Что такое скорость в квантовой теории?
Вопрос, что такое скорость? кажется нелепым. Ну кто же не знает, что такое скорость? Да все знают. В Википедии пишут:
Скорость (стандартное обозначение: v ⃗, от англ. velocity,) — векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения и направление движения материальной точки относительно выбранной системы отсчета.
Это определение скорости верное, но оно не полное, потому что скорости по своему происхождению разные, что иногда приводит к спорам и не пониманию некоторых явлений.
О скорости написана куча формул во всевозможных координатах.
Француз Рене Декарт придумал прямоугольную систему координат, описал в ней вектор скорости математическим простым, как французским, языком. Как забил гвоздь молотком.
Нашелся более умный, который придумал цилиндрическую систему координат, описал в ней вектор скорости более сложным (возможно, как арабским) математическим языком. Может быть даже возгордился: прямыми и кривыми координатами описал прямой, как штык, вектор. Можно сказать: кирпичом забил гвоздь.
Но нашелся еще более умный, который придумал сферическую систему координат, также описал в ней вектор скорости еще более сложным (китайским) математическим языком. Кривое описывает прямое. Гвоздь забивается лбом.
На этом дело не кончается. Пытаются записать координаты вектора скорости с релятивистскими коэффициентами. Не знаю, чем тут забивают гвоздь, может, наоборот, пытаются его выдернуть, как у Ремарка.
К чему я пишу эту чепуху? А к тому, чтобы показать, что современные ученые следят и работают с формой (фантиком) скорости, а не с ее физической сущностью (карамелькой). Их не интересует, как возникает эта скорость, что ее производит. Вот она есть, и мы ее, как хочешь так и опишем. Хочешь прямоугольно, хочешь цилиндрически или еще как-нибудь. Пока думаешь о том, как хочешь, вопрос о возникновении скорости исчезает.
Раньше было по-другому. Понять, что такое скорость? человечество пытается чуть ли не со времени своего появления. Вот как представляли явление скорости во время Авиценны:

Две стадии движения брошенного тела по теории Авиценны: отрезок АВ — период «насильственного стремления», отрезок ВС — период «естественного стремления» (падение вертикально вниз).
Видите, как появлялась скорость (движение, стремление) – принудительно и естественно. Даже в те далекие времена для Авиценны были две скорости, принципиально разные по своему возникновению. А для современных ученых скорость – она и есть скорость, сало – оно и есть сало.
Естественно, что во времена Авиценны никто никакого понятия о гравитации не имел, поэтому Авиценна и предполагал, что камень стремился к земле по естественному стремлению, то есть стремлении заложенному в самом камне. И действительно такое стремление существует, только не в камне. Вот если бы он додумался бросить голубя, то он бы сначала летел из-за насильственного стремления, а уж потом полетел по естественному стремлению, куда ему заблагорассудится.
Эти две скорости (движения) различны по своему происхождению: первая получается по воле внешних сил, а вторая производится внутренними силами, самого объекта. Эти скорости никак не связаны между собой. Каждая из них может быть любой. Тогда рисунок Авиценны может быть таким:

Предположим мы поместим на каком-нибудь транспорте голубя, автомобиль и фонарь. Приведем транспорт в движение со скоростью 10 км/час. Это будет насильственное стремление. В точке А сбрасываем эти объекты в их среду обитания. Голубя в воздух, автомобиль на шоссе и включаем фонарь (сбрасываем свет в вакуум). Я не знаю какая крейсерская скорость голубя и поэтому предположил, что эта скорость 40 км/час. Ну может быть 30 или 50, но ясно, что скорость от естественного стремления не может быть скоростью 200 или 300 км/час.
Автомобиль попав на дорогу, также поедет со скоростью 100 км/час. При условии, что он не разбился.
Свет от фонаря полетел в вакууме со скоростью 300 000 км/с. Это подсказал нам Эйнштейн. Почему он решил, что у света есть естественное стремление. я не знаю. Но в этом вопросе он не ошибся.
Если наш транспорт будет двигаться со скоростью 300 км/час и потом транспорт (насильственное стремление) убрать, то все объекты также будут двигаться со скоростями, соответствующие их естественному стремлению. Не добавиться скорость 300 км/час к скорости 40 км/час голубя или к скорости 100 км/час автомобиля. Это же относится и скорости света.
Такие же события будут происходить, если транспорт будет двигаться со скоростью света. Как только мы убираем насильственное стремление, так сразу все самодвижущиеся объекты “забывают” о нем и начинают двигаться согласно естественному стремлению.
И что здесь еще важно. Из какой угодно инерциальной системы отсчета (ИСО) не измеряйте эти скорости, полученные в результате естественного стремления, они всегда будут одни и те же. Скорость голубя можете измерять стоя на земле, двигаясь на автомобиле или находясь в космическом корабле и всегда получите скорость 40 км/час. То же с автомобилем и со светом, и с любым объектом, который движется за счет собственных сил.
Разница между собственными стремлениями голубя и автомобиля с одной стороны и собственным стремлением света заключается в следующем. Для движения требуется соответствующая энергия. На голубя и автомобиль действуют внешние силы, в частности сопротивление воздуха и гравитация. Полученная энергия от пищи у голубя или горючего в автомобиле расходуется безвозвратно для этих объектов. Они могут двигаться до тех пор, пока у них будет эта энергия. Энергия кончилась и все остановится.
Иное дело у кванта (света). Гравитация на кванты вообще не действует, она сама в виде гравитонов и есть кванты. Наблюдение звезды закрытой Солнцем не состоятельно. Корона Солнца сработала, как призма и появилась возможность наблюдать эту звезду. Так что на преодоление гравитации свет ничего не расходует.
Вакуум тоже никакого сопротивления свету не оказывает. И даже если вакуум заполнен электрическим или магнитным полем, то и эти поля не взаимодействует с квантами. Например, магнитное поле земли не препятствует распространению света. Если на пути света встречаются частицы, то они либо ретранслируют фотоны, либо поглощают их и изменяют свое состояние, иногда приводящие к какой-нибудь химической реакции.
Таким образом, квант и, соответственно, фотон могут двигаться без потери энергии. Квант приобрел свойство движения своим особым образом, как это получилось у птицы (махать крыльями) или автомобиля (вращать колесами).
Зная все это можно прекратить все споры о точности измерения скорости света, о влиянии на скорость света скорости источника света, можно попытаться рассуждать о скорости тел и тому подобное.
Главная Вверх