Физический механизм происходящего в реальном мире до сих пор остаётся сокрытым за математикой и постулатикой тощих абстракций СТО. Кстати сказать, сокрытый за пределами нашего реального мира в математическом пространстве Миньковского.
В этом нет ничего страшного с точки зрения математических физиков, понимающих, что лучше иметь такую СТО, чем вообще не иметь необходимую практикам теорию, ставшую в наши дни фактически инженерной теорией.
Тем не менее, конечные потребители и преподаватели премудростей СТО хотели бы иметь наглядные модельные представления о физическом механизме действия происходящего с пробными массами при достижении ими релятивистских скоростей. А потребитель всегда прав по определению...
Это и побудило меня взяться за такую нужную им работу, хотя за неё мне точно не светит нобелевская премия.
Но я буду рад и благодарности преподавателей курса физики, и вверенных их попечения учащихся. Я ведь не только человек вежливый, но и не алчный.
***
Для начала я должен сообщить моим читателям кое-что о работе разработчика моделей, дополняющего работу математических физиков по части СТО. Эта работа того же рода, что и работа дизайнера автомобилей.
Она не призвана заменять работу инженеров, создающих автомобили. Она призвана всего лишь удовлетворять эстетические потребностей покупателя.
Работа разработчика моделей подобна работе проводника, проводящего экскурсию из мира математических физиков в наш реальный мир.
При этом он не несёт ответственность за математические писания математических физиков, но и не призывает туристов ими пренебрегать (на свой страх и риск).
Это я к тому говорю, что модельные представления можно и нужно дополнять проверенными расчётными соотношениями СТО.
***
Вполне естественно, что при ограничении предельной скорости, хранение в пробной массе энергии внешнего источника, влечёт за собой релятивистское возрастание этой пробной массы. (Кстати, в полном соответствии с расчётными соотношениями СТО.)
Вот и весь не хитрый физический механизм по этой части, (если только не пытаться копнуть ещё глубже).
При этом не следует забывать о том, что иная относительность, не связанная с получением реальной энергии из стороннего источника, подобна миражу в пустыне.
Нечто подобное есть и в математике, когда по итогам решения уравнения получаются мнимые решения.
Иногда их можно использовать, но ведь далеко не всегда...
***
А теперь переходим к модельным объяснениям работы физического механизма по части пространственных, временных и спектральных эффектов СТО.
Работу физического механизма возникновения пространственных эффектов СТО проще всего понять, танцуя от печки эффекта релятивистского приращения массы, о котором я уже писал в этом топике.
***
Напоминаю, что релятивистское приращение массы влечёт за собой соответствующее сокращение комптоновской длины волны элементарных частиц. (Например, электрона.)
Добавлю, что её можно считать естественной природной меркой пространства.
Вот и весь физический механизм СТО по этой части. (То есть, по части релятивистского сжатия объекта в направлении движения.)
Что же касается самого пространства, то измеренное в таких укороченных мерках его протяженность численно увеличится, оставаясь физически неизменным.
Тут не прибавить, не убавить при всём желании не получится.
***
Работу физического механизма СТО по части спектрально-временных эффектов проще всего понять, исходя из соображений механизма релятивистского приращения пробной массы с привлечением некоторых дополнительных соображений.
Спектральные изменения не являются типичным миражом СТО. Они свидетельствуют о реальных изменениях в инфраструктуре вещества, являющихся следствиями обретения ей реальной скорости и реальной энергии от стороннего источника.
***
Релятивистское удлинение длины световой волны, испущенной исходящей пробной массы в направлении лабораторной ИСО, можно рассматривать в качестве свидетельства феномена замедления времени в её ИСО, поскольку период излучения тоже соответственно увеличивается.
В этом нет ничего удивительного, потому что релятивистское увеличение массы означает и соответствующее увеличение меры её инертности, предположительно, по всем уровням её инфраструктуры.
Тем не менее, у меня такое модельное объяснение не оставляет такого чувства, которое во времена Брежнева было принято называть чувством глубокого удовлетворения всего советского народа.
Отчасти, в этом повинно сама СТО, с присущими ей тощими абстракциями, в рамки которых не вписывается даже гравитация.
Мне ведь куда проще было прописать модельное представление о физическом механизме гравитационного замедления времени, чем о физическом механизме релятивистского замедления времени.
