Проблемы предельной скорости в релятивизме.

С.Б. Каравашкин
e-mail: sbkaravashkin@gmail.com
Труды СЕЛФ
блог «Classical Science»
Оригинал

Одна из заслуг, которые приписывают себе релятивисты – это установление предельной скорости материальных тел и света, ограничивающейся скоростью света с, принятой ими в качестве постулата постоянства скорости света во всех инерциальных системах отсчёта (ИСО). Постулат этот был введен наравне с постулатом относительности как база специальной теории относительности (СТО), а установление данной границы скорости движения внешне следует из рассмотрения Эйнштейном закона релятивистского сложения скоростей: «можно показать, что не существует никакого способа посылать сигналы, которые распространялись бы быстрее, чем свет в пустоте» {1, с. 157}.
Тем не менее, можно достаточно просто показать, что преобразования Лоренца тоже приводят к сверхсветовой скорости тела, поскольку только при сложении скоростей в интервале до скорости света действует релятивистское ограничение. Если же одна из скоростей будет превышать скорость света до указанного релятивистского сложения (а запрещать это исходно нет прямых оснований кроме постулирования; наоборот, это является условием доказательства справедливости самого постулата, как доказательство от противного), то сумма скоростей уже не приведёт к скорости света, как для скоростей ниже или равной оной. Результирующая скорость после релятивистского суммирования будет вести себя иначе, как это показано на рис. 1.
fig 1
Рис. 1. График изменения результирующей скорости при релятивистском суммировании, если одна из скоростей выше скорости света

Как видно из графика, при малой скорости v суммарная скорость VΣ превышает скорость света, а с её ростом гиперболически падает, становясь меньше скорости света при сверхсветовой скорости v, т.е. когда обе скорости оказываются сверхсветовыми. При этом сумма скоростей с ростом скорости v должна возрастать или как минимум должна оставаться постоянной и равной скорости света, а она уменьшается.
Понятно, что подобное «суммирование» абсурдно с точки зрения физики процессов и является результатом того, что положения классической парадигмы для малых скоростей были некорректно распространены релятивистской концепцией. При околосветовых скоростях сами процессы, описываемые классической концепцией, совсем иные и не согласуются с задогматизированными релятивистами постулатами, и это было известно ещё в конце 19 века.
По классической парадигме, действительной причиной неспособности достижения частицами скорости света является не трансформация систем отсчёта, не четырёхмерие, постулированное релятивистами, отказавшимися ради этого от светоносной субстанции, а деформация полей всех элементарных частиц, входящих в состав атомов, которые в свою очередь являются основой всех материальных тел.
На рис. 2 показано поле заряда при движении его со скоростью света.
fig 2
Рис. 2 Диаграмма эквипотенциальных линий поля заряда, движущегося со скоростью света

Как видно из диаграммы, при движении со скоростью света эквипотенциальные линии поля по фронту полностью совпадают с самой частицей. Понятно, что при этом орбитальное движение электрона вокруг ядра атомов становится невозможным и атомы самопроизвольно ионизируются, образуя плазму. Причём электроны, обладая движением вокруг ядра, достигнут световой скорости где-то на половине световой для атома в целом. Именно здесь будет происходить полная ионизация атомов, определяющая невозможность преодоления весомым веществом светового барьера, а не, повторяю, как следствие трансформации координат, пространства-времени или релятивистского сложения скоростей, как заявляют релятивисты.
Следует отметить, что описанный процесс в корне отличается от преодоления звукового барьера. В воздухе звуковой барьер преодолим только потому, что это касается движения относительно молекул воздуха, но не критической трансформации самих полей атомов движущегося тела. Приближение же к световому барьеру, как уже сказано, будет приводить к преобразованию атомов в плазму, уничтожая при этом структуру самой весомой материи. Понятно, что учитывая указанное различие в физических процессах, подобное невозможно, если только само тело не будет внутри движущегося эфира. В последнем случае для внешнего наблюдателя данное тело будет двигаться с околосветовой скоростью, но для самого тела скорость может быть мала, что не будет приводить к трансформации структуры материи и её ионизации с разложением на элементарные составляющие.
К этому стоит добавить и тот нюанс, что показанная деформация полей приводит к асимметрии движений орбитальных тел даже при скоростях, далёких от световой. Ведь как показано в работе {2}, динамические поля формируют плоские траектории движения орбитальных тел, перпендикулярных направлению движения всей системы тел (или близко к этому). При движении самого центра к этому добавляется асимметрия как следствие указанной деформации полей. Это приводит к тому, что появляются эффекты, аналогичные смещению Меркурия, описанные в работе {3}, а при околосветовых скоростях – полная ионизация с распадением центральных материальных тел, включая сложные ядра атомов,
Всё это физика процессов. То, на чём основывает свои выводы классическая парадигма, не ограничиваясь внешней геометризацией с пренебрежением сущностью самих процессов.
Релятивисты же пренебрегают не только этим, но и особенностями распространения света от движущегося источника, не понимая в полной мере те абстрактные математические преобразования Лоренца, которые, по их мнению, якобы обосновывают отрицательный эксперимент Майкельсона-Морли. В действительности релятивисты не опровергают этот эксперимент, но только лишают физику главного инструмента исследования – всестороннего анализа свойств и проявлений физических процессов, сводя всё к огульной геометризации, подменяя своими трактовками даже своё же ущербное описание этих процессов.
Чтобы это продемонстрировать, рассмотрим схему, представленную на рис. 3.
fig 3
Рис. 3. Схема распространения фотона строго вертикально с точки зрения взаимно движущихся ИСО

