Из чего сделан физический вакуум?

Владимир Привалов пишет:

pasha пишет:
Значит, БАК ищет эфир.

Можно и так сказать. Смотря что понимать под эфиром.
ОТО, тем не менее, реально работает, и новое понятие эфира должно с этим считаться. То есть, включать в себя ОТО, как частный случай. Иначе этому эфиру грош цена. Иначе это кефир, а не эфир.

pasha пишет:
ОТО как частный случай, конечно же применима. Но именно как частный. Из всей теории ВСЕГДА применимо главное в ней: ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ. Именно ЧТО относительно ЧЕГО Вы, как наблюдатель, хотите измерить.

Хочется всё же узнать окончательное мнение. Так существует эфир в теории относительности?
Моё мнение, что это вопрос сугубо терминологический.

Модели эфира.
Исходя из того, что эфир является материальным носителем электромагнетизма, механика такого вида материи может быть представлена Уравнениями Максвелла, которые получаются обычными в механике способами, если функцию Лагранжа выбрать такой, как в электродинамике. Электродинамика в таком случае — это механика эфира.

В XIX веке многочисленные механические модели (электромагнитного) эфира были детально исследованы математически (см. Уиттекер). Некоторые из них при этом встречались с серьёзными трудностями при объяснении всего наблюдаемого набора свойств электромагнитного поля, однако другие оказывались в конечном итоге достаточно успешными (следует заметить, что взаимодействие электромагнитного поля с заряженным веществом представляет особую проблему, и этот аспект был в XIX веке значительно менее проработан, чем динамика свободного электромагнитного поля, да и сами подходы в этом аспекте более заметно отличались от позднейших). Надо заметить, что при формулировке электродинамики (получении полной системы уравнений движения электромагнитного поля) Максвеллом существенно использовалась по меньшей мере одна механическая модель эфира, что сыграло тогда в числе прочего и математическую роль: было сильным аргументом в пользу непротиворечивости теории Максвелла.

Механика эфира, казалось бы, принципиально отличается от механики сплошной среды обычного вещества. Суть дела в том, что оптические эксперименты показывают: скорость световой волны одинакова для наблюдателей, движущихся с разной скоростью или, как говорят, эфирный ветер не был обнаружен. Однако если механика вещества (его уравнения движения), с которым взаимодействует световая волна, в том числе вещества, из которого изготовлены экспериментальные установки, — ковариантны относительно тех же преобразований координат и времени, что и уравнения электродинамики, мы не сможем обнаружить наблюдаемых физических эффектов, отличающих движущуюся систему от неподвижной. В XIX веке понимание возможности последнего только начало постепенно формироваться, на некоторое время отодвинутое в тень формальным аксиоматическим подходом, однако сейчас это один из равноправных формально эквивалентных взглядов на физику (небольшие принципиально наблюдаемые расхождения могут быть, но пока, очевидно, надёжно не обнаружены; впрочем, их может и не быть вовсе).

Нужно признать, что геометрическая интерпретация лоренц-ковариантности (или лоренц-инвариантности), давая некоторую конкретную математически содержательную почву и осмысление этой инвариантности, достаточно усилило психологическую привлекательность аксиоматического подхода, характерного для СТО, стала для большинства физиков достаточной, чтобы долгое время не интересоваться всерьёз альтернативными точками зрения, довольствуясь простотой (отчасти — кажущейся) геометрико-аксиоматического подхода. Это соответствовало в целом и тенденциям математической моды начала-середины XX века.

И хотя формально могут быть эквивалентными -

— 1. Пространственно — временной геометрико-аксиоматический подход, — 2. Модельная («физическая») интерпретация, выделяющая преобразования Лоренца только тем, что они не приводят к усложнению записи уравнений,

— сейчас, по крайней мере по количеству сторонников, лидирует геометрия, «пространство-время». Это стало настолько общим местом с технической точки зрения, что, наверное, мало кто из теоретиков даже задумывается, пользуясь лоренц-инвариантностью.

При всём этом, упомянутый подход (2), отводящий преобразованиям Лоренца более скромную роль, ничуть не менее законен. Это заметил ещё Картан — в рамках геометрического же, но более общего подхода ОТО: он указал, что галилеевские преобразования с точки зрения ОТО не менее осмысленны и законны, чем лоренцовские, просто первые сохраняют метрику (что в ОТО, конечно, совсем не является необходимым).

