Теория поглотителя Уиллера-Фейнмана

Теория поглотителя Уиллера-Фейнмана (также называемая теория симметрии времени Уиллера-Фейнмана ), названная в честь ее создателей, физиков Ричарда Фейнмана и Джона Арчибальда Уиллера, представляет собой интерпретацию электродинамики выводится из предположения, что решения уравнений электромагнитного поля должны быть инвариантными относительно преобразования обращения времени, как и сами уравнения поля. Действительно, нет очевидной причины для нарушения симметрии обращения времени, которое выделяет предпочтительное направление времени и, таким образом, делает различие между прошлым и будущим. Теория инвариантов обращения времени более логична и элегантна. Другой ключевой принцип, вытекающий из этой интерпретации и напоминающий принцип Маха из-за Тетрода, заключается в том, что элементарные частицы не взаимодействуют между собой. Это немедленно снимает проблему собственных энергий.

Содержание

• 1 T-симметрия и причинность
• 2 T-симметрия и самовзаимодействие
• 3 Критика
• 4 Изменения с момента первоначальной формулировки
  • 4.1 Теория гравитации
  • 4.2 Транзакционная интерпретация квантовой механики
  • 4.3 Попытка разрешения причинности
  • 4.4 Альтернативный расчет лэмбовского сдвига
• 5 Эффект Вудворда
• 6 Выводы
• 7 См. Также
• 8 Примечания
• 9 Источники

Т-симметрия и причинность

Требование симметрии обращения времени, как правило, трудно сопоставить с принципом причинности. Уравнения Максвелла и уравнения для электромагнитных волн имеют, как правило, два возможных решения: запаздывающее (запаздывающее) решение и опережающее. Соответственно, любая заряженная частица генерирует волны, скажем, в момент времени $t\; 0\; =\; 0\; \{\backslash \; displaystyle\; t\_\; \{0\}\; =\; 0\}$и в точке $x\; 0\; =\; 0\; \{\backslash \; displaystyle\; x\_\; \{0\}\; =\; 0\}$, который прибудет в точку $x\; 1\; \{\backslash \; displaystyle\; x\_\; \{1\}\}$в момент $t\; 1\; =\; x\; 1\; /\; c\; \{\backslash \; displaystyle\; t\_\; \{1\}\; =\; x\_\; \{1\}\; /\; c\}$(здесь $c\; \{\backslash \; displaystyle\; c\}$- скорость света) после излучения (запаздывающее решение), и другие волны, которые прибудут в то же место в момент $t\; 2\; =\; -\; x\; 1\; /\; c\; \{\backslash \; displaystyle\; t\_\; \{2\}\; =\; -\; x\_\; \{1\}\; /\; c\}$, до выброс (перспективное решение). Последнее, однако, нарушает принцип причинности : опережающие волны могут быть обнаружены до их излучения. Таким образом, при интерпретации электромагнитных волн от передовых решений обычно отказываются. В теории поглотителя вместо этого заряженные частицы рассматриваются как излучатели и поглотители, а процесс излучения связан с процессом поглощения следующим образом: рассматриваются как задержанные волны от излучателя к поглотителю, так и опережающие волны от поглотителя к излучателю. Сумма этих двух, однако, приводит к причинным волнам, хотя антипричинные (продвинутые) решения не отбрасываются априори.

Фейнман и Уиллер получили этот результат очень простым и элегантным способом. Они рассмотрели все заряженные частицы (излучатели), присутствующие в нашей Вселенной, и предположили, что все они генерируют симметричные волны с обращением времени. В результате получается поле

$E\; tot\; (x,\; t)\; =\; \sum \; n\; E\; n\; ret\; (x,\; t)\; +\; E\; n\; adv\; (x,\; t)\; 2.\; \{\backslash \; displaystyle\; E\; \_\; \{\backslash \; text\; \{tot\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\},\; t)\; =\; \backslash \; sum\; \_\; \{n\}\; \{\backslash \; frac\; \{E\_\; \{n\}\; ^\; \{\backslash \; text\; \{ret\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\},\; t)\; +\; E\_\; \{n\}\; ^\; \{\backslash \; text\; \{adv\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\},\; t)\}\; \{2\}\}.\}$