На этой схеме представлены две взаимно движущиеся ИСО, из которых нештрихованная принята за неподвижную. В штрихованной ИСО расположен источник и экран, неподвижные в ней. Источник находится в начале координат и направлен строго вертикально к направлению движения ИСО. Центр экрана совмещён с осью y’ и отстоит от источника на расстоянии L (измеренное в неподвижной ИСО!).
В данном рассмотрении для упрощения и для лучшего восприятия современными читателями будем пользоваться моделью одиночного точечного фотона, который излучается в момент t = 0 (по времени в неподвижной ИСО) при совпадении начал координат систем отсчёта и направлен строго вертикально – также в неподвижной ИСО. Иными словами, распространяется строго по оси у.
Здесь следует отметить, что все нижеследующие расчёты могли бы в равной мере быть произведены с бесконечно малым отрезком фронта световой волны, но подавляющему большинству современных читателей, слишком отдалённо знакомых с волновой теорией, сам этот подход будет казаться непонятным, хотя он и является физически корректным в отличие от фотонного.
Учитывая вышесказанное, далее все расчёты будут проводиться в предположении точечного фотона, чтобы сконцентрировать внимание на проблемах релятивизма, не уводя рассмотрение на противоречия других теорий и представлений. Тем более, что фотонная концепция активно использует именно эйнштейновское представление об энергии фотона, совмещая его с формулой Планка.
За время прохождения фотоном расстояния от точки излучения до приёмника штрихованная ИСО смещается и с точки зрения наблюдателя в ней траектория фотона будет отклонена против направления движения, как показано красной пунктирной линией. Одновременная перпендикулярность траектории распространения фотона с точки зрения взаимно движущихся ИСО принципиально невозможна ни с точки зрения классической физики, ни релятивизма, при условии независимости распространения света от скорости и характера движения источника, признаваемого обеими концепциями. Но и с точки зрения баллистической теории Ритца (БТР), т.е. при сложении скорости распространения фотона со скоростью источника, это тоже в данной схеме невозможно. Правда, в этом случае красная пунктирная линия траектории будет иначе направлена, хотя также будет наклонена к оси у в неподвижной ИСО. Но поскольку рассмотрение ведётся с точки зрения релятивистской концепции, траектория фотона в движущейся ИСО будет такой, как показано на схеме, хотя сам фотон будет распространяться в неподвижной ИСО строго по оси у.
С учётом представленной схемы отрезки проекций координат, проходимых фотоном с точки зрения неподвижной ИСО, будут следующими:
(1)
f 1
Полное время между излучением фотона и его приходом на экран будет
(2)
f 2
Параметров, представленных в (1), (2) достаточно, чтобы с помощью преобразований Лоренца (ПЛ) определить параметры распространения фотона в штрихованной ИСО.
С учётом этих преобразований имеем
(3)
f 3
Как мы можем видеть, ненулевым значением Δх' преобразования Лоренца тоже подтверждают невозможность распространения фотона строго перпендикулярно направлению движения источника в обеих ИСО.
С учётом (2) и (3) для полного интервала между источником и приёмником в штрихованной ИСО имеем
(4)
С учётом (4), полный путь, проходимый фотоном в штрихованной ИСО, равен
(5)
f 5
Таким образом, скорость распространения света будет
(6)
f 6
Казалось бы, в отношении постоянства скорости света в данной схеме всё согласовано с С-постулатом, хотя формула (5) явно не стыкуется с заявлениями релятивистов о сокращении длин вдоль направления движения при отсутствии трансформации длин поперёк его. Если бы было так, то при стремлении скорости объекта к скорости света полная длина пути стремилась бы к L, а она согласно (5) стремится к бесконечности вместе с γ. Иными словами, уже при околосветовых скоростях наблюдатель не сможет достичь экрана, пройдя расстояние от источника до него без помощи светового луча, т.е. непосредственно.
Более того, остался угол распространения фотона, не учитываемый релятивистами ещё с тех пор, когда они позаимствовали в классических расчётах Фицджеральда голые формулы, опустив необходимость учёта угла наклона самого источника, испускающего световой луч. В неподвижной ИСО луч распространялся строго по оси у, в то время как в штрихованной ИСО он уже распространялся не по оси y’.
Исходя из представленной схемы, его величина определяется выражением:
(7)
f 7
Как видим, угол наклона траектории луча в штрихованной ИСО зависит от скорости этой ИСО относительно неподвижной ИСО. В то же время, если бы фотон распространялся в действительно неподвижной ИСО, он бы распространялся строго по оси y’, а не под углом к ней. График зависимости α(v) представлен на рис. 4.
fig 4
Рис. 4. График зависимости отклонения траектории фотона от вертикали в сопутствующей ИСО

