Relativistic Dynamics of a Point as an Emergent Phenomenon in a Standing Wave System

  • А.И. Гончаров Altai State University (Barnaul, Russia) Email: goncharov.ai@mail.ru
Keywords: special relativity, standing waves, dynamics, quantum mechanics

Abstract

In this paper, problems of relativistic kinematics are studied, and a formula of infinite string oscillations U(x, t) = cos Ф(1)(x, t) cos S(x, t) with the phase motion Ф(1) = 0 in accordance with the arbitrarily given law x = X(t) (|v| < c, where v = X; c is the sound velocity) is obtained. The obtained formula allows us to trace the emergence of one-dimensional relativistic dynamics laws for a material point. It is shown that S(x, t) is a solution of Hamilton Jacobi equation and can be considered as the action of the "particle" with Ф(1) = 0 phase. The phase motion is likely to be influenced by the potential V (x, t) = p(t)(X(t) − x) (where p is a momentum of the velocity v), and obeys the Newton equation and the Hamilton equations. The function ψ = exp (iS) is a solution of the Schrodinger equation with a relativistic Hamiltonian operator with the potential V (x, t), in which the operator √−c2∇2 + m2c4 is expanded into series. In a non-relativistic case with the particle speed v ≪ c, this equation coincides with the normal Schrodinger equation. It is demonstrated that the relativistic equation is linked with the one-dimensional Dirac equation in the Foldy Wouthuysen representation under condition of magnetic field absence. Further, the possibility of complex structure objects introduction in the framework of a linear wave model is investigated.

DOI 10.14258/izvasu(2015)1.1-02

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...

Author Biography

А.И. Гончаров, Altai State University (Barnaul, Russia)
кандидат физико-математических наук, доцент кафедры радиофизики и теоретической физики

References

Voigt W. Ueber das Doppler’sche Princip // Gottinger Nachr. 1887. №8.

Лоренц Г.А. Электромагнитные явления в системе, движущейся с любой скоростью, меньшей скорости света // Принцип относительности:cборник работ классиков релятивизма. Л., 1935.

Гамильтон У.Р. Об общем методе представления путей света и планет частными производными характеристической функции // Избранные труды. М., 1994.

Бройль Л. де. Исследования по теории квантов // Избранные научные труды. Т. 1. М., 2010.

Шредингер Э. Квантование как задача о собственных значениях // Избранные труды по квантовой механике. М., 1976.

Поляков А.М. Калибровочные поля и струны. Ижевск., 1999.

Рыбаков Ю.П., Санюк В.И. Многомерные солитоны. Введение в теорию и приложения. М., 2001.

Broglie L. de. An Iintroduction to the Study of Wave Mechanics. - Methuen & Co. Ltd, 1930.

Holland P.R. The Quantum Theory of Motion: An Account of the de Broglie-Bohm Causal Interpretation of Quantum Mechanics. - Cambridge, 1993.

Zheng-Johansson J.X., Johansson P-I. Unification of Classical, Quantum and Relativistic Mechanics and of the Four Forces. - N.Y., 2006.

Иванов Г.П. Стоячая волна - верховный учитель физики [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.tts.lt/ nara/stechwelle/stechwelle.htm (дата обращения: 24.4.2014).

German D.A. Special Relativity [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http:// www.relativity4u.com/index.html (дата обращения: 13.5.2014).

Shanahan D. A Case for Lorentzian Relativity // Foundations of Physics. - 2014. - Vol. 44, Issue 4.

Гончаров А.И. Стоячие волны как системы отсчета: классическая модель релятивистского пространства-времени // Известия Алтайского гос. ун-та. - 2013. - 1/2(77).

Гончаров А.И. Наглядная интерпретация релятивистской кинематики с помощью метода стоячих волн (часть 1) // Известия Алтайского гос. ун-та. - 2014. - 1/2(81).

Гончаров А.И. К проблеме наглядной интерпретации релятивистской кинематики : препринт АлтГУ. - Барнаул, 2014.

Багров В.Г., Белов В.В., Задорожный В.Н., Трифонов А.Ю. Методы математической физики. IV. Уравнения математической физики. - Томск, 2002.

Крауфорд Ф. Волны. - М., 1976.

Бьеркен Дж.Д., Дрелл С.Д. Релятивистская квантовая теория. - Т. 1. - М., 1978.

Бройль Л. де. Волновая механика и корпускулярная структура вещества и излучения // Избранные научные труды. - Т. I. - М., 2010.

How to Cite
Гончаров А. Relativistic Dynamics of a Point as an Emergent Phenomenon in a Standing Wave System // Izvestiya of Altai State University, 1, № 1/1(85) DOI: 10.14258/izvasu(2015)1.1-02. URL: http://izvestiya.asu.ru/article/view/%282015%291.1-02.