Формирование миража сокращения пространства-времени в релятивизме

С.Б. Каравашкин, О.Н. Каравашкина
e-mail: selftrans@yandex.ru, selflab@mail.ru
http://selftrans.narod.ru/SELFlab/index_rus.html
http://selftrans.narod.ru/index_rus.html
http://sbkaravashkin.blogspot.com/2016/05/blog-post_28.html

Уже более ста лет идёт ожесточённый спор между релятивистами и их оппонентами о реальности сокращения пространства-времени в природе. Уже давно было показано[1,2], что само относительное время, которым оперируют релятивисты, не может сокращаться, если в равной пропорции сокращается и полное время, и его единица, при относительности самого сокращения между взаимно движущимися ИСО. Тем не менее, страсти не утихают, поскольку релятивисты ссылаются на опыты, где якобы проявляется в реальности их сокращение пространства-времени. Как будет показано в данной статье, те эксперименты, на которые пытаются опираться релятивисты, являются в обосновании своём с позиции релятивизма, не более, чем миражами, маскирующими реальные эффекты, известные классической физике ещё в конце 19 столетия.
Анализ начнём с первичного расчёта Майкельсоном эффекта эфирного ветра в его первом отчёте 1881 года. Для ясности, приведём данный расчёт полностью.
«Если допустить, что эфир находится в покое, а Земля движется сквозь него, то время, необходимое для прохождения света из одной точки в другую на поверхности Земли, будет зависеть от направления его движения.
Пусть V – скорость света;
v – скорость Земли относительно эфира;
D – расстояние между двумя точками;
d – расстояние, которое проходит Земля за то время, за которое свет проходит из одной точки в другую;
dl – расстояние, которое проходит Земля, когда свет движется в противоположном направлении.
Предположим, что направление линии, соединяющей две точки, совпадает с направлением движения Земли, и допустим, что T – время, необходимое для прохождения света из одной точки в другую, а Т1 -время, необходимое свету для прохождения в противоположном направлении. Пусть далее Т0 – время, которое было бы необходимо для совершения перемещения, если бы Земля находилась в покое. Тогда
(1) Из этих соотношений мы находим, что
(2) откуда
(3) [3, с. 6]. Как мы видим из вывода, несмотря на то, что в формализме классической физики существовал принцип эквивалентности инерциальных систем отсчёта, введенный ещё Галилеем, для световых лучей он неоспоримо нарушался при движении источника, что приводило как раз к эффекту Доплера. Время прохождения лучом расстояния туда/обратно между источником и зеркалом оказывалось неравным времени для неподвижного прибора, а поскольку в классической физике сокращения пространства-времени отсутствовали в самой парадигме, это приводило к тому самому нарушению эквивалентности систем отсчёта уже в рамках классической физики, который у нее «позаимствовали» релятивисты.
Фицджеральд тоже уловил данный нюанс неэквивалентности, но несколько иначе, показав, что и сам излучающий движущийся источник не может оставаться в таком же угловом положении, что и в неподвижном приборе, как показано на рис. 1.

Рис. 1. Путь луча света в опыте Майкельсона [4, с. 210]

Данная схема принципиально отличалась от изначальной, которой пользовался Майкельсон. В этой схеме, в интерпретации М. Борна, «когда свет движется от А до В, Земля проходит расстояние вперёд, так что точка В перемещается в точку В΄ в эфире. Таким образом, истинное расстояние, пройденное в эфире равно АВ΄; если свету потребовалось время t для того, чтобы покрыть это расстояние, то АВ΄ = ct» [4, с. 210]. Но если луч распространялся вдоль пути АВ΄, поскольку именно на этом направлении его скорость была равна мировой константе, то вдоль вертикали не мог распространяться луч с той же скоростью. Ведь расчёт, повторяем, вёлся в рамках классического формализма. Фактически, данная схема была предтечей нашего исследования, в результате которого было открыто существование истинного и мнимого лучей[5]. Согласно этой концепции, луч света, испускаемый движущимся источником, действительно одновременно идёт по двум путям, как показано на рис. 2.

fig 2
Рис. 2. Схема распространения фронтов лучей, излучаемых движущимся источником