Затем они заметили, что если отношение

$E\; free\; (x,\; t)\; Знак\; равно\; \sum \; N\; E\; N\; ret\; (Икс,\; T)\; -\; E\; N\; ADV\; (Икс,\; T)\; 2\; =\; 0\; \{\backslash \; Displaystyle\; E\; \_\; \{\backslash \; text\; \{free\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\},\; t)\; =\; \backslash \; sum\; \_\; \{n\; \}\; \{\backslash \; frac\; \{E\_\; \{n\}\; ^\; \{\backslash \; text\; \{ret\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\},\; t)\; -E\_\; \{n\}\; ^\; \{\backslash \; text\; \{adv\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\},\; t)\}\; \{\; 2\}\}\; =\; 0\}$

, тогда $E\; free\; \{\backslash \; displaystyle\; E\; \_\; \{\backslash \; text\; \{free\}\}\}$, будучи решением однородного уравнения Максвелла, можно использовать для получения общее поле

$E\; tot\; (x,\; t)\; =\; \sum \; n\; E\; n\; ret\; (x,\; t)\; +\; E\; n\; adv\; (x,\; t)\; 2\; +\; \sum \; n\; E\; n\; ret\; (x,\; t)\; -\; E\; n\; adv\; (\; x,\; t)\; 2\; знак\; равно\; \sum \; n\; E\; n\; ret\; (x,\; t).\; \{\backslash \; displaystyle\; E\; \_\; \{\backslash \; text\; \{tot\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\},\; t)\; =\; \backslash \; sum\; \_\; \{n\}\; \{\backslash \; frac\; \{E\_\; \{n\}\; ^\; \{\backslash \; text\; \{ret\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\},\; t)\; +\; E\_\; \{n\}\; ^\; \{\backslash \; text\; \{adv\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\},\; t)\}\; \{2\}\}\; +\; \backslash \; sum\; \_\; \{n\}\; \{\backslash \; frac\; \{E\_\; \{n\}\; ^\; \{\backslash \; text\; \{ret\; \}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\},\; t)\; -E\_\; \{n\}\; ^\; \{\backslash \; text\; \{adv\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\},\; t)\}\; \{2\}\}\; =\; \backslash \; sum\; \_\; \{n\}\; E\_\; \{n\}\; ^\; \{\backslash \; text\; \{ret\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\},\; t).\}$

Общее поле запаздывает, и причинность не нарушается.

Предположение, что свободное поле тождественно нулю, составляет основу идеи поглотителя. Это означает, что излучение, испускаемое каждой частицей, полностью поглощается всеми другими частицами, присутствующими во Вселенной. Чтобы лучше понять этот момент, может быть полезно рассмотреть, как механизм поглощения работает в обычных материалах. В микроскопическом масштабе он возникает из суммы приходящей электромагнитной волны и волн, генерируемых электронами материала, которые реагируют на внешнее возмущение. Если приходящая волна поглощается, то исходящее поле будет нулевым. Однако в теории поглотителя используется одна и та же концепция при наличии как запаздывающих, так и опережающих волн.

Результирующая волна, кажется, имеет предпочтительное временное направление, поскольку учитывает причинно-следственную связь. Однако это только иллюзия. Действительно, всегда можно изменить направление времени, просто поменяв местами эмиттер и поглотитель меток. Таким образом, очевидно предпочтительное направление времени является результатом произвольной маркировки.

Т-симметрия и самовзаимодействие

Одним из основных результатов теории поглотителя является элегантная и ясная интерпретация процесса электромагнитного излучения. Известно, что заряженная частица, испытывающая ускорение, излучает электромагнитные волны, то есть теряет энергию. Таким образом, уравнение Ньютона для частицы ($F\; =\; m\; a\; \{\backslash \; displaystyle\; F\; =\; ma\}$) должно содержать диссипативную силу (демпфирующий член), которая учитывает эту потерю энергии. В причинной интерпретации электромагнетизма Лоренц и Абрахам предположили, что такая сила, позже названная силой Абрахама – Лоренца, является результатом замедленного самовзаимодействия частица со своим полем. Эта первая интерпретация, однако, не является полностью удовлетворительной, поскольку она ведет к расхождениям в теории и требует некоторых предположений о структуре распределения заряда частицы. Дирак обобщил формулу, сделав ее релятивистски инвариантной. При этом он также предложил иную интерпретацию. Он показал, что демпфирующий член может быть выражен в терминах свободного поля, действующего на частицу в ее собственном положении:

