Введение
1 Уравнения классической электродинамики, полученные из эксперимента и уравнения Максвелла
2 Ограничения, возникающие при доказательстве инвариантности уравнений Максвелла относительно преобразований Лармора-Лоренца

2.1 Теорема Лармора-Эйнштейна
2.2 Теорема Эйнштейна-Пуанкаре для уравнений Максвелла с источниками поля

3 Третий (неявный) постулат специальной теории относительности
4 Ограничения, возникающие при доказательстве инвариантности уравнений движения заряда
5 Четырехмерная запись уравнений классической электродинамики

5.1 Четырехмерная запись уравнений движения заряда
5.2 Четырехмерная запись уравнений Максвелла

6 Пределы применимости специального принципа относительности в электродинамике

6.1 Сильные электромагнитные поля
6.2 Ультрарелятивистские скорости

Заключение

Введение

Я понимаю, какое негодование вызовет название моей работы у огромного числа исследователей, привыкших к тому, что все ведущие теоретики современности вот уже сто лет считают этот вопрос закрытым и не подлежащим обсуждению. В действительности же, все не так просто, как думает большинство. Общественное мнение в этом, казалось бы, элементарном вопросе отражено в многочисленных учебниках по электродинамике, но это вовсе не означает, что оно верно и, следовательно, окончательно.

Для разъяснения своей позиции я вынужден вернутся к основам электродинамики и шаг за шагом проследить за ходом мысли теоретиков, которые создавали образ современного понимания инвариантности уравнений Максвелла-Лоренца относительно преобразований Лармора-Лоренца. По ходу изложения я укажу пункты, в которых экспериментальные данные были дополнены теоретическими соображениями и мысленными экспериментами.

Я сразу приведу общепринятое (якобы) «доказательство» релятивистской инвариантности (т.е. справедливости уравнений электродинамики для скоростей заряженных частиц, сколь угодно близких к скорости света) уравнений Максвелла-Лоренца, записанных в четырехмерном виде

(1)

(2)

(3)

при преобразованиях Лармора-Лоренца [1]

( I )

( II )

(4)

Здесь штрихом обозначены координаты, время и электромагнитные поля в системе отсчета S', которая движется относительно системы S с постоянной скоростью υ = const вдоль оси X.

Например, при «доказательстве» релятивистской инвариантности уравнений (1) обычно приводят следующие аргументы. В правой части уравнений (1) стоит контравариантный 4-вектор тока умноженный на скаляр т.е. правая часть уравнений (1) — контравариантный 4-вектор. В левой части уравнений (1) мы имеем контравариантный тензор электромагнитного поля на который действует ковариантный оператор В результате этого действия в левой части уравнений (1) также стоит контравариантный вектор. Применяя к правой и левой частям уравнений (1) преобразования Лармора-Лоренца (I) (II), получим штрихованные уравнения

(5)

записанные в системе отсчета S'. Поскольку уравнения (1) и (5) не меняют своего вида при преобразованиях (I) и (II), то они инвариантны относительно этих преобразований. Подобным образом происходит «доказательство» релятивистской инвариантности уравнений (2) и (3). На самом деле мы не доказываем, а постулируем релятивистскую инвариантность уравнений электродинамики, поскольку это доказательство может быть получено только прямыми вычислениями и если это проделать, то мы обнаружим, что при больших ускорениях заряженных частиц (т.е. в сильных электромагнитных полях) никакой релятивистской инвариантности уравнений Максвелла-Лоренца относительно преобразований Лармора-Лоренца не существует. В этом случае необходимо модернизировать уравнения электродинамика так, чтобы их релятивистская инвариантность выполнялась для любых полей и ускорений. С моей точки зрения, этот факт является одной из причин кризиса современной научной парадигмы. Ошибочное понимание релятивистской инвариантности уравнений электродинамики ставит под сомнение релятивистскую инвариантность уравнений квантовой электродинамике, о которой ее создатель П. Дирак однажды произнес следующие печальные слова [2]:

Правильный вывод состоит в том, что основные уравнения неверны. Их нужно существенно изменить, с тем, чтобы в теории вообще не возникали бесконечности и чтобы уравнения решались точно, по обычным правилам, без всяких трудностей. Это условие потребует каких-то очень серьезных изменений: небольшие изменения ничего не дадут.

Я полностью присоединяюсь к мнению П.Дирака и не только потому, что он гениальный физик, но и потому что мне удалось найти такое обобщение уравнений электродинамики, в котором классические и квантовые принципы теории имеют единую основу [11]. Я также могу с уверенностью сказать, что нашел релятивистски инвариантные уравнения электродинамики, которые не только разрешают некоторые трудности теории, но и дают возможность понять «аномальные» электродинамические эксперименты.

Полный текст можно посмотреть в формате PDF (180Кб)