Истинный луч в каждый момент времени представляет всего один излучаемый фронт, перпендикулярный направлению распространения этого луча, но последовательность этих фронтов излучается в каждой новой точке траектории. Фиктивный луч (который мы и видим), состоит из последовательности фронтов истинных лучей. Он постоянно связан с источником, но его скорость уже не будет постоянной, как у истинного луча, а фронты не будут перпендикулярны направлению распространения.
Вот какой эффект фактически затронул Фицджеральд, но не смог до конца его проследить, выдвинув гипотезу о сокращении плеч самого прибора Майкельсона: «каждое тело, имеющее скорость v относительно эфира, сокращается в направлении движения на долю
(4) [4, с. 214]. Иными словами, изменение пути луча было приписано трансформации самого прибора, что является недопустимым с точки зрения методологии физики. Это несложно показать, учитывая, что для распространения луча по пути АВ΄, соответствующим образом должен был быть наклонён сам источник в рамках классического формализма, в котором проводилось исследование Фицджеральда. Действительно, при повороте интерферометра на 90 градусов, как это и происходило в опыте Майкельсона, путь луча по схеме на рис. 1 должен был бы приобрести вид, представленный на рис. 2.

Рис. 3. Схема распространения луча прибора на рис. 1 при повороте прибора на 90 градусов относительно направления движения без изменения углов в самом приборе; путь луча показан оранжевым цветом