$E\; damping\; (xj,\; t)\; =\; E\; j\; ret\; (xj,\; t)\; -\; E\; j\; adv\; (xj,\; т)\; 2.\; \{\backslash \; displaystyle\; E\; ^\; \{\backslash \; text\; \{damping\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\}\; \_\; \{j\},\; t)\; =\; \{\backslash \; frac\; \{E\_\; \{j\}\; ^\; \{\backslash \; text\; \{ret\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\}\; \_\; \{\; j\},\; t)\; -E\_\; \{j\}\; ^\; \{\backslash \; text\; \{adv\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\}\; \_\; \{j\},\; t)\}\; \{2\}\}.\}$

Однако Дирак не предложил никакого физического объяснения этой интерпретации.

Вместо этого можно получить ясное и простое объяснение в рамках теории поглотителя, исходя из простой идеи, что каждая частица не взаимодействует сама с собой. На самом деле это противоположность первому предложению Абрахама – Лоренца. Поле, действующее на частицу $j\; \{\backslash \; displaystyle\; j\}$в ее собственном положении (точка $xj\; \{\backslash \; displaystyle\; x\_\; \{j\}\}$), тогда

$E\; tot\; (xj,\; t)\; =\; \sum \; n\; j\; E\; n\; ret\; (xj,\; t)\; +\; E\; n\; adv\; (xj,\; t)\; 2.\; \{\backslash \; displaystyle\; E\; ^\; \{\backslash \; text\; \{tot\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\}\; \_\; \{j\},\; t)\; =\; \backslash \; sum\; \_\; \{n\; \backslash \; neq\; j\}\; \{\backslash \; frac\; \{E\_\; \{n\}\; ^\; \{\backslash \; text\; \{ret\}\; \}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\}\; \_\; \{j\},\; t)\; +\; E\_\; \{n\}\; ^\; \{\backslash \; text\; \{adv\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\}\; \_\; \{j\},\; t)\}\; \{2\}\}.\}$

Если мы просуммируем член свободного поля этого выражения, мы получим

$E\; tot\; (xj,\; t)\; =\; \sum \; n\; \ne \; j\; E\; n\; ret\; (xj,\; t)\; +\; E\; n\; adv\; (xj,\; t)\; 2\; +\; \sum \; n\; E\; n\; ret\; (xj,\; t)\; -\; E\; n\; adv\; (xj,\; t)\; 2\; \{\backslash \; displaystyle\; E\; ^\; \{\backslash \; text\; \{tot\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\}\; \_\; \{j\},\; t)\; =\; \backslash \; sum\; \_\; \{n\; \backslash \; neq\; j\}\; \{\backslash \; frac\; \{E\_\; \{n\}\; ^\; \{\backslash \; text\; \{ret\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\}\; \_\; \{j\},\; t)\; +\; E\_\; \{n\}\; ^\; \{\backslash \; text\; \{adv\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\; \}\; \_\; \{j\},\; t)\}\; \{2\}\}\; +\; \backslash \; sum\; \_\; \{n\}\; \{\backslash \; frac\; \{E\_\; \{n\}\; ^\; \{\backslash \; text\; \{ret\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\}\; \_\; \{j\},\; t)\; -\; E\_\; \{n\}\; ^\; \{\backslash \; text\; \{adv\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\}\; \_\; \{j\},\; t)\}\; \{2\}\}\}$

и, благодаря результату Дирака,

$E\; tot\; (xj,\; t)\; =\; \sum \; n\; \ne \; j\; E\; n\; ret\; (xj,\; t)\; +\; E\; демпфирование\; (xj,\; t).\; \{\backslash \; displaystyle\; E\; ^\; \{\backslash \; text\; \{tot\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\}\; \_\; \{j\},\; t)\; =\; \backslash \; sum\; \_\; \{n\; \backslash \; neq\; j\}\; E\_\; \{n\}\; ^\; \{\backslash \; text\; \{ret\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\}\; \_\; \{j\},\; t)\; +\; E\; ^\; \{\backslash \; text\; \{damping\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\}\; \_\; \{j\},\; t).\}$

Таким образом, демпфирующая сила достигается без необходимости -взаимодействие, которое, как известно, приводит к расхождениям, а также дает физическое обоснование выражению, выведенному Дираком.

