Свойства масштаба. Свойства объектов в масштабе
В этой работе показаны свойства четырехмерных объектов в масштабе и свойства четырехмерного пространства, - масштаба(см. статью Мерность пространства) и на основании этих свойств, внесены преобразования Второго закона Ньютона. Из полученных формул Второго закона Ньютона для четырехмерного пространства, выведена релятивистская формула зависимости массы тела от его скорости.
Движение тела в трехмерном пространстве(объеме), можно представить как переход из одного двумерного пространства(плоскости) в другую плоскость. Аналогично, движение тела в четырехмерном пространстве (масштабе) можно представить, как переход тела из одного трехмерного пространства(объема)в другое трехмерное пространство. Такое движение называется движением в масштабе. Скорость такого движения называется скоростью в масштабе, а ускорение, - соответственно, ускорением в масштабе.
Объект имеет протяженность в четвертом измерении. То есть, любое тело в масштабе занимает несколько объемов, но мы можем наблюдать только одно трехмерное пространство и, соответственно, ту часть четырехмерной элементарной частицы, которая находится в одном трехмерное пространство с наблюдателем. В связи с этим, можно говорить о силе, которая действует между элементарными частицами ближайших к друг другу трехмерных пространств и связывает эти элементарные частицы в одну четырехмерную частицу. Эта сила, связывающая элементарные частицы в различных трехмерных пространствах в одну четырехмерную частицу, действует между трехмерными пространствами, но не действует в трехмерном пространстве. То есть, эта сила не распространяется между элементарными частицами находящимися в одном трехмерном пространстве. Это новое взаимодействие можно назвать сверхкоротким взаимодействием или квантовым взаимодействием. При этом, масса четырехмерного тела, равна квадрату массы тела в одном трехмерном пространстве.
Все тела, которые наблюдаются в одном трехмерном пространстве (в одном объеме) относятся к одной, для всех этих тел четырехмерной инерциальной системы отчета (4ИСО). Также, следует отметить, что движение тела в одном трехмерном пространстве (которое может фиксировать наблюдатель, находящийся в этом трехмерном пространстве) сопровождается аналогичным движением протяженности этого тела в других трехмерных пространствах (то есть, в других трехмерных пространствах, которые занимает данное четырехмерное тело), которое наблюдатель фиксировать не может. При этом общий путь, пройденный во всех объемах данным четырехмерным телом, равен квадрату пути проиденного этим телом в одном трехмерном пространстве.
Кроме того, время прохождения расстояния S четырехмерным телом во всех объемах, равно квадрату времени прохождения телом этого расстояния в том объеме, где находится наблюдатель. Это означает, что в каждом трехмерном пространстве, где расположена определенная часть данного четырехмерного тела, эта часть тела начинает движение только после прекращения движения другой части в предыдущем трехмерном пространстве. Проще говоря, четырехмерное тело движется не как единое тело, а каждая его часть, в каждом объеме по отдельности. Это можно назвать инертностью четырехмерного объекта. В результате скорость четырехмерного объекта во всех объемах(в совокупности всех трехмерных пространств, которые занимает четырехмерное тело) будет равна квадрату его скорости в одном объеме.
Исходя из всего этого, можно выделить три различных вида движения объекта:
1 Движение в масштабе. Это движение четырехмерного тела в четырехмерном пространстве, происходит в составе 4ИСО со скростью света и не может наблюдаться из трехмерного пространства. Это движение представляет собой переход из одного трехмерного пространства в другое.
2 Движение в сумме(совокупности) трехмерных пространств. Это движение четырехмерного тела внутри всех трехмерных пространств, в которых данное четырехмерное тело расположено. Этот вид движения происходит со скоростью равной квадрату скорости движения тела в одном трехмерном пространстве. И часть этого движения может наблюдаться, в том трехмерном пространстве, где находиться наблюдатель.
3 Движение обычное. Это движение трехмерного тела в трехмерном пространстве. Собственно это то движение, которое наблюдается и слово обычное можно упустить.
Также, в дальнейшем, если расстояние-S, время - t, скорость - V, или масса - m, указаны в квадрате(возведены в квадрат), то эти величины относятся к четырехмерному объекту
Представим такую 4ИСО, которая движется в масштабе со скоростью света - C . Пусть эта 4ИСО состоит из двух четырехмерных объектов(тел), - объект А и объект В, масса объекта А в масштабе равна m2, такая же масса и у объекта В.
