Волновые свойства частиц нарушают принцип относительности
«Этот постулат был, по-видимому, впервые высказан А.Пуанкаре в 1895.»
Физическая энциклопедия. ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ПРИНЦИП.
В то время еще не было известно, что все микрообъекты одновременно обладают и корпускулярными и волновыми свойствами.
«Однако если на пути летящих в трубе электронов поставить одну или две щели, то после прохождения их через эти щели на светящемся экране наблюдается чередование темных и светлых полос. Получающаяся картина аналогична дифракционной картине, образующейся после прохождения через щели плоской световой волны. Значит, электроны, встречая на своем пути экраны с щелями, способны дифрагировать, т.е. ведут себя подобно волнам.»
Основы физики. Л.А.Грибов, Н.И.Прокофьев. 1995. С.367.
«Явление же дифракции доказывает, что в прохождении каждого электрона участвуют оба отверстия - и первое и второе.»
Курс физики. И.В.Савельев. 1989. Т.3. С.55.
Волна одновременно проходит через оба отверстия. Для полевых (волновых) представлений больше подходит термин "элементарные волны", нежели "элементарные частицы". Для примера, волна электрона, движущаяся со скоростью 1 м/с, будет иметь характеристики: длину волны 0.727 мм (l = h/mv), частоту 1374 Гц (f = v/l).
«Корпускулярно-волновой дуализм - важнейшее универсальное свойство природы, заключающееся в том, что всем микрообъектам присущи одновременно и корпускулярные и волновые характеристики.»
Физическая энциклопедия. КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ.
Корпускулярно-волновой дуализм - это признание экспериментального факта, что корпускулярные и полевые (волновые) представления равноправны: с одной стороны - поле и волны, с другой - частицы. Например, свет - это электромагнитные волны с одной стороны, и частицы - с другой.
Полевые (волновые) представления:
«Электромагнитными волнами называются возмущения электромагнитного поля, распространяющиеся в пространстве.»
Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.343.
«Волны, изменения состояния среды (возмущения), распространяющиеся в этой среде ...»
Физический энциклопедический словарь. ВОЛНЫ.
«К волнам можно отнести любые последовательные пространственно-временные изменения поля, ...»
Физическая энциклопедия. ВОЛНЫ.
«Такой вакуум нельзя рассматривать как просто пустое место. Физический вакуум является особым состоянием поля с важными физическими свойствами, которые проявляются в реальных процессах. Например, если полю, находящемуся в вакуумном состоянии, сообщить достаточную энергию, то произойдет его возбуждение - рождение частицы, ...»
Энциклопедия элементарной физики. ВАКУУМ.
«В таком подходе частицы выступают как возбужденные состояния системы (поля).»
Физическая энциклопедия. КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ.
При применении принципа относительности к полевым (волновым) представлениям релятивистская теория встречается с трудностями. Т.е. применять принцип относительности позволяют только корпускулярные представления, полевые (волновые) представления приводят к противоречиям, даже когда релятивистские эффекты отсутствуют. Например, элементарные частицы (имеющие массу покоя) с короткой длиной волны отражаются от препятствия, а для наблюдателя, почти покоящегося относительно частиц, длина волны становится во много раз больше размеров препятствия, и волна, не замечая препятствия, огибает его, не отражаясь. Избежать парадоксальных ситуаций с дифракцией, интерференцией частиц можно только в том случае, если длину волны определять не по скорости движения относительно наблюдателя, а по отношению к полевому пространству, т.е. огибание волной препятствия не зависит от того, покоится наблюдатель относительно препятствия или волны. Парадоксы с волновыми свойствами частиц возникают при попытке применить принцип относительности к длинам волн (l = h/mv); изменение длины, не совпадая с лоренцевым сокращением, нарушает принцип относительности, т.е. по длине волны можно определить скорость движения частиц относительно полевого пространства v = h/ml (частицы материи представляют возбужденные состояния поля). Надо заметить, что гипотеза Лоренца о сокращении тел, несмотря на современные технические возможности, не получила ни одного экспериментального подтверждения, изменение же длины волны в зависимости от скорости движения наблюдается экспериментально.
«Дифракция волн ... - огибание волной препятствия, ...»
Физический энциклопедический словарь. ДИФРАКЦИЯ ВОЛН.
«... дифракция микрочастиц ничем не отличается от закономерностей дифракции рентгеновских лучей и дифракции волн других диапазонов.»
Физический энциклопедический словарь. ДИФРАКЦИЯ МИКРОЧАСТИЦ.
Что экспериментально наблюдается, например, в электронных микроскопах.
«Вакуум в квантовой теории - основное состояние квантованных полей, ...»
Физическая энциклопедия. ВАКУУМ.
«... в систематическом изложении КТП можно отправляться и от полевых, и от корпускулярных представлений.»
Физическая энциклопедия. КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ ПОЛЯ.