Критика

Однако сила Абрахама – Лоренца не лишена проблем. Записанный в нерелятивистском пределе, он дает

$E\; damping\; (x\; j,\; t)\; =\; e\; 6\; \pi \; c\; 3\; d\; 3\; d\; t\; 3\; x.\; \{\backslash \; displaystyle\; E\; ^\; \{\backslash \; text\; \{damping\}\}\; (\backslash \; mathbf\; \{x\}\; \_\; \{j\},\; t)\; =\; \{\backslash \; frac\; \{e\}\; \{6\; \backslash \; pi\; c\; ^\; \{3\}\}\}\; \{\backslash \; frac\; \{\backslash \; mathrm\; \{\; d\}\; ^\; \{3\}\}\; \{\backslash \; mathrm\; \{d\}\; t\; ^\; \{3\}\}\}\; x.\}$

Поскольку третья производная по времени (также называемая "рывок " или " jolt ») входит в уравнение движения, для получения решения нужны не только начальное положение и скорость частицы, но и ее начальное ускорение. Эту очевидную проблему, однако, можно решить в теории поглотителя, заметив, что уравнение движения частицы необходимо решать вместе с уравнениями Максвелла для поля. В этом случае вместо начального ускорения нужно указать только начальное поле и граничное условие. Эта интерпретация восстанавливает согласованность физической интерпретации теории.

Другие трудности могут возникнуть при попытке решить уравнение движения заряженной частицы в присутствии этой демпфирующей силы. Обычно утверждается, что уравнения Максвелла являются классическими и не могут правильно объяснить микроскопические явления, такие как поведение точечной частицы, где должны проявляться квантово-механические эффекты. Тем не менее, с помощью теории поглотителя Уиллер и Фейнман смогли создать последовательный классический подход к проблеме (см. Также раздел «Парадоксы» в Сила Абрахама – Лоренца ).

Кроме того, симметричная во времени интерпретация электромагнитных волн, по-видимому, контрастирует с экспериментальными доказательствами того, что время течет в заданном направлении и, таким образом, нарушена Т-симметрия в нашем мире. Однако обычно считается, что это нарушение симметрии проявляется только в термодинамическом пределе (см., Например, стрелку времени ). Сам Уиллер признал, что расширение Вселенной не является симметричным во времени в термодинамическом пределе. Однако это не означает, что Т-симметрия должна нарушаться также на микроскопическом уровне.

Наконец, главный недостаток теории оказался результатом отсутствия самовзаимодействия частиц. Действительно, как продемонстрировал Ганс Бете, сдвиг Лэмба потребовал объяснения члена собственной энергии. Фейнман и Бете активно обсуждали этот вопрос, и, в конце концов, сам Фейнман заявил, что самовзаимодействие необходимо для правильного объяснения этого эффекта.

Развитие событий с момента первоначальной формулировки

Теория гравитации

Вдохновленные махистской природой теории поглотителя Уиллера – Фейнмана для электродинамики Фред Хойл и Джаянт Нарликар предложили свою собственную теорию гравитации в контексте общей теории относительности. Эта модель все еще существует, несмотря на недавние астрономические наблюдения, которые поставили под сомнение теорию. Стивен Хокинг критиковал первоначальную теорию Хойла-Нарликара, полагая, что продвинутые волны, уходящие в бесконечность, приведут к расхождению, как это действительно было бы, если бы Вселенная только расширялась. Однако, как подчеркивается в пересмотренной версии теории Хойла-Нарликара, лишенной "поля творения" (генерирования материи из пустого пространства), известной как теория гравитационного поглотителя, Вселенная также ускоряется в этом расширении.. Ускорение приводит к обрыву типа горизонта и, следовательно, к отсутствию расхождения. Теория гравитационного поглотителя использовалась для объяснения колебаний массы в эффекте Вудворда (см. Раздел об эффекте Вудворда ниже).

Транзакционная интерпретация квантовой механики

Снова вдохновленная теорией поглотителя Уиллера – Фейнмана, транзакционная интерпретация квантовой механики (TIQM), впервые предложенная в 1986 году Джоном Г. Крамером, описывает квантовые взаимодействия в терминах стоячей волны, образованной запаздывающими (вперед во времени) и опережающими (назад во времени) волнами. Крамер утверждает, что он избегает философских проблем с копенгагенской интерпретацией и ролью наблюдателя, а также разрешает различные квантовые парадоксы, такие как квантовая нелокальность, квантовая запутанность и ретропричинность.

