Отсутствие широкого интереса к сверхсветовым движениям связано с прочно укоренившимся мнением, что скорости распространения материальных взаимодействий не могут превышать скорости света в вакууме. После создания СТО это положение рассматривалось как результат теории, как следствие преобразований Лоренца, из которых следовал вывод, что с приближением скорости тела к скорости света масса его стремится к бесконечности. Сами создатели теории относительности и ее математического формализма особо акцентировали внимание на предельном характере скорости света. А.Эйнштейн писал: “При v = V (V – скорость света. – В.К.) все движущиеся объекты, наблюдаемые из „покоящейся" системы, сплющиваются и превращаются в плоские фигуры. Для скоростей, превышающих скорость света, наши рассуждения теряют смысл...” [40]. И далее: “...скорость света в нашей теории физически играет роль бесконечно большой скорости” [41]. Позднее такое понимание значения скорости света как предельной величины подчеркивалось рядом известных физиков, в частности Л.Д.Ландау и Е.М.Лифшицем [42], В.Паули [43], А.Эддингтоном [44]. Вопрос о возможных в природе скоростях, казалось бы, решен тем самым однозначно и окончательно.
Действительно ли постулаты СТО содержат в себе, хотя бы и в неявном виде, абсолютный запрет на сверхсветовые движенияћ Теория тахионов отвечает на этот вопрос отрицательно.
При рассмотрении расширяющегося светового фронта для двух инерциальных наблюдателей, движущихся относительно друг друга с некоторой скоростью, имеем [45]
x2 + y2 + z2 = c2t2 x’2 + y’2 + z’2 = c2t’2 (17)
Далее вводится понятие интервала ds, и из инвариантности скорости света следует равенство его нулю для света во всякой другой инерциальной системе. Рассмотрение конечных интервалов позволяет сделать вывод об их равенстве для тех же наблюдателей: s = s'. Однако из соотношений (17) для инерциальных наблюдателей a priori следует возможность существования равнозначных и вещественных интервалов двух видов:
(а) s2 = x2 + y2 + z2 – c2t2 > 0 (v > c) (б) s2 = c2t2 – x2 + y2 + z2 > 0 (v
Выбор интервала (а) или (б) инвариантным образом определяет мир сверхсветовых, или субсветовых, явлений. Например, выбор интервала (б), соответствующий специальной теории относительности, позволяет сделать заключение лишь о невозможности реального перехода частицы, относящейся к классу досветовых, в класс частиц, движущихся со сверхсветовыми скоростями (аналогично тому, как досветовая частица путем количественных изменений никогда не сможет перейти к движениям со скоростью, равной скорости света). Работая с интервалом (б), специальная теория относительности не рассматривает сверхсветовые явления, соответствующие случаю (а), но (см. (16)) и не “запрещает” их: “Беспричинных невозможностей не существует” [46]. Имеется достаточно глубокий анализ физических и философских аспектов гипотезы сверхсветовых движений [47].
Фундаментальные физические константы в настоящее время – объекты пристального внимания. Это проявляется, в частности, в формулировании различного рода принципов. Например, теоретические исследования вариации фундаментальных постоянных дали представление о существовании определенных пределов, внутри которых не происходит нарушения устойчивости в структурной организации объектов нашей Вселенной. Это послужило основой для формулирования принципа “целесообразности” [48], согласно которому известные численные значения констант необходимы и достаточны для существования основных устойчивых состояний материальных объектов на всех уровнях организации неживой материи. Аналогичный по сути “антропологический принцип” [49], позволяющий интерпретировать соответствующим образом космологические совпадения, в которые входят и фундаментальные постоянные, связывает все многообразие явлений нашей Вселенной с условиями, необходимыми для существования человека.
На нынешнем этапе познания введение различных принципов, охватывающих все большую область явлений природы, служит необходимой и важной ступенью построения единой физической теории. Проведенный в данной работе анализ роли фундаментальных физических констант ћ, с, G и некоторых их комбинаций позволяет сделать следующее предположение. В нашей Вселенной все физические величины имеют свои планковские значения, которые в современных физических теориях играют, в частности, ограничивающую роль, или, в более широком смысле, роль их “узловых точек”. Появление этих величин обусловлено существованием материального планкеонного эфира, представление о котором присутствует в теориях в виде соответствующих инвариантных фундаментальных констант или их комбинаций. Данное предположение можно рассматривать как введение нового принципа – ћсG-принципа, призванного, с нашей точки зрения, сыграть важную роль в устранении трудностей, связанных с решением проблем расходимостей и сингулярностей.
