О скорости света и квантовании времени.

Работа Р.Т.Кабулова "Скорость света и квантование времени" может служить хорошей иллюстрации путаницы в трактовании термина "Скорость света". Она опирается на второй постулата СТО, который в различных источниках звучит по-разному.  Например, в одних -

"Скорость света не зависит от скорости движения источника во всех инерциальных системах отсчёта". В других он несколько расширен - "Скорость света в вакууме одинакова для всех инерциальных систем отсчета. Она не зависит ни от скорости источника, ни от скорости приемника светового сигнала". Строго говоря, оба варианта справедливы, если следовать определению скорости света как  скорости РАСПРОСТРАНЕНИЯ, т.е. скорости относительно источника излучения. Автор работы трактует скорость света как скорость распространения, но оказывается несвободен от распространенных заблуждений.

Эти заблуждения можно довольно просто разъяснить на основе ситуации с двумя фотонами от одного источника, которую рассматривает автор.

На приводимом графике изображены мировые линии фотонов  и , испускаемых одним и тем же источником в противоположных направлениях. Источник света находится в точке 0 единственной системы отсчета. Масштаб по оси t – 1 секунда, а по оси L – ct, т.е. равен расстоянию, проходимому светом за 1 секунду. Мировые линии движения фотонов составляют угол 45^О по отношению к осям системы координат. Автор работы считает, что скорость одного фотона относительно другого не может превышать скорость света, однако, из графика следует, что это не так.

Сначала заметим, что изображенное на графике никак не противоречит второму постулату Эйнштейна. Система отсчета здесь одна единственная, скорости распространения равны скорости света. Если же использовать формулу "скорости света", приводимую автором, которая, по сути, является формулой вычисления любой скорости прямолинейного равномерного движения, то сразу обнаруживаются две фундаментальные ошибки, положенные автором в основу работы.

Первая – это то, что L и T никак не могут являться константами. Как для фотона A, так и для фотона B существует бесконечное количество пар различных значений L и T, при которых c остается константой.

Вторая – это то, что скорость движения одного фотона относительно другого вдвое превышает скорость света. В этом легко убедиться, вычисляя отношение L (расстояние между фотонами) к T для любого значения T. Полученный результат есть иллюстрация различия между терминами "скорость" и "скорость распространения".

Наличие кажущихся противоречий объясняется довольно просто. График представляет собой изображение истинных положений фотонов на конкретные моменты времени. Строя подобные графики мы, скорее всего, не задумываемся, что линии координатной сетки можно рассматривать как мировые линии распространения информации. Так линию ab на графике можно представит как мировую линию информационного сигнала, распространяющегося с бесконечно большой скоростью. На самом деле мы такими средствами не обладаем. Скорость распространения информации с помощью средств, имеющихся в распоряжении Человека, ограничена скоростью света.

Вычисление скорости на основе подобных графиков можно рассматривать как обработку результатов безошибочных измерений. Скорость получается как результат вычисления отношения изменения расстояний между фотонами, зафиксированными на один и тот же момент времени. Вычисление примитивно, а вот получение данных об истинном положении является весьма трудной, а иногда и вовсе неразрешимой задачей.

Представьте себе, что  и - это наблюдатели движущиеся в пространстве. Если это земные космонавты, то у них просто нет средств получить информацию друг о друге, т.к. скорость её распространения не превышает скорость света. Если же расстояние между ними изменяется со скоростью меньшей скорости света, то результаты измерения расстояний будут искажаться за счет соизмеримости скорости движения объектов и информации об их положении. Появляется ошибка привязки значения измеренного расстояния к конкретному моменту времени. Эту проблему и пытались решить с помощью СТО и, похоже, не совсем удачно.

Резюмируя изложенное, необходимо сказать о том, что следует разделять процессы, происходящие в окружающем нас мире и результаты наблюдений за этими процессами. Все без исключения наблюдения искажены конечной скоростью передачи информации. Исключение этих искажений является одной из труднейших задач науки и техники. Игнорирование или неучет этих искажений может приводить к всевозможным парадоксам.

Если говорить о попытках автора найти некие константы L и T на основе "формулы скорости света", то логичнее вести рассуждения совершенно с другой позиции, а именно - квантовой теории. Следует заметить, что приведенное выражение фактически является преобразованным уравнением длины волны электромагнитного излучения

, где

- длина волны;

- скорость распространения света;

- частота излучения;

- период излучения, величина обратная частоте.

Частота излучения может быть практически любой, а длина волны связана с ней через константу. Можно говорить о частоте излучения как о константе, определяемой параметрами квантового перехода, вызывающего излучение. На этом свойстве построены Государственные эталоны времени и длины. Правильнее, наверное, было бы обсуждать наличие предельного значения T, но время здесь оказывается ни при чем, т.к. это период. Этому предельному значению будет просто соответствовать предельно большая частота излучения и предельно малая длина волны.

И.И.Кузьмин