Попытка разрешения причинности

T. К. Скотт и Р. А. Мур продемонстрировали, что очевидная причинность, предполагаемая наличием расширенных потенциалов Льенара – Вихерта, может быть устранена путем пересмотра теории только в терминах запаздывающих потенциалов без осложнений, связанных с идеей поглотителя. Лагранжиан, описывающий частицу ($p\; 1\; \{\backslash \; displaystyle\; p\_\; \{1\}\}$) под действием симметричного во времени потенциала, генерируемого другой частицей ($p\; 2\; \{\backslash \; displaystyle\; p\_\; \{2\}\}$) равно

$L\; 1\; =\; T\; 1\; -\; 1\; 2\; ((VR)\; 1\; 2\; +\; (VA)\; 1\; 2),\; \{\backslash \; displaystyle\; L\_\; \{1\}\; =\; T\_\; \{1\}\; -\; \{\backslash \; frac\; \{1\}\; \{2\}\}\; \backslash \; left\; ((V\_\; \{R\})\; \_\; \{1\}\; ^\; \{2\}\; +\; (V\_\; \{A\})\; \_\; \{1\}\; ^\; \{2\}\; \backslash \; right),\}$

где $T\; i\; \{\backslash \; displaystyle\; T\_\; \{i\}\}$- релятивистский функционал кинетической энергии частицы $pi\; \{\backslash \; displaystyle\; p\_\; \{i\}\}$и $(VR)\; ij\; \{\backslash \; displaystyle\; (V\_\; \{R\})\; \_\; \{i\}\; ^\; \{j\}\}$и $(VA)\; ij\; \{\backslash \; displaystyle\; (V\_\; \{A\})\; \_\; \{i\}\; ^\; \{j\}\}$- соответственно запаздывающий и опережающий потенциалы Льенара – Вихерта, действующие на частицу $pi\; \{\backslash \; displaystyle\; p\_\; \{i\}\}$и генерируемые частица $pj\; \{\backslash \; displaystyle\; p\_\; \{j\}\}$. Соответствующий лагранжиан для частицы $p\; 2\; \{\backslash \; displaystyle\; p\_\; \{2\}\}$равен

$L\; 2\; =\; T\; 2\; -\; 1\; 2\; ((V\; R)\; 2\; 1\; +\; (V\; A)\; 2\; 1).\; \{\backslash \; displaystyle\; L\_\; \{2\}\; =\; T\_\; \{2\}\; -\; \{\backslash \; frac\; \{1\}\; \{2\}\}\; \backslash \; left\; ((V\_\; \{R\})\; \_\; \{2\}\; ^\; \{1\}\; +\; (V\_\; \{A\})\; \_\; \{2\; \}\; ^\; \{1\}\; \backslash \; right).\}$

Первоначально это было продемонстрировано с помощью компьютерной алгебры, а затем доказано аналитически, что

$(VR)\; ji\; -\; (VA)\; ij\; \{\backslash \; displaystyle\; (V\_\; \{R\; \})\; \_\; \{j\}\; ^\; \{i\}\; -\; (V\_\; \{A\})\; \_\; \{i\}\; ^\; \{j\}\}$

- полная производная по времени, т.е. расхождение в вариационном исчислении, и, следовательно, он не дает никакого вклада в уравнения Эйлера – Лагранжа. Благодаря этому результату можно устранить повышенные потенциалы; здесь полная производная играет ту же роль, что и свободное поле. Таким образом, лагранжиан для системы из N тел равен

$L\; =\; \sum \; i\; =\; 1\; N\; T\; i\; -\; 1\; 2\; \sum \; i\; \ne \; j\; N\; (V\; R)\; j\; i.\; \{\backslash \; displaystyle\; L\; =\; \backslash \; sum\; \_\; \{i\; =\; 1\}\; ^\; \{N\}\; T\_\; \{i\}\; -\; \{\backslash \; frac\; \{1\}\; \{2\}\}\; \backslash \; sum\; \_\; \{i\; \backslash \; neq\; j\}\; ^\; \{N\}\; (V\_\; \{R\})\; \_\; \{j\}\; ^\; \{i\}.\}$

