СЕЛФ |
24 |
С.Б. Каравашкин и О.Н. Каравашкина | |
Именно указанное обстоятельство, которое, безусловно, понимали релятивисты, и вышеприведенные следствия, которые релятивисты для себя лично просчитали, явилось решающим в появлении второй релятивисткой трактовки измерения линейки. "Пусть l0 - длина линейки в системе отсчёта S' в которой линейка покоится: l0 называют собственной длиной линейки (длиной в покое). Два конца линейки имеют координаты, скажем x'1 и x'2, так что x'2 - x'1 = l0. При наблюдении этой линейки из системы S мы согласно преобразованиям Лоренца имеем |
(57) |
где x1, t1 и x2, t2 представляют собой координаты точек x'1 и x'2 в системе S . Пусть теперь мы хотим измерить длину линейки в системе S; это означает, что нужно определить координаты x1 и x2 одновременно (? - авт.) относительно часов системы S - мы должны положить t1 = t2 . Выполняя это и вычитая первое из выписанных нами уравнений из второго, мы получаем |
(58) |
Полагая x2 - x1 = l , мы можем записать |
(59) |
Эта формула утверждает, что длина линейки в системе S оказывается уменьшенной" [2, с. 241- 242]. В результате мы видим не усилия в преодолении противоречий, предпринимаемые релятивистами, а простую достаточно грубую подмену неодновременного измерения длины одновременным. С подобными "удобными" подменами мы уже неоднократно сталкивались при анализе различных аспектов релятивисткой теории в статьях [1], [13], [14]. Причём это не "неточность трактовки" отдельного автора. Из первой постановки задачи, запрещающей уравнивание времён фиксации начала и конца линейки, вытекает базовое уравнение для теоремы сложения скоростей, а из второй формулировки следует правило трансформации метрик в релятивистской концепции. Оба подхода присутствуют во всей литературе по специальной теории относительности, начиная с монографий и статей Эйнштейна, и обе трактовки дают различные результаты, какой к какому случаю подойдёт. Естественным образом возникает вопрос к самим релятивистам: какая из постановок задач в действительности верна? Если мы не имеем право одновременно фиксировать интервалы, то должны признать, что изменение метрики подчиняется выражению (53) и следовательно никакой трансформации метрики не существует, поскольку она может быть передана в неизменном виде из одной системы отсчёта в другую. Причём это касается как пространственной метрики, так и времени. Из этого в свою очередь следует неправомерность четырёхмерного интервала Эйнштейна-Минковского, являющегося основой тех самых преобразований, которые в результате привели к неправомерности этого 4-интервала. По законам математики это говорит о ложности посылки релятивистской концепции. Если мы будем рассматривать возможность одновременного измерения интервалов в рамках одной системы отсчёта, то приходим к преобразованиям Эйнштейна (36), из которых в законе об аберрации следуют абсолютно иные углы, не соответствующие ни классическому формализму, ни практическим измерениям. Более того, из (59) следует вывод, полностью абсурдный с точки зрения физики и самой релятивисткой концепции. Чтобы увидеть это, обратим внимание на то, что именно определил М. Борн под длинами, входящими в правую и левую части выражения (59). Под l0 подразумевался отрезок, покоящийся относительно подвижной системы координат, а под l - соответствующий отрезок с точки зрения неподвижной системы координат. Из этого следует, что при v = c длина конечного отрезка длины в подвижной системе отсчёта окажется равной нулю с точки зрения неподвижной системы координат, но сам по себе этот отрезок в ноль не обратится, как трактует сокращение длин в движущихся системах отсчёта релятивистская концепция. Более того, он может иметь любую величину вплоть до размера вселенной, но с точки зрения неподвижной системы отсчёта его длина в любом случае будет оставаться нулевой. Развивая этот аспект вопроса, мы можем видоизменить опыт и попытаться измерить отрезок длины, расположенный в неподвижной системе координат с точки зрения подвижной системы координат. При этом, строго следуя второй постановке задачи Борна, получим |
(60) |
Далее, в полном соответствии с принципом равноправности систем отсчёта мы можем записать условие t'1 = t'2 и из него получим |
(61) |
и наконец |
(62) |
Иными словами, отрезок длины в неподвижной системе отсчёта в той же мере сократился с точки зрения наблюдателя в подвижной системе отсчёта. Таким образом меры оказываются взаимно идентичными. Мера в подвижной системе отсчёта сократилась по отношению к неподвижной системе отсчёта, а мера в неподвижной системе отсчёта в той же пропорции сократилась с точки зрения подвижной системы отсчёта. Если при этом один из наблюдателей передаст свою меру в другую систему отсчёта и затем измерит эту меру из своей системы отсчёта, то он зафиксирует квадратичное изменение длины. Из этого наблюдатель может сделать два различных вывода. Согласно первому, он, подобно релятивистам, может заключить квадратичное изменение метрики подвижной системы отсчёта. По второму же выводу, как и все практики-метрологи, он сделает вывод об особенностях инструментов, которыми он измерял метрику. При этом он повторит измерения по другой методике, а скорее всего по нескольким методикам, учтёт особенности систем отсчёта и на основе совокупного исследования будет принимать решение. И примет он именно то решение, о котором говорят оппоненты: если системы отсчёта равноправны и сокращение тоже одинаково, то сокращение метрики пространства отсутствует, но существуют только особенности измерения, которые следует учитывать для соблюдения метрологичности проводимых экспериментов. В этом случае четырёхмерный интервал, как и в первом случае, полностью теряет свою справедливость, поскольку с изменением методики измерения меняются и условия преобразования, которыми нужно пользоваться. Таким образом мы видим, что оба варианта измерения длины