер-капитан первого ранга И.Г. Горячко подарил мне свою книгу [44] поразившую меня простотой логики, насыщенностью материала и оригинальностью подхода к объяснению термодинамических явлений. Объяснения, совпадающего во многих аспектах с положениями русской механики. Практически эту работу можно было посчитать готовой главой, и я счел возможным включить, с разрешения И.Г. Горячко, его материал в книгу.
4.1. Принципы, методы и основные соотношения
классической термодинамики
Возникнув в середине XIX века первоначально как теория тепловых машин, к настоящему времени классическая термодинамика (КТД) переросла в науку, изучающую процессы самой разнообразной физической и химической природы, связанные с превращением энергии и изменениями физико-химических свойств веществ, происходящих при таких превращениях.
Из литературы [77, 78] известно, например, что классическая термодинамика успешно применяется для описания тепловых процессов, фазовых переходов и превращений. Известны примеры применения ее для объяснения принципа действия гальванического элемента, магнитотермического эффекта, поведения диэлектрика в электрическом поле, излучения абсолютно черного тела, определения вольтамперных характеристик электродных ламп, протекания химических процессов и т.п.
Математический аппарат классической термодинамики основан на законе сохранения энергии термодинамической системы (ТДС) и принципе существования энтропии, на основе чего получено основное уравнение классической термодинамики — ее первое начало.
Первое начало КТД является выражением полного дифференциала удельной внутренней энергии и имеет вид [77, 78]:
du = Tds – pdv = δg – δl, (4.1)
и, s, v, q, l – удельные: внутренняя энергия, энтропия, объем, внешняя теплота, внешняя работа деформации термодинамической системы.
Физический смысл равенства (4.1) заключается в том, что изменение внутренней энергии термодинамической системы связано с изменением внешней теплоты и совершением внешней работы деформации термодинамической системой.
Если рассмотреть обычно приводимый в литературе [77,78] вывод соотношения (4.1), то нельзя не видеть, что такой вывод совершенно не учитывает того, что одновременно с протеканием процесса внешнего подвода теплоты к термодинамической системе (внешнего энергообмена) внутри вещества термодинамической системы протекают процессы, связанные с совершением работы трения микрочастиц и выделением или поглощением теплоты трения (внутреннего энергообмена). Поэтому можно ожидать, что равенство (4.1) может оказаться не полным.
В классической термодинамике используются также второе и третье начала.
Второе начало КТД в математическом выражении имеет вид [ 77,78]:
δq = Tds. (4.2)
Физически соотношение (4.2) означает, что удельная внешняя теплота, подводимая к термодинамической системе или отводимая от нее, определяется изменением удельной энтропии ТДС. При этом утверждается, что в изолированных процессах ds = δg/T > 0.
Это неравенство отражает собой так называемый принцип возрастания энтропии. Второе начало КТД определяет направление протекания неравновесных процессов и «обеспечивает» установление условий равновесия ТДС. Однако если принять во внимание существование принципа эквивалентности теплоты и работы, то становится очевидным, что равенство (4.2) также является неполным.
Дата добавления: 2015-07-11; просмотров: 50 | Нарушение авторских прав