Результирующий лагранжиан симметричен относительно замены $pi\; \{\backslash \; displaystyle\; p\_\; \{i\}\}$на $pj\; \{\backslash \; displaystyle\; p\_\; \{j\}\}$. Для $N\; =\; 2\; \{\backslash \; displaystyle\; N\; =\; 2\}$этот лагранжиан будет генерировать точно такие же уравнения движения $L\; 1\; \{\backslash \; displaystyle\; L\_\; \{1\}\}$и $L\; 2\; \{\backslash \; displaystyle\; L\_\; \{2\}\}$. Следовательно, с точки зрения стороннего наблюдателя, все причинно. Эта формулировка отражает симметрию частица-частица с вариационным принципом, примененным к системе N частиц в целом, и, таким образом, принципом Маха Тетрода. Только если мы изолируем силы, действующие на конкретное тело, проявятся расширенные потенциалы. Такая переработка проблемы имеет свою цену: лагранжиан из N тел зависит от всех производных по времени кривых, отслеживаемых всеми частицами, то есть лагранжиан бесконечного порядка. Однако был достигнут большой прогресс в изучении нерешенной проблемы квантования теории. Кроме того, эта формулировка восстанавливает лагранжиан Дарвина, из которого первоначально было выведено уравнение Брейта, но без диссипативных членов. Это обеспечивает согласие с теорией и экспериментом, вплоть до лэмбовского сдвига, но не включая его. Также были найдены численные решения классической задачи. Более того, Мур показал, что модель Фейнмана и Хиббса поддается методам лагранжианов более высокого порядка, чем первый, и обнаружил хаотические решения. Мур и Скотт показали, что радиационная реакция может быть альтернативно выведена с использованием представления о том, что в среднем суммарный дипольный момент равен нулю для набора заряженных частиц, тем самым избегая сложностей теории поглотителя. Важным преимуществом их подхода является формулировка полностью сохраненного канонического обобщенного импульса, как это представлено во всеобъемлющей обзорной статье в свете квантовой нелокальности.

. Эта кажущаяся причинность может рассматриваться как просто очевидная, и вся эта проблема уходит. Противоположной точки зрения придерживался Эйнштейн.

Альтернативный расчет лэмбовского сдвига

Как упоминалось ранее, серьезная критика теории поглотителя состоит в том, что ее махистское предположение о том, что точечные частицы не действуют на себя, не допускают (бесконечные) собственные энергии и, следовательно, объяснение лэмбовского сдвига согласно квантовой электродинамике (КЭД). Эд Джейнс предложил альтернативную модель, в которой лэмбовский сдвиг вызван взаимодействием с другими частицами, во многом в соответствии с теми же понятиями самой теории поглотителя Уиллера – Фейнмана. Одна простая модель состоит в том, чтобы вычислить движение осциллятора, напрямую связанного со многими другими осцилляторами. Джейнс показал, что в классической механике легко получить как спонтанное излучение, так и поведение лэмбовского сдвига. Кроме того, альтернатива Джейнса предлагает решение процесса «сложения и вычитания бесконечностей», связанного с перенормировкой.

. Эта модель приводит к тому же типу логарифма Бете (существенная часть Расчет сдвига Лэмба), подтверждающий утверждение Джейнса о том, что две разные физические модели могут быть математически изоморфны друг другу и, следовательно, давать одинаковые результаты, что, по-видимому, также было высказано Скоттом и Муром по вопросу о причинности.

Эффект Вудворда

Эффект Вудворда - это физическая гипотеза о возможности тела видеть изменение своей массы, когда плотность энергии изменяется во времени. Предложенный в 1990 г. Джеймсом Вудвордом, эффект основан на формулировке принципа Маха, предложенного в 1953 г. Деннисом Скиамой.

Если подтверждено экспериментально (см. График результатов в основной статье ), эффект Вудворда откроет новые пути в исследованиях в области космонавтики, поскольку его можно использовать для приведения в движение космического корабля безтопливным двигателем, что означает, что ему не нужно будет выталкивать материю для ускорения. Как ранее сформулировал Сциама, Вудворд предполагает, что теория поглотителя Уиллера – Фейнмана будет правильным способом понять действие мгновенных инерционных сил в терминах Маха.