Естественно, что с изменением траектории при повороте прибора, разница между временем, затраченным на распространение до зеркала и после него, тоже должна измениться. До поворота, согласно Максу Борну [4. с. 211], она составляла
(5) Теперь, учитывая, что исходный наклон самого источника в рамках классического формализма сохранился и равен
(6) время t΄ от источника до зеркала определяется выражением
(7) Время от зеркала до экрана будет равно
(8) Разность времен соответственно равна
(9) Сравнивая (5) и (9) мы видим, что всего лишь поворот прибора на 90 градусов принципиально изменяет разность хода лучей. Причём, так изменяет, что четырёхмерного инварианта никогда получить невозможно. Этот инвариант был сконструирован исключительно на базе частного случая хода лучей при подмене особенностей хода самих лучей мифической трансформацией длин плеч прибора. Именно это стало причиной ограниченности преобразований Лоренца движением ИСО по оси х. Как показали мы ранее, переход в ИСО, движущуюся под углом к неподвижной, принципиально невозможен[6].
Также следует упомянуть, что сам Майкельсон в дополнении к следующему своему отчёту об эксперименте от 1887 года рассмотрел частный случай отражения от движущегося зеркала и установил, что «отражение света от поверхности во время движения отличается от обычных законов отражения» [7, с. 27]. Это нарушение законов отражения[8] и преломления[9] подтвердили и мы на общих случаях инерциального движения.
Таким образом, с точки зрения классической физики, для случая распространения света от движущегося источника эквивалентность ИСО вводить было нельзя. Не было никаких оснований. Однако все перечисленные аргументы, появившиеся задолго до концепции Эйнштейна, были или не рассмотрены со всей тщательностью, которая необходима в данном случае, или были вообще опущены. Все увлеклись той самой подменой, начав рассматривать исключительно вопрос трансформации материальных тел на основе частного случая, на основе которого возникла ошибочная гипотеза Фицджеральда.
Собственно с этой подмены и началась длинное и запутанное, со многими тёмными, явно ненаучными процессами[10] развитие релятивистской концепции. Факт подмены, рассмотренный выше, использовался не раз и как нормальный инструмент релятивистской методики. В частности, точно так же поступили со вторым законом Ньютона, приписав массе трансформацию, которая исходно относилась к пространственной и временной координате. Как следствие, получили трансформацию как продольной, так и поперечной массы, из которых оставили ту, которую можно было подогнать под эксперимент с катодными лучами.
Аналогичное действие было применено и при выводе влияния гравитации на распространение света. Исходно в выводе Эйнштейна свет распространялся в равномерно ускоренной в гравитационном поле системе отсчёта, и как следствие «если излучение, испускаемое в равномерно ускоренной системе отсчёта K' на S2 по направлению к S1, имело относительно находящихся в S2 часов частоту f2, то по прибытии в S1 оно имеет относительно находящихся там точно таких же часов уже частоту не f2, а б'ольшую частоту f1» [11, с. 170]. Иными словами, гравитация ускоряла не свет, а систему отсчёта, а приписывали само действие свету. Если бы и свет, и система отсчета ускорялись в соответствии с законами тяготения, то никакого изменения частоты не последовало бы, поскольку при изменении потенциала должна была бы в равной степени измениться и скорость системы отсчёта, и скорость света. Просто были переброшены коэффициенты влияния с системы отсчёта на параметры света, в полном соответствии с методикой, описанной выше. Изменение же частоты в свободно падающей системе отсчёта само по себе свидетельствовало о том, что влияния гравитации на скорость света отсутствует. Тем не менее, данная зависимость, выведенная в рамках СТО, перешла в ОТО и стала одной из базовых формул этой концепции. «Если период колебаний в свободной от поля области пространства равен T, то величина s = icT представляет инвариантное расстояние между мировыми точками, соответствующими двум последовательным крайним положениям колеблющегося атома относительно той системы отсчёта, в которой он покоится. В относительно ускоренной системе отсчёта, в которой гравитационное поле существует, то же расстояние s = icT даётся формулой
(10) где ξ, η и ς характеризуют разности пространственных координат атома в два момента времени: когда мы начинаем наблюдать колебания и когда заканчиваем, а τ есть соответствующий интервал, причём все эти величины измеряются в выбранной системе отсчёта. Если за начало пространственных координат взять центр атома, то мы можем положить ξ = η = ς = 0 ; тогда
(11) Таким образом
(12) [4, с. 341].
Как мы видим, в выводе сделано сразу две подмены. Ускорение в гравитационном поле заменено просто ускорением, которое по своей сути различно. В гравитационном поле все тела, включая мифические фотоны с релятивистской массой, должны ускоряться одинаково (тем более, что предельное значение скорости света в ОТО снято самими релятивистами), а значит, никаких видимых изменений по релятивизму быть не может. Кроме того, сделана та же вышеописанная подмена. Воздействие на систему отсчёта представлено как воздействие гравитации на сам свет. Во-вторых, в выражении (11) приравнен интервал для области вне гравитации и в гравитационном поле. Но в гравитационном поле скорость света должна измениться, а не оставаться мировой постоянной, но в этом и есть сущность релятивистских спекулятивных подмен, основанных на игнорировании самой физической сущности процессов в Природе.
А далее, как и положено, следует следующая серия подмен, окончательно сводящая (12) к формуле, полученной в СТО.
«Но мы знаем, что только в свободных от полей областях пространства g44 = – c2 , то-есть когда τ = T. В гравитационном же поле g44 отличается от – c2 , скажем g44 = – c2(1 – γ). Поэтому период колебаний изменится:
(13) Или, если отклонение γ мало, то приближённо
(14) [4, с. 341-342]. Как мы видим, и здесь, подстраиваясь под формулу СТО, вывод основан на фривольном предположении о виде компоненты метрического тензора, которая просто выбрана удобной для подгонки под соответствие и не более того. Но и этим не заканчивается. Чтобы гравитационное поле воздействовало на свет, он должен приобрести массу в соответствии со спекулятивным выводом массы фотона[12], когда отношение нуля к функции, стремящейся к нулю, было просто объявлено ненулевой величиной в полном игнорировании законов математики. Но и этого оказывается недостаточно. Для случая гравитационного поля вблизи массивного тела, «действие такого поля g можно эквивалентно заменить ускорением наблюдателя той же величины g, направленным противоположно силе тяготения» (выделено нами) [4, с. 342]. Далее в игру вступает эффект Доплера, который уж нисколько не связан с гравитационным взаимодействием, но только подводится к тому, чтобы несмотря на смену СТО на ОТО, ход вывода остался неизменным. «Если l – расстояние от наблюдателя до поверхности звезды, то световая волна должна затратить время t = l/c , чтобы достигнуть наблюдателя, и измерять наблюдатель будет все величины точно также, как если бы он удалялся от поверхности с ускорением g. Когда световая волна достигнет его, он приобретёт скорость
(15) в направлении распространения света; следовательно, согласно принципу Доплера, он будет наблюдать уменьшенную частоту
(16) [4, с. 342]. Из (16) непосредственно получают искомую ими зависимость
(17) Понятно, что при подобных подгонках оба решения будут одинаковы, но суть в том, как уже было упомянуто выше, в рассмотренной схеме принцип эквивалентности гравитации в ускоренной системе отсчёта не работает. Действительно, пусть, как и описано выше, источник находится на поверхности звезды радиусом R1. Пусть над ним расположен приёмник на некотором радиусе R2 , R2 - R1 = l. Источник и приёмник взаимно неподвижны относительно друг друга и звезды. Каждый из последовательных сигналов от источника, расположенного на поверхности звезды, проходит один и тот же путь. Если существует предполагаемая зависимость воздействия гравитации на массу фотона, приводящая к изменению скорости света, то это воздействие на оба сигнала будет одним и тем же. Таким образом, для обоих сигналов запаздывание приёма должно быть также одинаковым, а значит, никакого изменения интервала между сигналами при приёме тоже быть не может, что делает принцип эквивалентности Эйнштейна ложным, как и неправомерным использование эффекта Доплера для данной схемы.
Аналогично, если, как при расчёте СТО, сама система отсчёта падала в гравитационном поле, то, как мы показали ранее, само изменение частоты света при приёме свидетельствует о том, что поле воздействует на систему отсчёта, но не на свет. При воздействии на свет, его скорость изменялась бы в той же мере, что и у самой системы отсчёта, поскольку все тела в гравитационном поле ускоряются одинаково, а предельное значение скорости света в данном случае не работает согласно выводам самих же релятивистов.
Таким образом, оба подхода к определению влияния гравитационного поля на свет являются ложными и обусловлены некорректным моделированием физических процессов.
Тем не менее, (17), независимо от своей корректности, была принята в качестве базы для расчета запаздывания часов на спутниках GPS, только там эта формула носит более общий, интегральный характер.
«Разность между координатным временем и собственным временем часов выражается следующей формулой:
(18) где ΔtW – релятивистская поправка часов приёмника в момент координатного времени t ;
t – текущий момент координатного времени;
τ(t) – собственное время часов в момент координационного времени t ;
t0 – начальный момент координатного времени;
ΔW – разность гравитационных потенциалов».
Вследствие описанных манипуляций, источники ошибок, заложенные ещё во времена Майкельсона, дожили до наших дней и теперь обросли не менее спекулятивными экспериментальными результатами, основанными на искажениях физической сути протекающих процессов. В результате «Американский учёный Китинг провёл ревизию своих экспериментов с атомными часами, установленными на самолётах. Замедление времени не обнаружено. Китинг был вынужден провести такую ревизию, потому что спутники летают с более высокими скоростями, чем самолёты, и летают многие годы, и эффект замедления времени накопился бы. Но атомные часы, установленные на геостационарных спутниках, вопреки теории относительности, показывают то же время, что и в центре управления полётами. Если бы разница во времени была зафиксирована, была бы сенсация и главное, отпала бы необходимость запрещать критиковать ТО»[14].
А это означает, что проблема с запаздыванием атомных часов на орбите не связана с эффектами СТО и ОТО, но является проблемой самой схемы, использованной в атомных часах. И пока технологи и расчётчики будут ориентироваться на ложные посылки, пока они проблему решить не смогут, поскольку будут очарованы миражами релятивистов, полностью не соответствующими реальным процессам, приводящим к запаздыванию времени на спутниках.

