Масса релятивистской частицы как функция состояний движения. Физические особенности ускоренных движений по инерции

Аннотация

Работа является завершением цикла статей, посвященных исследованию ускоренных движений по инерции [1–15]. Основные результаты исследований: раскрыта физическая природа ускоренных движений по инерции (УДИ) и массы частицы; показано, что УДИ и масса частицы играют ведущие роли в спектакле, который называется стабильным развитием материи; установлена причина трудностей, переживаемых ныне физикой, и найден верный путь их преодоления. Раскрытие физической природы УДИ и массы частицы позволило установить причину глубокого кризиса физической науки. На существование кризиса физики обратил внимание П.А.М. Дирак, один из создателей квантовой электродинамики (КЭД), еще в середине прошлого века [16, 17, с.403]. Он утверждал, что основные уравнения электродинамики неверны, но не разъяснил причину трудностей КЭД. Причиной является неполнота специальной теории относительности (СТО), составляющей фундамент КЭД. Неполнота СТО выражается в том, что в СТО рассматриваются только вынужденные ускоренные движения и предполагается, что масса частиц является постоянным параметром. Из поля зрения СТО выпадают УДИ — такие собственные движения частиц, которые играют исключительно важную роль в развитии материи. УДИ представляют собой атрибут материи, они происходят с ускорением частиц, но не приводят к энергетическим потерям частиц. УДИ формируют такую функциональную зависимость массы частиц от скоростей и координат частиц, которая обеспечивает устойчивое развитие материи. УДИ порождают силовые поля, с помощью которых происходит взаимодействие между частицами. Показано, что масса частицы зависит не только от модуля скорости частицы, как предполагалось в предыдущих работах, но и от положения частицы в пространстве, т.е. масса является функцией состояний движения. Существование зависимости массы частицы от положения частицы в пространстве имеет большое значение для эволюции материи, так как чрезвычайно расширяются возможности материи по организации стабильного развития ее структурных элементов. Из условия сохранения энергии частицы выведено уравнение для массы. Оно представляет собой дифференциальное уравнение второго порядка с частными производными. В частном случае, когда масса частицы не зависит от положения частицы в пространстве, это уравнение переходит в обыкновенное дифференциальное уравнение второго порядка, полученное и исследованное в работах [14, 15]. Уравнение для массы частицы выступает в роли своеобразного динамического принципа для собственных движений частицы. По физическому содержанию уравнение для массы существенно отличается от уравнений вынужденного движения. Если уравнение для массы служит для определения массы как функции состояния движения частицы, то уравнения движения определяют развитие во времени самого состояния движения. Исследованы физические особенности ускоренных движений по инерции и проведено сравнение собственных и вынужденных движений, которые являются диалектическими противоположностями. Между силами, действующими на частицу в вынужденном и в собственном движениях, имеется качественное различие: в вынужденном движении сила является причиной ускорения, а в собственном — следствием ускорения. Изменение массы частицы при изменении положения частицы в пространстве вызывает неоднородность и неизотропность пространства и неоднородность времени. Сформулирован новый подход в релятивистской механике, в котором отсутствуют трудности с неполнотой теории, присущие СТО. В отличие от СТО, в развиваемой здесь формулировке механики учитываются как собственные движения частиц, так и вынужденные; в качестве движений по инерции рассматриваются не движения свободных, голых частиц, не существующие в природе, а ускоренные движения по инерции (УДИ) — движения реальных, физических частиц; не используется предположение о том, что масса частицы является постоянным параметром; масса выступает в качестве функции состояния движения; функциональная зависимость массы частицы от координат и скорости формируется ускоренными движениями по инерции и определяется уравнением для массы, которое гарантирует сохранение энергии частицы (в отсутствие внешнего поля). На основании полученных результатов можно сформулировать следующий вывод. Причиной кризиса физики является СТО, положенная в основу электродинамики. СТО представляет собой абстрактную математическую схему, которая вследствие ее неполноты не может описывать физическую реальность. Материя, как самоорганизующаяся, самоуправляемая, мыслящая сущность, предпочитает развиваться совершенно иначе, чем предписывает ей СТО. Работа является развитием и продолжением исследований [22, 23] в области квантовой электродинамики.