А отчасти, в этом может быть и моя вина. Так что, есть смысл попытаться танцевать от другой печки.
***
Это модельное представление о физическом механизме СТО по части феномена релятивистского замедления времени я использовал для себя ещё в юности, но не включил его в сборник "Физика".
А теперь настало время для того, чтобы использовать его по полной программе.
***
Представим себе нечто вращающееся поперёк направления скорости движения. Безразлично, что именно. Стрелки часов, вращение электрона вокруг ядра или нечто иное.
Направление движения с релятивистской скоростью выберем исходящим из лабораторной ИСО, и посмотрим, что будет с траекторией вращения "пропеллера".
Она будет спиралевидная с точки зрения лабораторной ИСО, причём по мере приближения исходящей скорости движения объекта к скорости света, этот "пропеллер" будет вращаться всё медленнее, а шаг спирали вращения будет удлиняться таким образом, чтобы скорость движения по спирали не превысила скорость света.
Это модельное представление позволяет прояснить физическую сущность релятивистского замедления времени в рамках СТО наилучшим образом.
***
Вращение вдоль направления движения этого "пропеллера" выходит за рамки рассмотрения этого топика, хотя я и понимаю, что оно могло бы добавить кое-что существенное к СТО...
Не собираюсь я и пытаться копнуть чуть поглубже сверх самого необходимого для объяснения физического механизма релятивистского приращения массы, поскольку лучшее-враг хорошего.
Пусть этим делом займутся профессиональные физики. Иначе они могут обвинить меня в том, что я оставил им лишь обглоданные кости.
***
Поэтому я отмечу лишь некоторые моменты истории с релятивистским приращением массы. Дело в том, что к нему ведёт довольно длинная цепь причинно-следственных связей.
Будем условно считать её первым звеном, (чтобы не начинать от Адама), принцип сохранения энергии по части хранения полученной от стороннего источника энергии, реально хранящейся именно в инфраструктуре пробной массы, а не в мифической кинетической энергии.
Второе звено этой цепи находится далеко за пределами СТО в квантовой механике.
А именно, в частотах аннигиляционного излучения после аннигиляции сладкой парочки предварительно ускоренных элементарных частиц. (Например, электрона и позитрона.)
Энергия этого аннигиляционного излучения унаследовала согласно принципу сохранения энергии всю полученную энергию от стороннего источника, (поскольку после аннигиляции ей попросту негде ещё храниться).
Третьим звеном в этой цепи является соотношение между частотой и энергией кванта. Очевидно и экспериментально подтверждено, что частота излучения после ускорения этой сладкой парочки до релятивистских скоростей заметно повысится.
Причём, даже в какой именно мере повысится без использования расчётного соотношения СТО по части релятивистского приращения массы и релятивистского приращения энергии.
Вот и вся эта муторная история с релятивистским приращением массы.
***
Возможно, что у некоторых моих читателей возникнет вопрос о том, нельзя ли было обойтись без использования длинной цепочки каузальных связей?
Почему бы сразу не использовать принцип сохранения энергии и (в полном согласии с расчётным соотношением СТО) не пересчитать полученную из стороннего источника энергию в соответствущее ей по канонам СТО релятивистское приращение массы? (Или, как принято писать в современной физике, релятивистское приращение импульса.)
Да и вообще, не проще ли было бы сразу танцевать от печки принципа сохранения импульса? (А потом, при желании, пересчитать по канонам СТО полученный от стороннего источника импульс в соответствующее ему по канонам СТО релятивистское приращение массы.)
Разве не так бы поступили смышлёные школяры, получившие свой школьный аттестат зрелости из рук своих школьных преподавателей физики, получивших вместе с дипломом с отличием после окончания педагогического института в реале лишь скотско-приходское образование?
На эти вопросы я здесь и сейчас отвечать не стану, исходя из того, что у моих читателей не такое скотско-приходское образование. (Да и у меня тоже.)
Отмечу лишь то обстоятельство, что хотя в рамках модельных представлений не возбраняется использовать (на свой страх и риск) расчётные соотношения СТО, но поскольку эти модельные представления используются в том числе и для проверки меры глубины копания СТО и меры истинности СТО, желательно опираться на иные опоры, чем положения СТО.
Так будет гораздо сложнее, но зато гораздо надёжнее...