Таким образом, из-за двойственности корпускулярно-волнового дуализма для одних теорий нужны представления о физическом вакууме (полевом пространстве), для других - нет. Например, ОТО, в отличие от СТО, отправляется от полевых представлений, наделяя пространство физическими свойствами, как одну из форм материи, так как "искривление" пустого (нематериального) пространства являлось бы проявлением идеализма.
«Свободное от вещества пространство обладает рядом геометрических и физических свойств.»
Основы физики. Б.М.Яворский, А.А.Пинский. 2000. Т.1. С.93.
Пространство, обладающее физическими свойствами, является материальным, представляя физический вакуум (все, что обладает физическими свойствами, материально).
«Нулевые колебания - флуктуации квантовой системы (обычно квантового поля) в основном (вакуумном) состоянии. ... Это важно при учете гравитации, универсально взаимодействующей с любой формой энергии, в том числе и с вакуумной, ... эффект Казимира делает нулевые колебания наблюдаемыми.»
Физическая энциклопедия. НУЛЕВЫЕ КОЛЕБАНИЯ.
«Резюмируя, можно сказать, что общая теория относительности наделяет пространство физическими свойствами; таким образом, в этом смысле эфир существует. Согласно общей теории относительности пространство немыслимо без эфира; действительно, в таком пространстве не только было бы невозможно распространение света, но и не могли бы существовать масштабы и часы и не было бы никаких пространственно-временных расстояний в физическом смысле слова.»
А.Эйнштейн. Собрание научных трудов. М.: Наука. 1965. Т.1. С.689.
«... каждая же теория близкодействия предполагает наличие непрерывных полей, а следовательно, существование "эфира".»
А.Эйнштейн. Собрание научных трудов. М.: Наука. 1966. Т.2. С.154.
Согласно теории Эйнштейна, в пространстве, не обладающем физическими свойствами, невозможно распространение света, т.е. электромагнитные волны могут распространяться только в материальном полевом пространстве - физическом вакууме. Материальность физического вакуума подтверждена экспериментально, например, эффект Казимира. Также из теории следует, что могут изменяться диэлектрическая и магнитная проницаемости физического вакуума, например, вблизи массы они увеличиваются, так как скорость распространения электромагнитных волн уменьшается e0m0 = 1/c2. Скорость распространения электромагнитных волн зависит только от диэлектрической и магнитной проницаемостей среды, изменение которых означает изменение скорости распространения электрической и магнитной напряженностей поля. Т.е. скорость распространения электромагнитных волн зависит от свойств диэлектрика, его диэлектрической и магнитной проницаемостей.
«... скорость распространения электромагнитных волн - величина конечная. Она определяется электрическими и магнитными свойствами среды, в которой распространяется электромагнитная волна ... скорость распространения электромагнитной волны в вакууме: c = (e0m0)-1/2 ...»
Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.259.
«В частности, статическое гравитационное поле играет роль среды с электрической и магнитной проницаемостями ...»
Физическая энциклопедия. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.
«... первоначально величины e0 и m0 назывались диэлектрической и магнитной проницаемостями вакуума.»
Общий курс физики. Электричество. Д.В.Сивухин. 1996. Т.3. Ч.2. С.35.
Надо заметить, что, исходя из теории Эйнштейна, для электромагнитных постоянных e0 и m0 правильнее оставить их первоначальное название - диэлектрическая и магнитная проницаемости вакуума, так как в разных областях "искривленного" пространства они имеют различные значения, т.е. на самом деле не являются постоянными.
«... для вакуума: D = e0E, где e0 - электрическая проницаемость вакуума ...»
Физическая энциклопедия. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ.
«... e0, m0 - проницаемости вакуума, ...»
Физическая энциклопедия. ИМПЕДАНС.
Т.е. e0 и m0 - это электрическая и магнитная проницаемости полевой материи, находящейся в вакуумном (невозбужденном) состоянии. Их изменение также влияет на соотношение между массой и энергией M = e0m0W (W = Mc2).
Свободное от вещества пространство - это полевая материя, находящаяся в вакуумном состоянии. Отсюда, когда говорят, что "пространство" обладает рядом физических свойств, логичнее называть его "полевым пространством", чтобы не путать с математическим пространством. В тех областях полевого пространства, где такие его физические свойства как диэлектрическая и магнитная проницаемости имеют одинаковые значения, соответственно, одинакова и скорость распространения электромагнитных волн - света. Физический вакуум представляет скалярное поле, так как нет зависимости от поворота системы координат. Если же в полевом пространстве возникает напряженность, например, в виде потоков индукции - электрической, магнитной или гравитационной, такая область пространства представляет векторное поле, так как напряженность поля имеет направление в пространстве. Напряженность поля может распространяться в пространстве, например, в виде электромагнитной волны, представляя ток электрического смещения поля.