Список литературы
1. Линде А.Д. Раздувающаяся Вселенная // Успехи физ. наук. 1984. Т. 144, вып. 2.
2. Зельдович Я.Б. Тяготение, заряды, космология и когерентность // Успехи физ. наук. 1977. Т. 123, вып. 3; Фролов В.П. Черные дыры и квантовые процессы в них // Успехи физ. наук. 1976. Т. 118, вып. 3.
3. Мизнер Ч., Тори К., Уилер Дж. Гравитация. Т.3. М., 1977; Осборн М. Квантово-теоретические ограничения на общую теорию относительности // Эйнштейновский сборник. 1982 – 1983. М., 1986; Станюкович К.П. Гравитационное поле и элементарные частицы. М., 1965.
4. Уилер Дж. Предвидение Эйнштейна. М., 1970. С. 47.
5. Ландау Л., Померанчук И. О точечном взаимодействии в квантовой электродинамике // Докл. АН СССР. 1955. Т. 102, № 3. С. 489.
6. Берестецкий В.Б., Лифшиц Е.М., Питаевский А.П. Квантовая электродинамика. М., 1980. С. 19.
7. Enz Ch. Le role de l'espace et le probleme de localisation en physique moderne, vus en particulier par Wolfgang Pauli // Arch. sci. 1986. V. 39, N 2.
8. Горелик Г.E. Первые шаги квантовой гравитации и планковские величины // Эйнштейновский сборник. 1978 – 1979. М., 1983.
9. Дибай Э.А., Каплан С.А. Размерности и подобие астрофизических величин. М., 1976. С. 96–98.
10. Бисноватый-Коган Г.С., Новиков И.Д. Космология при ненулевой массе покоя нейтрино // Астрон. журн. 1980. Т. 57, вып. 5. С. 900.
11. Козик В.С., Любимов В.А., Новиков E.Г. и др. Об оценке массы ve по спектру b-распада трития в валине // Ядер. физика. 1980. Т. 32, вып. 1(7). С. 301 – 303.
12. Марков М.А. Предельная плотность материи как универсальный закон природы // Письма в ЖЭТФ. 1982. Т. 36, вып. 6.
13. Сахаров А.Д. О максимальной температуре теплового излучения // Письма в ЖЭТФ. 1966. Т. 3, вып. 11.
14. Brandt Н.E. Maximal proper acceleration relative to the vacuum // Lettere al Nuovo Cimento. 1983. V. 38, N 15; Caianiello E.R. Is there a maximal accelerationћ // Ibid. 1981. V. 32, N 3; Caianiello E.R., Landi G. Maximal acceleration and Sakharov's limiting temperature // Ibid.– 1985. V. 42, N 2; Massa С. Forretti's limit and Sakharov's temperature // Ibid. 1985. V. 44, N 8,
15. Гинзбург В.Л., Фролов В.П. О возбуждении и излучении “детектора”, движущегося в вакууме с ускорением или равномерно движущегося со сверхсветовой скоростью в среде // Письма в ЖЭТФ. 1986. Т. 43, вып. 6; Зельдович Я.Б., Рожанский Л.В., Старобинский А.А. Излучение ускоренного электрона // Там же. 1986. Т. 43, вып. 9; Unruh W.G. Notes on black-hole evaporation // Phys. Rev. 1976. V. 14, N 4.
16. Марков M.А. Элементарные частицы максимально больших масс (кварки, максимоны) // ЖЭТФ. 1966. Т. 51, вып. 3(9).
17. Станюкович К.П. Пространственно-временные интерпретации моделей “вселенной” А. Эйнштейна и А. Фридмана // Пространство и время в современной физике. Киев, 1968. С. 277.
18. Марков M.А. Элементарные частицы максимально больших масс (кварки, максимоны). С. 878.
19. Уилер Дж. Предвидение Эйнштейна. С. 22.
20. Не нарушая общности определения, можно ввести константу электрического заряда е, помня, однако, что она характеризует процессы, связанные только с заряженной материей, и тем самым имеет ограниченную область действия.
21. Марков M.А., Фролов В.П. Метрика закрытого мира Фридмана, возмущенная электрическим зарядом (к теории электромагнитных “фридмонов”) // Теорет. и мат. физика. 1970. Т. 3, №1.
