СЕЛФ |
2 |
С.Б. Каравашкин и О.Н. Каравашкина | |
2. Противоречия между четырехмерной метрикой СТО и ОТО Для того, чтобы наш анализ обладал цельностью, мы начнем его издалека, а именно с анализа физической ассоциативности метрики СТО и ОТО и вытекающих из этого непреодолимых противоречий. Вопрос этот не риторический и далеко не столь простой даже для самих релятивистов. Ведь известно, что для формулирования CТО Эйнштейн воспользовался двумя постулатами, которые более четко сформулировал в [8]. "Теория, называемая в настоящее время "теорией относительности", базируется на двух принципах, совершенно независимых друг от друга, а именно: 1) на принципе относительности для равномерного прямолинейного движения; 2) на принципе постоянства скорости света" [8, с. 217]. Правда, в исходном изложении был и третий постулат: отсутствие материальной субстанции - эфира: "Введение светоносного эфира окажется при этом излишним". В работе "Принцип относительности и его следствия" Эйнштейн высказался по этому поводу еще более определенно: "Нельзя создать удовлетворительную теорию, не отказавшись от существования некоей среды, заполняющей всё пространство. Таков первый шаг." [9, с. 145- 146]. При этом изъятие светоносного эфира из постановки задачи в СТО не было прихотью самого Эйнштейна, не влияющей на феноменологию процессов, описываемых СТО, как Эйнштейн пытался представить это позднее: "Между тем ближайшее рассмотрение показывает, что специальная теория относительности не требует безусловного отрицания эфира. Можно принять существование эфира; не следует только заботиться о том, чтобы приписывать ему определенное состояние движения; иначе говоря, абстрагируясь, нужно отнять у него последний механический признак, который ему еще оставил Лоренц" [10, с. 685]. Но не в так называемом механическом признаке проблема. Проблема в том, что скорость электромагнитной волны в пространстве без зарядов и токов четко определяется физическими параметрами этого пространства |
![]() |
(1) |
где с - скорость
электромагнитной волны, |
![]() |
(2) |
полностью теряет свою справедливость. Но именно о сохранении справедливости метрики (2) Эйнштейн заботился больше всего. Именно принцип, что "в СТО эффекты сокращения длины и времени имеют кинематическую интерпретацию (а не динамическую - как следствие взаимодействия с эфиром)" [12, с. 331], вследствие чего "снимаются вопросы, как физически моделировать такое сокращение" [там же], - является основой той геометрически абстрактной идиллии, которую строил Эйнштейн. И разрушил эту идиллию не Абрахам, справедливо утверждавший, что отказ от постоянства скорости света в гравитационном поле при переходе к ОТО есть отказ от теории относительности вообще, и не Ленард, считавший, что "в физическом размышлении можно пользоваться двумя картинами, называемыми мною первого и второго рода. О картинах первого рода говорит, например, Вейль, когда он все процессы выражает уравнениями. Картины второго рода интерпретируют уравнения как процессы в пространстве. Я предпочел бы картины второго рода, в то время как Эйнштейн придерживается картин первого рода. При картинах второго рода эфир неизбежен. Он всегда был одним из важнейших подсобных средств для прогресса в исследовании природы, и его устранение означает устранение из мышления всех исследователей природы картин второго рода" [13, с. 374]. Точно так же, нельзя сказать, что на разрушение идиллии Эйнштейна повлияли возражения о том, что масштабы и часы "построены, вообще говоря, из многих элементарных частиц, на них сложным образом воздействуют различные силовые поля, и поэтому непонятно, почему именно их поведение должно описываться особенно простыми законами" [14, с. 124- 125]. История развития мысли Эйнштейна показывает, что идиллию СТО уничтожил сам Эйнштейн, перейдя при разработке ОТО к необходимости физической ассоциативности своих абстрактно-геометрических построений. "По мере своего развития от специальной теории относительности к общей теории и далее в направлении единой теории, мысль Эйнштейна все более явным образом рисовала теорию относительности как полевую теорию. При этом сохранялось требование: описание движения становится бессодержательным, если оно не опирается на образ некоторого макроскопического тела с гарантированной метрикой - эвклидовой или неэвклидовой, постоянной или переменной" [14, с. 167]. И чем дальше уходила мысль
