Универсальная геометрия в природе и архитектуре
Информация - Математика и статистика
Другие материалы по предмету Математика и статистика
3.3. Незавершенность геометрии ИСО в СТО. Внутренние (нарушение симметрии в уравнении скоростей, наличие несистемных областей пространства-времени) и внешние (независимость системы отсчета от материи, неточность отражения движения в связи с гравитационными эффектами) противоречия ИСО в СТО, необоснованность выражения пространственно-временного континуума теоремой Пифагора в связи с принципиально различной природой пространства (как протяженной характеристики) и времени (как длительной характеристики), позволяют сделать вывод, что ограниченность ИСО в СТО связана, прежде всего, с незавершенностью, неразвернутостью геометрии ее координатного пространства.
4. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА МИНКОВСКОГО
С учетом вышесказанного, преобразование ИСО СТО Минковского, с целью снятия противоречий, предполагает две главных процедуры (рис.1, рис.2):
4.1. Мнимый поворот координатных осей пространства-времени Минковского.
А) Мнимый поворот х-подобной оси х (ИСО СТО) на до совмещения с отрицательной полуосью времени -t (конус прошлого) и превращением ее в отрицательную мнимую величину -iх, противонаправленную времени t (Г.Корн, Т.Корн. Справочник по математике, -М.: Наука, 1973, с.31-33). Закон сохранения (для интервала массы покоя) приобретает следующее выражение:
3)
Поворот не изменил отношений в формуле 2). Пространственный вектор приобрел отрицательный знак относительно положительного вектора и заменил суммой разность между двумя квадратами относительных интервалов ИСО СТО, но при этом, вошедшая в выражение импульса мнимая единица, вернула нас вновь к разности квадратов интервалов.
Б) Этому повороту соответствует аналогичный поворот и совмещение -ct и ct (далее) и, кроме того, общий поворот совмещенных осей () на в положение, перпендикулярное совмещенным осям (T,iХ), т.е в положение, занимаемое осью пространства ИСО СТО :
4)
Относительный интервал энергии () получил зеркальную, x-подобную форму, относительный интервал импульса (Мо* 1/), наоборот, t-подобную форму, абсолютный интервал Мо* / x-подобную форму. Взятые относительно светоподобного интервала = 1/1, уравнения приобретают абсолютно идентичную количественную форму с зеркальной метрикой: свойство абсолютного интервала приобретает энергия (x-подобная и t-подобная), абсолютные интервалы в уравнениях 3) и 4) приобретают роль относительных импульсов. Абсолютные, комплексные: t-подобный и x-подобный интервалы энергии связывают в псевдоевклидовой геометрии Минковского пары относительных осевых противоположно направленных импульсов, при этом :
5)
6)
Природа псевдоевклидовой метрики связана с осевым (положительным и отрицательным) направлением относительных импульсов. Абсолютный интервал - комплексная величина. Квадрат абсолютного интервала энергии - полная энергия оси, равная разности квадратов импульсов (при скоростях и i). С учетом мнимой величины, не исключена возможность того, что разность квадратов импульсов в правой части равенства - это разность кинетической и потенциальной энергий. Характерной особенностью уравнений, кроме их зеркальной симметрии, является то, что при действительном и мнимом импульсах, интервал энергии выступает как абсолютный, комплексный, скалярный интервал, но в случае, если мнимый импульс приобретает действительную форму, комплексная энергия приобретает действительную форму и при = =, (прис), ее интервал равен нулю. В ИСО СТО условие равенства относительных интервалов выполняется при =1 (при скорости света). Второй особенностью является то, что из уравнений сохранения (в связи с переходом к = 1/1) , устранены бесконечные величины (уравнения 5), 6)). Кроме того, x-подобные (так же как и t-подобные) полуоси связаны теоремой Пифагора в Евклидовой метрике. При всех значениях разрешенных скоростей осевые и взаимно ортогональны.
4.2. Подвижный трехгранник Френе и пространство кручений. Поскольку вновь образованная, за счет зеркальной симметрии, ИСО уже не может быть связана с поступательным движением (обе ИСО имеют единый центр, и следовательно движение может быть связано с изменением направления скорости, в условиях отсутствия трансляций), поскольку при изменении скоростей координатное пространство не подвержено преобразованиям с кручениями осей подобно ИСО СТО, она может рассматриваться только как вращательная (торсионная) система отсчета, а движение в ней (расширение или сокращение), может рассматриваться как функция изменения состояния пробной массы (объема, плотности). В связи с вышесказанным, ИСО может интерпретироваться как комплексная форма соединения мнимого и действительного “подвижных” трехгранников Френе для случая кручений по направлениям базисных (нормального, касательного, бинормального) векторов. При этом, плоскость векторов нормального и касательного моментов, соответствующая относительным импульсам в и, представляется как соприкасающаяся плоскость, а третий вектор, ортогональный двум указанным бинормаль, равен векторному произведению нормального и касательного векторов (Г.Корн, Т.Корн. Справочник по математике. М.: Наука, 1973г., с.521-524).
Характерно, что нормаль (или главная нормаль), касательная и бинормаль компоненты базисных векторов трехгранника Френе, связаны с кривизной и кручением пространства и лежат в основе тензорного определения кривизны пространства (например, тензоры Риччи второго ранга), примененного А.Эйнштейном в ОТО. В связи с комплексной