линейки при углублённом анализе не удовлетворяют самим же постулатам, на основе которых был развит релятивистский формализм. Так что вполне понятно, когда релятивисты обижаются на оппонентов, предлагающих иные методики измерений, дающие иные, отличные от релятивистских прогнозов результаты. Но проблема не в этих методиках, а в том, что сама релятивистская концепция построена, вернее скроена, на очень узком и далеко не объективном фундаменте частных умозрительных экспериментов, которые разрушаются при малейшей вариации постановки задачи. В свете этого, даже если в рамках очень грубых приближений в одной из моделей, а именно, в модели движущегося наблюдателя, релятивисты и получили похожее приближение, то при переходе к модели движущегося источника и это приближение уже нарушается. Если же на основе базовых выводов попытаться усложнить задачу, введя одновременное движение источника и наблюдателя, то релятивистская концепция даст результаты, ещё более далёкие от истины. Опять-таки, если попытаться рассмотреть случай телескопических систем, в которых, как показано нами, луч распространяется по ломаной линии, то опять-таки релятивистская концепция, оперирующая исключительно преобразованиями Лоренца, не способна дать реальные результаты. И именно потому, что построена на упрощённом фундаменте неверно истолкованных экспериментов Майкельсона - Морли. Кстати, условно сравнимое в области малых скоростей приближение релятивисткой концепции с классическим выводом в случае подвижного наблюдателя обусловлено тем, что в основу преобразований Лоренца и гипотезы Фицджеральда легла указанная модель опыта Майкельсона - Морли, близкая к модели, на основе которой производится расчёт эффекта аберрации в классическом формализме. В этом несложно убедиться, взглянув на рис. 6.
|
|
Рис. 6. Модель измерения угла аберрации луча при измерении линейки, расположенной вдоль оси y' подвижной системы отсчёта
|
На данном рисунке представлена модель аберрации света, испускаемого неподвижным источником и проходящего через мерную линейку, расположенную строго вертикально в движущейся (штрихованной) системе отчёта. При взгляде на ABC сразу вспоминается точно такой же треугольник, который рассчитывал Фицджеральд с помощью классических методов, а затем представил готовый результат в релятивистской форме сокращения интервалов. Понятно, что при этом формулы Фицджеральда, которые описывали связь путей луча в подвижной и неподвижной системах отсчёта, должны были учитывать и угол наклона луча в неподвижной системе отсчёта. Отсюда напрямую следует и похожесть релятивистских результатов в случае подвижного наблюдателя. Но есть и различие. Если мы рассматриваем построение на рис. 6 с точки зрения классического формализма, то причиной появления наклона луча в неподвижной системе отсчёта является необходимость попадания лучом в оба зеркала на концах движущейся мерной линейки. Если рассматривать это же построение с точки зрения гипотезы Фицджеральда, то причиной появления угла наклона является трансформация пространства-времени в подвижной системе отсчёта, вследствие которого в этой системе угол наблюдения изменяется на некоторый угол аберрации. И это расхождение между классической и релятивисткой феноменологией, как и в случае эффекта Доплера, является принципиальным, ведь это означает, что в случае правоты релятивистской концепции эффект аберрации не должен наблюдаться при распространении волновых процессов в средах, в которых скорость волны постоянна относительно самой среды и пространственно-временной 4-интервал Эйнштейна - Минковского не сохраняется. В то же время указанная особенность смещения фронтов с формированием угла аберрации наглядно продемонстрирована Р.В. Полем на модели прохождения водных волн через смещающееся отверстие в преграде (см. рис. 7).
|
|
Рис. 7. К возникновению аберрации водных волн (схема) [4, с. 192]
|
"На рис 7а водяные волны с плоским фронтом падают нормально на отверстие В. Отверстие выделяет из них ограниченный, приблизительно параллельный пучок. И в данном случае ограничение пучка является существенным обстоятельством. На рис. 7б показан тот же опыт, но на этот раз отверстие В движется с постоянной скоростью u в направлении стрелки. Теперь главный луч оказывается преломленным. При таком преломлении направление распространения волны R отклоняется за отверстием на угол от нормали к фронту волны N " [4, с. 192]. Если к этому добавить, что в каждый момент времени наблюдатель фиксирует не положение отверстия, а фронт волны, прошедший через это отверстие ранее в направлении нормали и дошедший до наблюдателя в момент измерения, а также учесть, что скорость волны сохраняется в рассматриваемой модели только в направлении нормали, то мы придем к классической постановке задачи о движущемся источнике и неподвижном наблюдателе, которую рассмотрели выше. Из демонстрационного эксперимента Р.В. Поля напрямую следует, что аберрация присуща не только световым лучам, но и акустическим и гидродинамическим волнам. При этом в указанных средах мы уже не можем говорить ни о деформации систем отсчета, ни о сохранении скорости распространения волны в любой инерциальной системе отсчета. В то же время во всех указанных средах условия возникновения аберрации будут идентичны, как будут идентичны особенности аберрации и решения, получаемые на основе моделирующих уравнений. Таким образом, мы видим, что порочность релятивисткой концепции проявляется не в формулах, которые, как было сказано ранее, только отражают качество моделирования физических процессов, но в самом описании явления аберрации. Именно поэтому данная концепция бессильна учесть всё многообразие нюансов, проявляющихся при вариациях моделирующих схем и вместо анализа причин подобной ограниченности уходит в огульное постулирование физических процессов. |
Содержание: / 18 / 19 / 20 / 21 / 22 / 23 / 24 / 25 / 26 / 27 / 28 /