Из графика видно, что при малых скоростях, с которыми мы имеем дело, показанный угол практически равен π/2 и потому трудно регистрируем. Так, для скорости 10 км/с, которой обладают спутники, отклонение составляет всего 6,875'', но уже начиная где-то с 300 км/с наклон вполне потенциально измерим и свидетельствует о движении собственной ИСО, которое может зафиксировать наблюдатель, находящийся в ней, опровергая постулат относительности, лежащий вместе с C-постулатом в основе вывода самих ПЛ.
Более того, при изменении направления движения, выражение (7) приобретает вид
(8)
f 8
При этом, как показано на рис. 4, график зависимости приобретает вид, противоположный графику при v > 0. Следовательно, если изменять направление движения, то смещение луча будет происходить в противоположные стороны от центра экрана. Это направление смещения луча будет происходить и при развороте прибора на 180 град., предсказывая, как и классическая концепция, положительный результат опытов Майкельсона-Морли. Отличие может быть только в величине смещения лучей, но не в самом факте смещения. Так что, отрицая указанные опыты, релятивисты дополнительно опровергают и свою концепцию, демонстрируя поверхностное её знание, как и подмену трактовками результатов, демонстрируемых их собственной концепцией.
Другое дело, что как показано в {4}, при классическом расчёте результирующее смещение фаз складывающихся лучей интерференции пропорционально квадрату отношения v/c, что в земных условиях составляет слишком малую для регистрации величину даже для интерференционных методов. Но, повторяю, сам факт смещения луча по экрану, следующий из релятивистской концепции, лишает её оснований обосновывать якобы отрицательный результат опытов Майкельсона-Морли, Миллера и др.
В качестве второй схемы рассмотрим случай, когда фотон в неподвижной ИСО распространяется таким образом, чтобы попасть в центр экрана, движущегося синхронно с источником, что позаимствовано релятивистами в гипотезе Фицджеральда, с опусканием важного факта самого наклона источника и луча, опровергающего принцип относительности. Данная особенность отражена на рис. 5.
fig 5
Рис. 5. Схема распространения света, приходящего в центр экрана, совмещённого с движущимся источником