Тогда, с учетом всего вышесказанного, в этой 4ИСО выполняется первый закон Ньютона, в следующей формулировке:
"Если объект "В" в трехмерном пространстве покоится или движется прямолинейно и равномерно относительно объекта "А", то его положение в четвертом измерении остается неизменным, относительно положения в четвертом измерении объекта "А", до тех пор пока эти объекты(один из них или оба) не понуждаются изменить свое состояние приложенными силами."
Если же объект "В", в трехмерном пространстве(объеме) ускоряется относительно объекта "А" (не имеет значения в каком направлении), то такое ускорение возможно только за счет соответствующего смещения объекта "В" в четвертом измерении относительно объекта А.
Здесь следует особое внимание уделить понятию "смещение" ( или изменение положения) в четвертом измерении.
Рассмотрим. как это происходит при взаимодействии.
Допустим, что в трехмерном пространстве объект "В" движется к "А". При их столкновении "В" останавливается, а "А" ускоряется, до скорости объекта "В" перед столкновением.
1 Четырехмерный объект "В" тормозится в масштабе из-за столкновения. Его скорость в масштабе становится меньше скорости света. При этом, за счет уменьшения массы и скорости объекта "В" в совокупности всех трехмерных пространств, происходит ускорение четырехмерного объекта "В" в масштабе и его скорость в масштабе восстанавливается. Здесь, энергия переходит из совокупности трехмерных пространств в четырехмерное пространство.
2 Четырехмерный объект "А" ускоряется в масштабе из-за столкновения с "В". При этом его скорость в масштабе увеличивается(становиться больше скорости света). В тоже время, происходит увеличение массы и скорости трехмерного объекта "А" в совокупности всех трехмерных пространств, что приводит к торможению четырехмерного объекта "А" в масштабе и его скорость восстанавливается. В этом случае, энергия переходит из четырехмерного пространства в совокупность трехмерных пространств.
Как видим, в четырехмерном пространстве объект смещается, после действия силы, то есть ускоряется, а затем замедляется или замедляется, а затем ускоряется, но не продолжает движение по инерции. Также важно заметить, что кинетическая энергия движения в масштабе переходит в потенциальную энергию (увеличение массы) и кинетическую энергию (увеличение скорости), в совокупности всех трехмерных пространств. Или наоборот, потенциальная и кинетическая энергии из совокупности трехмерных пространств переходит в кинетическую энергию масштаба(увеличение скорости в масштабе.
Таким образом, ускорение четырехмерного объекта в масштабе, которое мы не можем наблюдать, прямо пропорционально изменению массы, и приобретаемому ускорению в совокупности всех трехмерных пространств. Часть этого совокупного изменения массы и ускорения может фиксироваться, в том трехмерном пространстве, где расположен наблюдатель. При этом постулировав, что в трехмерном пространстве сила приводящая к изменению массы равна силе приводящей к приобретению ускорения, можно внести соответствующие преобразования, во второй закон Ньютона:
"Сила приводящая к изменению массы трехмерного тела в совокупности всех трехмерных пространств, равна силе приводящей к приобретению ускорения этого трехмерного тела в совокупности всех трехмерных пространств, а сумма этих сил равна и противоположна по действию силе приводящей к ускорению этого четырехмерного тела в масштабе."
Сила приводящая к изменению массы, равна: F=(m^2-mo^2)*C^2/t^2, где m^2 - конечная масса тела в квадрате, mo^2 - начальная масса тела в квадрате, С^2 - скорость света в квадрате, t^2 - время в квадрате. Смотри формулу (1) на рисунке.
Эта формула аналогична формуле второго закона Ньютона, для трехмерного пространства: F=ma, где а =(V - Vo)/t
Сила приводящая к ускорению объекта в совокупности всех трехмерных пространств, равна: F=(V^2-Vo^2)*m^2/t^2 Смотри формулу (2) на рисунке.
Эти две силы равны между собой. А их сумма равна и противоположна по действию силе необходимой, чтобы ускорить или замедлить четырехмерный объект "В" в масштабе.
Приравняв уравнения (1) и (2) получим: См формулу (3) на рис.
Далее на рисунке показаны алгебраических преобразований этого равенства в результате которого получена релятивистская формула зависимости массы от скорости (4).
DOI: 10.25633/APSN.2024.02.01