Механика континуума с точки зрения наблюдателя (вариант релятивистской теории поля, свободный от ряда известных парадоксов)

Бесплатный доступ

Строится вариант релятивистской механики сплошной среды с мерой. Теория удовлетворяет следующим принципам: причинности, общей ковариантности, соответствия и принципу относительности Эйнштейна. Групповой анализ получаемых уравнений модели среды показывает, что они допускают группу преобразований Пуанкаре и оказываются лоренц-инвариантными. Закон сохранения меры является основой обсуждаемой теории, а наблюдатель - ее необходимой составной частью.Каких-либо ограничений скорости объекта не предполагается; допускаются произвольные значения скорости. Однако, ввиду того, что скорость объекта измеряется с использованием сигнала, распространяющегося с некоторой конечной скоростью, эта скорость сигнала в рамках данной теории фактически ограничивает диапазон измеряемых скоростей объектов. Объекты, движущиеся быстрее скорости сигнала (распространения информации), либо становятся ненаблюдаемыми, либо их измеренная скорость оказывается кажущейся и не превышает скорости сигнала.Рассматриваются различные варианты синхронизации и построения пространств одновременных событий. В отличие от классической модели среды предлагаемая теория базируется на меньшем количестве постулируемых утверждений. Так например, закон сохранения полной энергии имеет место, однако, он не постулируется, как в классической модели среды, а является теоремой и следует из закона сохранения массы. Кроме того, не требует постулирования локальное термодинамическое равновесие. Наконец, в случае, когда скорость сигнала, доставляющего наблюдателю информацию об изучаемом явлении, меньше скорости объекта, второй закон термодинамики не выполняется. Всё это согласуется с поведением решения соответствующих явных конечно-разностных аналогов рассматриваемых уравнений. Подобное явление хорошо известно в вычислительной математике как отсутствие устойчивости численного алгоритма.В рамках описываемой модели рассматриваются два уровня описания среды, что отражает наличие двух основных физических интерпретаций разрабатываемой теории - гидромеханической и электромагнитной. Обсуждаются обе интерпретации и выписываются соответствующие системы уравнений.

Еще

Механика континуума, законы сохранения, теория поля, теория относительности, уравнения максвелла, второе начало термодинамики

Короткий адрес: https://sciup.org/142234547

IDR: 142234547

Список литературы Механика континуума с точки зрения наблюдателя (вариант релятивистской теории поля, свободный от ряда известных парадоксов)

  • Терлецкий Я.П. Парадоксы теории относительности. М.: Наука, 1965. 120 с.
  • Хокинг С., Эллис Дж. Крупномасштабная структура пространства-времени. М.: Мир, 1977.
  • Логунов А.А., Лоскутов Ю.М., Мествиришвили М.А. Релятивистская теория гравитации и критика ОТО. Теоретическая и математическая физика. 1987. Т. 73. №2. С. 163–186.
  • Belevich M. Causal description of non-relativistic dissipative fluid motion. Acta Mechanica, 2003, vol. 161, pp. 65–80.
  • Belevich M. Causal description of heat and mass transfer. J. Phys. A: Math. Gen., 2004, vol. 37, no. 8, pp. 3053–3069.
  • Belevich M. Relationship between standard and causal fluid models. Acta Mechanica, 2005, vol. 180, pp. 83–106.
  • Belevich M. Non-relativistic abstract continuum mechanics and its possible physical interpretations. J. Phys. A: Math. Theor., 2008, vol. 41, 045401. https://doi.org/10.1088/1751-8113/41/4/045401
  • Belevich M. On the continuity equation. J. Phys. A: Math. Theor., 2009, vol. 42, 375502. https://doi.org/10.1088/1751-8113/42/37/375502
  • Belevich M. Symmetry properties of the causal heat equations. Acta Mechanica, 2013, vol. 224, pp. 587–596.
  • Belevich M. Thermodynamics from an observer’s viewpoint (on the example of the viscous fluid). Continuum Mech. Thermodyn, 2014, 26:303-320. https://doi.org/10.1007/s00161-013-0303-z
  • Физическая энциклопедия. Т. IV. Большая рос. энцикл., 1994. С. 119–121.
  • Эренфест П. Каким образом в фундаментальных законах физики проявляется то, что пространство имеет три измерения? В кн.: Горелик Г.Е. Размерность пространства: историко-методологический анализ. М.: Изд-во МГУ, 1983. С. 197–205.
  • Шварц Л. Анализ. Т.1. М.: Мир, 1972. 824 с.
  • Седов Л. И. Механика сплошной среды. Т. 1. М.: Наука, 1973.
  • Шутц Б. Геометрические методы математической физики. М.: Мир, 1984.
  • Ignatowsky W.V. Einige allgemeine Bemerkungen ¨uber das Relativit¨atsprinzip. Physikalische Zeitschrift, 1910, 11: 972–976. (Перевод: Игнатовский В.С. Некоторые общие замечания к принципу относительности http://synset.com/ru/Релятивистский_мир)
  • Паули В. Теория относительности. М.: Наука, 1991.
  • Einstein A. Zur Elektrodynamik bewegter K¨orper. Annalen der Physik, 1905, 17, pp. 890–921. https://doi.org/10.1002/andp.19053221004
  • Болотовский Б.М., Гинзбург В.Л. Эффект Вавилова-Черенкова и эффект Допплера при движении источников со скоростью больше скорости света в вакууме. УФН. 1972. Т. 106. Вып. 4. 577–592.
  • Эйнштейн А. Собрание научных трудов. Т. 1. М.: Наука, 1965. C. 53.
  • Колмогоров А.Н., Фомин С.В. Элементы теории функций и функционального анализа. М.: Наука, 1968.
  • Серрин Дж. Математические основы классической механики жидкости. М.: ИЛ, 1963.
  • Овсянников Л. В. Групповой анализ дифференциальных уравнений. М.: Наука, 1978.
  • Lloyd S. P. The infinitesimal group of the Navier-Stokes equations. Acta Mechanica, 1981, vol. 38, pp. 85–98.
  • Олвер П. Приложение групп Ли к дифференциальным уравнениям. М.: Мир, 1989.
Еще
Статья научная