Литература:

1. Каравашкин С.Б., Каравашкина О.Н. Особенности относительного времени // Блог «Classical science» .
2. Каравашкин С.Б., Каравашкина О.Н. Проблема физического времени в современной физике// Труды СЕЛФ, т. 6.1, с. 82 .
3. Майкельсон А.А. Относительное движение Земли и светоносный эфир// Сборник "Эфирный Ветер". Под.ред. В.А. Ацюковского. М., Энергоатомиздат, 1993, с. 6-17.
4. Борн М. Эйнштейновская теория относительности, М., Мир, 1972.
5. Каравашкин С.Б., Каравашкина О.Н. Истинные и мнимые лучи света// Блог «Classical science» .
6. Каравашкин С.Б., Каравашкина О.Н. О неоднозначности преобразований между инерциальными системами отсчета в релятивистском формализме// Труды СЕЛФ, т. 7.1, с. 1-4 .
7. Майкельсон A.А., Морли Э.В. Об относительном движении Земли и светоносном эфире // Сборник "Эфирный Ветер". Под.ред. В.А. Ацюковского. М., Энергоатомиздат, 1993, с. 17-31 .
8. Каравашкин С.Б., Каравашкина О.Н. Отражение от плоского зеркала // Блог «Classical science» .
9. Каравашкин С.Б., Каравашкина О.Н. Преломление в движущихся средах // Блог «Classical science» .
10. Бояринцев В. Эйнштейн - главный миф 20-го века, Из-во Яуза, Москва, 2005 .
11. Эйнштейн А. О влиянии силы тяжести на распространение света. // Собрание научных трудов в четырех томах, т. 1. Работы по теории относительности 1905-1920, с. 165-174. - Москва, Наука, 1965, 700 с.
12. Каравашкин С.Б., Каравашкина О.Н. Эйнштейновская формула полной энергии тела // Блог «Classical science» .
13. Липатников Л.А. Эффект общей теории относительности в часах приёмников ГНСС // Вестник СГУГиТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий), Выпуск № 3 (16) / 2011 .
14. Тальковский Д. В. Последний аргумент. Михаил Близнецов .

Комментарии

Комментарии не найдены ...
Добавлять комментарии могут только
зарегистрированные пользователи!
 
Имя или номер: Пароль:
Регистрация » Забыли пароль?
 
© decoder.ru 2003 - 2017, создание портала - Vinchi Group & MySites