Эйнштейна в область полевых структур, тем более с
одной стороны сам Эйнштейн отрекался от каждого
своего постулата СТО, а с другой стороны уходил
от более или менее прочной основы, выстроенной им
в рамках четырехмерной геометризации физических
процессов. Первой жертвой на этом пути было
отречение от постоянства скорости света во всех
инерциальных системах отсчета. Начало этому было
положено в работе Эйнштейна 1907 года "О
принципе относительности и его следствиях", в
которой он в присущей ему манере манипулирования
символами связывает течение времени |
![]() |
Уже в этой формуле мы видим тянущуюся по всему дальнейшему выводу ошибку, связанную с использованием символа скорости света в условиях, когда сам же Эйнштейн в ходе последующих выводов придет к непостоянству этой скорости. Правда, в этой же статье Эйнштейн приводит, по его выражению, точное соотношение: |
![]() |
но символ, определяющий
скорость света, сохраняется и в этой формуле. К
этому следует добавить, что полученное в
указанной статье соотношение времен в два раза
меньше того, которое было необходимо. Поэтому в
дальнейшем Эйнштейн частично переписывает свой
вывод, столь же безосновательно удваивая
числитель слагаемого в скобке вышеуказанной
формулы. Результаты он представляет в своей
статье "О влиянии силы тяжести на
распространение света" [16]. В ней он рассмотрел
следующую модель: "Если
излучение, испускаемое в равномерно ускоренной
системе отсчета K' из S2 по
направлению к S1, имело относительно
находящихся в S2 часов частоту |
![]() |
(3) |
В самом деле, если
снова ввести неускоренную систему отсчета K0
, относительно которой система отсчета K' в
момент испускания света имела нулевую скорость,
то S1 будет иметь относительно K0
в момент прибытия излучения в S1
скорость |
![]() |
(4) |
полученная Эйнштейном путем замены |
![]() |
(5) |
справедлива для связи инерциальной и неинерциальной систем отсчета при условии, что НСО связана с материальными телами S1 и S2, придающими этой системе отсчёта ускорение свободного падения. В инерциальной же системе отсчёта скорость света не может принципиально измениться, чтобы сохранил справедливость сам вывод выражения (4). Более того, согласно постановке задачи источник света и приёмник свободно падают на гравитирующий центр, который не располагается между ними. При этом они движутся по одной прямой траектории с некоторым ускорением свободного падения. Но если гравитирующий (точечный) центр будет располагаться между источником и приёмником или где-то сбоку, то выражение (4) будет иметь принципиально иной вид. И именно в этом смысле необходимо понимать выражение (4) и никак иначе. В этом смысле полностью подтверждается правота выводов Айвса по поводу операционной системы, используемой Эйнштейном. "Она правильно предсказывает результаты проведения некоторых избранных операций, так как в действительности, хотя это и не признаётся открыто, была выведена исходя из признания эфира и из сокращения длины и частоты при движении относительно эфира. Оставляя без внимания вопрос о том, какие физические процессы определяют применимость этого частного случая, она не дает объяснения тому, что лежит за этим конкретным выбором операций" [17, с. 156]. И какой бы вывод Эйнштейна мы ни взяли, мы постоянно сталкиваемся с единственной мыслью об искусственности условий и траекторий, на основе которых Эйнштейн делает свои обобщения и экстраполяции на абсолютно иные условия и закономерности. |
Содержание: / 1 / 2 / 3 / 4 / 5 / 6 / 7 / 8 / 9 / 10 / 11 / 12 / 13 / 14 / 15 / 16 / 17 /