22. Тредер X.-Ю. Проблема физического смысла квантования гравитационных полей // Астрофизика, кванты и теория относительности. M., 1982.
23. Там же. С. 491.
24. Там же. С. 495.
25. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теория поля. М., 1967. С. 382. Недавно была предпринята попытка трактовать предельность скорости света как проявление “координатного эффекта” (см. Гурин В.С., Трофименко А.П. Суперлюминальный характер внутренних областей метрики Керра – Ньюмена // Acta Physica Hungarica. 1986. V. 59).
26. Из условия (12) следует аналогичный вывод и для шварцшильдовских черных дыр.
27. Первые попытки рассмотрения планкеонного вакуума обобщены в работе К.П.Станюковича и В.Н.Мельникова “Гидродинамика поля и константы в теории гравитации” (М., 1983. С. 146).
28. Глинер Э.Б. О возможном обобщении уравнений Эйнштейна // Письма в ЖЭТФ. 1965. Т. 2, вып. 2; Станюкович К.П., Мельников В.Н. Гидродинамика поля и константы в теории гравитации. Тевикян Р.В. Гравитация и вакуумное поле // Астрофизика. 1985; Т. 23, вып. 2; Wigner Е. On unitary representations of the inhomogeneous Lorentz group // Annals of Mathematics. 1939. V. 40, N 1. P. 149.
29. Эйнштейн А. Собр. науч. трудов. Т. 1. М., 1965. С. 686.
30. Глинер Э.Б. Алгебраические свойства тензора энергии-импульса и вакуумоподобные состояния вещества // Жури. эксперим. и теорет. физики. 1965. Т. 49, вып. 2(8). С. 542.
31. Глинер Э.Б. О возможном обобщении уравнений Эйнштейна. С. 55.
32. Гуревич Л.Э., Чернин А.Д. Происхождение галактик и звезд. М., 1987. С. 183.
33. Станюкович К.П., Степанов Б.М., Бурлаков В.Д. и др. О планкеонном керне элементарных частиц // Проблемы теории гравитации и элементарных частиц. М., 1969. С. 24.
34. Casimir Н.В.G. // Proc. Коn. Ned. Akad. Wed. 1948. V. 51. P. 793; Plunien G. e.a. The Casimir effect // Phys. report. 1986. V. 134, N 2 – 3.
35. Берестецкий В.Б., Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Квантовая электродинамика. С. 593.
36. Аполлонов В.В., Калачев Ю.Л., Мошкунов С.И. и др. Дрейфовый магнитный сепаратор для исследования генерации электрон-позитронных пар в лазерной плазме // Квантовая электроника, 1986. Т. 13, № 3; Бункин Ф.В., Тугов И.И. О возможности рождения электронно-позитронных пар в вакууме при фокусировке лазерного излучения // Докл. АН СССР. 1969. Т. 187, № 3.
37. Wigner Е. On unitary representations of the inhomogeneous Lorentz group. P. 186,
38. Биланюк О., Сударшан Е. Частицы за световым барьером // Эйнштейновский сборник. 1973. М., 1974. С. 127; Реками Э. Теория относительности и ее обобщения // Астрофизика, кванты и теория относительности. С. 72.
39. Илларионов С.В. Некоторые замечания к проблеме поиска сверхсветовых скоростей // Философские проблемы гипотезы сверхсветовых скоростей. М., 1986.
40. Эйнштейн А. Собр. науч. трудов. Т. 1. С. 18.
41. Там же.
42. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля. С. 24.
43. Паули В. Теория относительности. М., 1983. С. 35.
44. Эддингтон А.С. Теория относительности. М.; 1934. С. 45.
45. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля. С, 15.
46. Готт В.С., Перетурин А.Ф. О методологической основе характеристики принципов “запрета” в физике // Филос. науки. 1964. № 3. С. 45.
47. Реками Э. Теория относительности и ее обобщения. С. 53 – 128; Философские проблемы гипотезы сверхсветовых скоростей. М., 1986; Recami Е. Mignani R. // Riv. Nuovo Cimento. 1974. V. 4.
48. Розенталь И.Л. Физические закономерности и численные значения фундаментальных постоянных // Успехи физ. наук. 1980. Т. 131, вып. 2.
49. Картер Б. Совпадение больших чисел и антропологический принцип в космологии // Космология: Теории и наблюдения. М., 1978.
11-09-2015, 00:25