Выводы

Эта универсальная теория поглотителя является упоминается в главе под названием «Monster Minds» автобиографической работы Фейнмана Конечно, вы шутите, мистер Фейнман! и в Vol. II Лекций Фейнмана по физике. Это привело к формулировке основы квантовой механики с использованием лагранжиана и действия в качестве отправных точек, а не гамильтониана, а именно формулировки с использованием интегралов по траекториям Фейнмана, которые оказались полезными в самых ранних вычислениях Фейнмана в квантовая электродинамика и квантовая теория поля в целом. И запаздывающие, и опережающие поля появляются соответственно как замедленные и продвинутые пропагаторы, а также в пропагаторе Фейнмана и пропагаторе Дайсона. Оглядываясь назад, можно сказать, что взаимосвязь между запаздывающим и опережающим потенциалами, показанная здесь, не так уж удивительна, учитывая тот факт, что в теории поля продвинутый пропагатор может быть получен из запаздывающего пропагатора путем обмена ролями источника поля и пробной частицы (обычно в пределах ядро формализма функции Грина ). В теории поля опережающие и запаздывающие поля рассматриваются просто как математические решения уравнений Максвелла, комбинации которых определяются граничными условиями.

См. Также

• Причинность
• Симметрия в физике и Т-симметрия
• Транзакционная интерпретация
• Сила Абрахама – Лоренца
• Ретропричинность
• Векторный формализм с двумя состояниями
• Парадокс заряда в гравитационном поле

