Научно-исследовательский сайт Вячеслава Горчилина
2019-10-08
Все заметки/Единичное пространство
Некоторые свойства глобального вектора (3)
Второе свойство определяет длину глобального вектора ускорения \(\mathbf{R}'_t\), который получается путём дифференцирования по времени глобального вектора скорости: \[|\mathbf{R}'(t)| = {\beta'(t) \over 1 - \beta(t)^2}, \quad \beta(t) = {v(t) \over c} \qquad (3.1)\] Следующее свойство очень необычно и проистекает из предыдущего.
3-е свойство глобального вектора. Гиперскорость
Докажем, что интеграл от модуля глобального ускорения равен «быстроте» или «гиперскорости» [1]. Для этого проинтегрируем по времени формулу (3.1): \[\int \limits_0^t |\mathbf{R}'(t)| \Bbb{d}t = \int \limits_0^t {\beta'(t) \Bbb{d}t \over 1 - \beta(t)^2} = \int \limits_0^t {\Bbb{d}\beta(t) \over 1 - \beta(t)^2} \qquad (3.2)\] Такой интергал табличный [2] и берётся так: \[\int \limits_0^t {\Bbb{d}\beta(t) \over 1 - \beta(t)^2} = \frac12 \ln{1 + \beta(t) \over 1 - \beta(t)} \qquad (3.3)\] Как мы помним, чтобы получить реальный глобальный вектор скорости или ускорения, \(\mathbf{R}\) или \(\mathbf{R}'_t\) нужно домножить на \(c\). В этом случаем мы и получаем Лоренцеву «быстроту»: \[\frac{c}{2} \ln{1 + \beta(t) \over 1 - \beta(t)} = \theta \qquad (3.4)\] Третье свойство доказано.
Быстрота [1] используется в физике, когда необходимо, например, перейти от малых скоростей к большим — близким к скорости света. Тогда вместо обычной скорости подставляется его релятивистский аналог — быстрота. Но в единичном пространстве проблемы перехода нет, при любых скоростях его глобальный вектор имеет один и тот же вид. Как мы видим, используя единичное пространство, мы можем получать необходимые релятивистские формулы достаточно простыми методами, при этом здесь не используются мнимые координаты или углы!
 
Используемые материалы
  1. Википедия. Быстрота (гиперскорость).
  2. Википедия. Список интегралов от рациональных функций.