А с точки зрения единой теории, которую физики стремятся и надеются получить, какой бы она ни оказалась, большинство вопросов об одинаковом поведении электромагнитного поля и других полей, в частности «полей вещества», просто теряет актуальность. Поэтому модели эфиров достаточно естественно возвращаются в физику, позволяя часто содержательно и математически обогатить её, являясь как бы дополнительной опорой мышления.
[править]
Эфир в современной физике

Несмотря на то, что многие физики, если не большинство, считают, что современная физика не нуждается в гипотезе эфира (то есть по крайней мере формально в большинстве случаев без эфирных моделей можно обойтись или не принимать их в слишком прямом смысле, рассматривая не более, чем в качестве полезной аналогии), она тем не менее не запрещает ему появляться в том или ином виде в неканонических теориях пространства-времени. Такой эфир, за счёт очень слабого взаимодействия с обычным миром, может приводить к некоторым явлениям, главным из которых является слабое нарушение лоренц-инвариантности теории. Такого типа гипотезы строятся и рассматриваются современной теоретической физикой. Ссылки на некоторые из этих моделей можно найти в SLAC Spires Database. Кроме слабо взаимодействующего с обычным физическим миром эфира, могут использоваться эфирные модели, слабо (в принципе, сколь угодно слабо) отличающиеся от обычных полевых моделей, в простейшем случае — когда последние являются непрерывным пределом первых.
[править]
Об использовании термина «эфир»

Термин «эфир» всегда оставался в быту, а так же, в применении к радиовещанию и телевидению и даже к сетевому соединению компьютеров («Ethernet» в котором Ether — эфир). В частности, термин «эфир» уже изредка встречается в научных работах в чётко оговоренном смысле, означающем, в более обычной терминологии, просто определённые особенности поведения обычных полей. Так, например, в работе A. de Gouvêa, Can a CPT violating ether solve all electron (anti)neutrino puzzles?, Phys. Rev. D 66, 076005 (2002) (hep-ph/0204077) под «CPT-нарушающим эфиром» подразумевается лишь определённого вида члены в потенциале нейтринного лагранжиана. Иногда термин «эфир» используется в значении «физический вакуум» для того, чтобы подчеркнуть, что в рамках квантовой теории поля реальный физический вакуум не является абсолютной пустотой, но содержит так называемые нулевые колебания разнообразных полей. Также слово «эфир» может употребляться как эквивалент понятия, более традиционно обозначаемого термином «физическое поле» (или совокупность всех физических полей), при этом может подразумеваться потенциальная возможность обнаружения наблюдаемых отличий поведения такого поля от обычного (например, как описано в предыдущем параграфе), а может и не подразумевать; в последнем случае это практически полный синоним.

Впрочем, есть и достаточно специфическое применение слова эфир у современных физиков, достаточно хорошо соответствующее старому применению XIX века, хотя (пока) в несколько более абстрактном контексте (в том смысле, что теоретические результаты, получаемые с использованием «эфира» в этом случае подчас достаточно далеки еще от реальной возможности экспериментальной проверки). Речь идет о физических (по своему построению или происхождению) моделях, используемых для построения или продуктивной интерпретации фундаментальных теорий (или неких их измененных вариантов). Достаточно широко известным (но далеко не единственным) примером такого рода моделей модели является модель Изинга (которую, впрочем, конечно, далеко не все физики характеризуют с использованием слова 'эфир').

Подход построения моделей полей в целом соответствует подходу XIX века, но может очень сильно отличаться в деталях и области применимости, не говоря уж об учёте последующего развития физики в целом (прежде всего, имеется в виду необходимость, так или иначе, квантового подхода); предельный же случай каждой такой модели практически всегда соответствует обычным уравнениям поля, хотя в принципе (теоретически) могут появляться существенные нетривиальные отличия.
[править]
Примечания
↑ Эфир — статья из Физической энциклопедии
↑ Впоследствии позиция Пуанкаре мало отличалась от позиции Эйнштейна, но Пуанкаре не слишком верил в полезность полного отказа от концепции эфира, хотя по его мнению эфир скорее всего никогда не будет обнаружен (хотя не считал бы абсурдным и обнаружение эфира).
↑ См. книгу Полякова из списка литературы (ниже).
↑ К тому же иногда они применяются в областях физики (таких, как например теория струн, которые в целом (еще) довольно далеки от систематической экспериментальной проверки.
[править]
Литература
И. В. Терентьев, История эфира, Москва: ФАЗИС, 1999 г. 176 стр. ISBN 5-7036-0054-5. Рецензия на эту книгу.
Э. Уиттекер, История теории эфира и электричества, Издательство: Регулярная и хаотическая динамика, 2001 г. 512 стр. ISBN 5-93972-070-6.
А. М. Поляков, Калибровочные поля и струны

Валентин Костицын пишет:С точки зрения теории многомерных пространств физический вакуум - это трехмерное пространство без вещества и поля. Но это не пустое пространство. Оно построено из кубиков со стороной 1,3 на 10 в минус 14 степени, связанных энергией 1,15 на 10 в минус 29 степени. Так что в 1 кубическом метре вакуума сосредоточена энергия, эквивалентная энергии 1130 тонн тротила.
Научимся извлекать энергию из вакуума - решим проблему энергии.