Примечания

1. ^Глейк, Джеймс (1993). Гений: жизнь и наука Ричарда Фейнмана. Нью-Йорк: старинные книги. ISBN 978-0679747048.
2. ^F. Хойл и Дж. В. Нарликар (1964). «Новая теория гравитации». Труды Королевского общества A. 282 (1389): 191–207. Bibcode : 1964RSPSA.282..191H. doi : 10.1098 / rspa.1964.0227.
3. ^«Космология: математика плюс Мах равняется далекой гравитации». Время. 26 июня 1964 г. Дата обращения 7 августа 2010 г.
4. ^Hoyle, F.; Нарликар, Дж. В. (1995). «Космология и электродинамика действия на расстоянии» (PDF). Обзоры современной физики. 67(1): 113–155. Bibcode : 1995RvMP... 67..113H. doi : 10.1103 / RevModPhys.67.113.
5. ^Эдвард Л. Райт. «Ошибки в моделях стационарного состояния и квази-СС». Проверено 7 августа 2010 г.
6. ^Fearn, Heidi (сентябрь 2016 г.). Теория гравитационного поглотителя и эффект Маха (PDF). Мастерская экзотических движений. Эстес Парк, Колорадо: Институт космических исследований. С. 89–109.
7. ^Крамер, Джон Г. (июль 1986 г.). «Транзакционная интерпретация квантовой механики». Обзоры современной физики. 58(3): 647–688. Bibcode : 1986RvMP... 58..647C. doi : 10.1103 / RevModPhys.58.647.
8. ^Крамер, Джон Г. (февраль 1988 г.). «Обзор транзакционной интерпретации» (PDF). Международный журнал теоретической физики. 27(2): 227–236. Bibcode : 1988IJTP... 27..227C. doi : 10.1007 / BF00670751.
9. ^Крамер, Джон Г. (3 апреля 2010 г.). «Квантовая запутанность, нелокальность, сообщения прошлого» (PPT). Домашняя страница Джона Г. Крамера. Вашингтонский университет.
10. ^Крамер, Джон Г. (2016). Квантовое рукопожатие: запутанность, нелокальность и транзакции. Springer Science + Business Media. ISBN 978-3319246406.
11. ^ Moore, R.A.; Scott, T. C.; Монаган, М. Б. (1987). «Релятивистский многочастичный лагранжеан для электромагнитных взаимодействий». Письма о физических проверках. 59(5): 525–527. Bibcode : 1987PhRvL..59..525M. doi : 10.1103 / PhysRevLett.59.525. PMID 10035796.
12. ^Moore, R.A.; Scott, T. C.; Монаган, М. Б. (1988). "Модель релятивистского многочастичного лагранжиана с электромагнитными взаимодействиями". Канадский журнал физики. 66(3): 206–211. Bibcode : 1988CaJPh..66..206M. doi : 10.1139 / p88-032.
13. ^Scott, T. C.; Moore, R.A.; Монаган, М. Б. (1989). «Разрешение электродинамики многих частиц с помощью символического манипулирования». Связь по компьютерной физике. 52(2): 261–281. Bibcode : 1989CoPhC..52..261S. doi : 10.1016 / 0010-4655 (89) 90009-X.
14. ^ Скотт, Т. К. (1986). «Релятивистская классическая и квантово-механическая трактовка проблемы двух тел». Математическая диссертация. Университет Ватерлоо, Канада.
15. ^Scott, T.C.; Мур, Р. А. (1989). «Квантование гамильтонианов из лагранжианов высокого порядка». Ядерная физика B: Приложение к материалам. 6: 455–457. Бибкод : 1989НуФС... 6..455С. doi : 10.1016 / 0920-5632 (89) 90498-2.
16. ^Moore, R.A.; Скотт, Т. С. (1991). «Квантование лагранжианов второго порядка: модельная проблема». Physical Review A. 44(3): 1477–1484. Bibcode : 1991PhRvA..44.1477M. doi : 10.1103 / PhysRevA.44.1477. PMID 9906108.
17. ^Moore, R.A.; Скотт, Т. С. (1992). «Квантование лагранжианов второго порядка: модель электродинамики Фоккера-Уиллера-Фейнмана». Physical Review A. 46(7): 3637–3645. Bibcode : 1992PhRvA..46.3637M. doi : 10.1103 / PhysRevA.46.3637. PMID 9908553.
18. ^Moore, R.A.; Qi, D.; Скотт, Т. С. (1992). "Причинность релятивистских теорий классической динамики многих частиц". Можно. J. Phys. 70(9): 772–781. Bibcode : 1992CaJPh..70..772M. doi : 10.1139 / p92-122.
19. ^Мур, Р. А. (1999). «Формальное квантование хаотической модельной задачи». Канадский журнал физики. 77(3): 221–233. Bibcode : 1999CaJPh..77..221M. doi : 10.1139 / p99-020.
20. ^ Scott, T. C.; Андрэ, Д. (2015). «Квантовая нелокальность и сохранение импульса». Очерки физики. 28(3): 374–385. Bibcode : 2015PhyEs..28..374S. doi : 10.4006 / 0836-1398-28.3.374.
21. ^"Извините". www.ntscom.com.
22. ^Э. Т. Джейнс, "Лэмбовский сдвиг в классической механике" в "Вероятности в квантовой теории", стр. 13–15, (1996) Анализ Джейнса лэмбовского сдвига.
23. ^Э. Т. Джейнс, "Классическая физика вычитания" в "Вероятности в квантовой теории", стр. 15–18, (1996) Анализ Джейнса обработки бесконечностей при вычислении лэмбовского сдвига.
24. ^Вудворд, Джеймс Ф. (октябрь 1990 г.). «Новый экспериментальный подход к принципу Маха и релятивистской гравитации». Основы литературы по физике. 3(5): 497–506. Bibcode : 1990FoPhL... 3..497W. doi : 10.1007 / BF00665932.
25. ^Sciama, D. W. (1953). «О происхождении инерции». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 113 : 34–42. Полномочный код : 1953MNRAS.113... 34S. doi : 10.1093 / mnras / 113.1.34.
26. ^Вудворд, Джеймс Ф. (май 2001 г.). "Гравитация, инерция и поля нулевой точки квантового вакуума". Основы физики. 31(5): 819–835. doi : 10.1023 / A: 1017500513005.
27. ^Родаль, Хосе (май 2019 г.). «Маховский волновой эффект в конформной, скалярно-тензорной теории гравитации». Общая теория относительности и гравитации. 51(5): 64. Bibcode : 2019GReGr..51... 64R. DOI : 10.1007 / s10714-019-2547-9. ISSN 1572-9532.

Источники

• Уиллер, Дж. А.; Фейнман, Р. П. (апрель 1945 г.). «Взаимодействие с поглотителем как механизм излучения» (PDF). Обзоры современной физики. 17(2–3): 157–181. Bibcode : 1945RvMP... 17..157W. doi : 10.1103 / RevModPhys.17.157.
• Уиллер, Дж. А.; Фейнман, Р. П. (июль 1949 г.). «Классическая электродинамика с точки зрения прямого межчастичного взаимодействия». Обзоры современной физики. 21(3): 425–433. Bibcode : 1949RvMP... 21..425W. doi :10.1103/RevModPhys.21.425.