Covariant thermodynamics and questions on Earth’s absolute motion in the 3K radiation

Summary

We further explore new physical implications related to many-particle systems, thermodynamics and the cosmic 3 K radiation within the framework of common relativity which allows natural introduction of additional concepts that are not possible in special relativity. We employ an invariant genergyG=p ₀/C to define the invariant partition functionZ and formulate covariant thermodynamics based on common relativity. Invariant Planck distribution for the black-body radiation is obtained. According to common relativity, the observed anisotropy of the 3 K radiation is not related to the angular dependence of the Planck distribution due to the absolute motion of the Earth in the cosmic black-body radiation because the spectral distribution of the «radiation energy» is covariant. This is in sharp contrast with the usual interpretation based on special relativity, in which the spectral distribution of the radiation energy is not covariant and has the simplest form in a particular reference frame.

Riassunto

Si indagano ulteriormente nuove implicazioni fisiche in relazione a sistemi a molte particelle, alla termodinamica e alla radiazione cosmica a 3 K nell’ambito della relatività comune che permette la naturale introduzione di concetti addizionali che non sono possibili nella relatività speciale. S’impiega un’energia invarianteG=p ₀/C per definire la funzione di partizione invarianteZ e formulare la termodinamica covariante basata sulla relatività comune. Si ottiene la distribuzione di Planck invariante per la radiazione del corpo nero. Secondo la relatività comune, l’anisotropia osservata della radiazione a 3 K non è in relazione con la dipendenza angolare della distribuzione di Planck dovuto al movimento assoluto della Terra nella radiazione cosmica da corpo nero perché la distribuzione spettrale dell’ «energia di radiazione» è covariante. Ciò è in acuto contrasto con la solita interpretazione basata sulla relatività speciale, nella quale la distribuzione spettrale dell’energia di radiazione non è covariante ed ha la forma piú semplice in un particolare sistema di riferimento.

Резюме

Анализируются новые физические следствия, связанные с многочастичными системами, термодинамикой и космическим излучением при 3 К, в рамках общей теории относительности, которая позволяет естественным образом ввести дополнительные концепции, которые невозможны в рамках специальной теории относительности. Мы используем инрариантную энергиюG=p ₀/C, чтобы определить инвариантную функцию распределенияZ, и формулируем ковариантную термодинамику, основанную на общей теории относительности. Получается инвариантное распределение Планка для излучения черного тела. Согласно общей теории относительности, наблюденная анизотропия космеического излучения при 3 К не связана с угловой зависимостью распределения Планка, обусловленной абсолютным движением Земли в космическом излучении черного тела, потому что спектральное распределение «энергии излучения» является ковариантным. Этот результат противоречит обычной интерпретации, основанной на специальной теории относительности, в которой спектральное распределение энергии излучения не является ковариантным и имеет простейшую форму в выделенной системе отсчета.