Михаил Полянский пишет:

Валентин Костицын пишет:С точки зрения теории многомерных пространств физический вакуум - это трехмерное пространство без вещества и поля. Но это не пустое пространство. Оно построено из кубиков со стороной 1,3 на 10 в минус 14 степени, связанных энергией 1,15 на 10 в минус 29 степени. Так что в 1 кубическом метре вакуума сосредоточена энергия, эквивалентная энергии 1130 тонн тротила.
Научимся извлекать энергию из вакуума - решим проблему энергии.

Да, действительно, физический вакуум, точнее именно физическое пространство (мерная протяжённость), которую заполняет физический вакуум, содержит неисчерпаемую по доступным нам значениям энергию. НО вот Ваши цифры-значения энергии как Вы получили? Можете привести только сам расчёт энергии здесь?

Валентин Костицын пишет:

Валентин Костицын пишет: Вам должно понравиться, что скорость света пространства N числа измерений принимается за ноль в пространстве N+1 числа измерений. А формула для вычисления количества пространства (3.6)в "Геометризации физики" прямая родственница полистепенных функций. Плохо только то, что в полистепенных функциях нет места для сознания.

У меня к вам, Валентин, просьба. Ссылки на труды, это хорошо. Но на форуме не худо бы как-то проще, на пальцах, желательно.

Валентин Костицын пишет:
Привожу расчеты.

Михаил Полянский пишет:

Валентин Костицын пишет:
Привожу расчеты.

Так как Вы строите свои расчёты на некотором кванте размерности длины: h/c², то обьясните, пожалуйста, как Вы получили размерность h/c² в метрах? По моим сведениям размерность h/c² другая и даже не содержит размерности длины ни в метрах, ни в сантиментрах, ни в чём бы там ещё по длине.

Валентин Костицын пишет:

Михаил Полянский пишет:
Так как Вы строите свои расчёты на некотором кванте размерности длины: h/c², то обьясните, пожалуйста, как Вы получили размерность h/c² в метрах? По моим сведениям размерность h/c² другая и даже не содержит размерности длины ни в метрах, ни в сантиментрах, ни в чём бы там ещё по длине.

О размерности см. в http://revolution.allbest.ru/physics/00241500.html

В отличие от международной системы единиц СИ, имеющей 7 основных и 2 дополнительные единицы измерения, в периодической системе единиц измерения используется одна единица – метр (табл.1). Переход к размерностям периодической системы измерения осуществляется по правилам:

T=1/L (1.1)

M=L²(1.2)

Где: L, T и М – размерности длины, времени и массы соответственно в системе СИ.

Валентин Костицын пишет:Михаилу.
В периодической системе, как и в СГС L - в метрах, T - метры в минус первой степени, M - метры квадратные.
Отличие только в размерности эл.заряда. В периодической системе это просто метры (в первой степени), а в СГС метры в дробной степени, т. е. степень 3,5.

Валентин Костицын пишет:Михаилу.
В периодической системе, как и в СГС L - в метрах, T - метры в минус первой степени, M - метры квадратные.
Отличие только в размерности эл.заряда. В периодической системе это просто метры (в первой степени), а в СГС метры в дробной степени, т. е. степень 3,5.

Таким образом, для перехода от системы СГС к системе СИ, необходимо выполнить пространственно-временной переход из пространства седьмого измерения к пространству второго измерения:

Михаил Полянский пишет:Валентин. Так нельзя поступать с физикой:

Таким образом, для перехода от системы СГС к системе СИ, необходимо выполнить пространственно-временной переход из пространства седьмого измерения к пространству второго измерения:

Переход из одной системы единиц в другую может делаться только переводными размерными коэффициентами. Это огромный недостаток Вашей статьи, если вообще не ошибка. Но поправимо. Надо именно найти эти переводные коэффициенты, что Вам и предлагаю!
У меня были где-то логарифмические диаграммы с вычислением переходных коэффициентов к Вашей системе единиц. Они были сделаны под вопрос-задачу Уилера: в которой масса равна длине в квадрате. Но Уилеру они вряд ли понадобятся - может Вам помогут?