На этой схеме пунктиром уже показана траектория фотона в неподвижной ИСО и источник наклонён с точки зрения неподвижной ИСО.
Согласно этой схеме, путь в неподвижной ИСО, проходимый фотоном с момента излучения до попадания в центр экрана, определяется выражением
(9)
f 9
откуда
(10)
f 10
Здесь, как и полагается в классической физике, справедливость которой признаётся релятивистами для неподвижной ИСО, время, за которое фотон достигнет движущегося экрана, действительно станет бесконечным при скорости штрихованной ИСО, равной скорости света. Фотон просто не сможет в этом случае приблизиться к экрану, поскольку горизонтальная скорость последнего станет равной скорости света.
Длина траектории фотона в неподвижной ИСО равна
(11)
f 11
и это тоже полностью согласуется с вышесказанным.
Угол наклона траектории фотона:
(12)
f 12
И здесь мы видим, что при достижении движущейся ИСО скорости света угол α обращается в ноль, но даже при этом фотон способен достичь экрана лишь за бесконечное время, т.е. никогда. Важно и то, что вместе с лучом должен соответственно наклоняться и источник, разворачиваясь в горизонтальное положение в самой движущейся ИСО!
Рассмотрим теперь параметры самого луча с точки зрения релятивизма. Мгновенные параметры положения фотона на траектории в неподвижной ИСО определяются выражениями
(13)
f 13
После перехода с помощью ПЛ в штрихованную ИСО имеем
(14)
f 14
Для всей траектории фотона в штрихованной ИСО:
(15)
f 15
Из (15) мы видим, что, во-первых, в штрихованной ИСО луч распространяется строго по оси у’. Во-вторых, время, затрачиваемое фотоном для достижения экрана, равно времени, которое затратил бы фотон в аналогичном приборе, покоящемся относительно неподвижной ИСО. Тем самым, якобы, в движущейся ИСО может быть введен тот же ход времени, что и в неподвижной ИСО, поскольку световые часы могут быть в движущейся ИСО ориентированы произвольно, и, в данном случае, поперёк движения самой ИСО. Однако есть важное но, препятствующее этому. Как мы выяснили выше, в неподвижной ИСО при достижении скорости света движущейся ИСО, фотон вообще не может достигнуть экрана, а для наблюдателя в движущейся ИСО фотон достигает экрана за конечное время. Ещё один абсурд, проявляющийся в релятивизме, который опровергает и абсолютность события, признаваемого релятивистами. В данном же случае в одной ИСО фотон не достигнет экрана, а в другой благополучно достигнет. Этот «результат» является прямым следствием спекулятивного постулирования постоянства скорости света во всех взаимно движущихся ИСО, который отсутствует в классическом формализме, устанавливающем данное постоянство только по отношению к светоносной субстанции, а в отношении ИСО, движущихся в ней, справедлив исключительно приблизительно – с точностью до возможности пренебрегать изменениями скорости в силу малости изменений.
Однако, даже если не учитывать этот очередной абсурд релятивистской концепции, то несложно показать, что в этой схеме луч тоже будет смещаться по экрану, но при повороте прибора на 90 град относительно направления движения. Соответствующая схема представлена на рис. 6.
fig 6
Рис. 6. Схема для расчёта угла отклонения траектории фотона при наклонном распространении луча в неподвижной ИСО после поворота прибора на π/2

Поскольку, как и до поворота прибора, фотон излучается в момент совмещения ИСО и в неподвижной ИСО наклон источника при повороте прибора не изменяется, угол наклона луча β в неподвижной ИСО является дополнительным до π/2 к углу α, определённого ранее в (12), т.е.
(16)
f 16
С учётом этого, параметры положения фотона при распространении вдоль траектории в неподвижной ИСО будут определяться выражениями
(17)
f 17
Время прохождения фотоном траектории до экрана в неподвижной ИСО будет определяться выражением
(18)
f 18
откуда
(19)
f 19
После перехода в движущуюся ИСО с помощью ПЛ получим
(20)
f 20
На основе (20) и с учётом (19), параметры всей траектории в движущейся ИСО будут равны
(21)
f 21
Полученная система параметров уже демонстрирует, что для наблюдателя в движущейся ИСО луч в результате поворота сместится из центрального положения на экране и смещение это, определяемое Δу'Σ, зависит от скорости ИСО, внутри которой он сам находится, возрастая до величины +L при достижении штрихованной ИСО скорости света. Поскольку же до поворота луч приходил в центр экрана, то указанное смещение можно было бы регистрировать и при простом повороте установки, а не только при изменении скорости ИСО. Тем самым развенчивается миф о том, что релятивизм обосновывает отрицательный результат экспериментов Майкельсона-Морли. Если строго следовать формализму ПЛ, он также демонстрирует смещение луча по экрану установки, как и расчёты в классическом формализме. Но в отличие от него вводит откровенно излишние, а главное, афизичные предположения о трансформации пространства-времени.
Но продолжим анализ схемы. Полная траектория фотона в штрихованной ИСО определится выражением
(22)
f 22
Угол наклона луча в штрихованной ИСО
(23)
f 23
График зависимости β'(v) представлен на рис. 7.
fig 7
Рис. 7. График зависимости β'(v) для схемы на рис. 6

График на рис. 7 только подтверждает ранее сделанный вывод о зависимости смещения луча от скорости прибора в собственной ИСО. Причём, согласно графику, при скорости порядка 2,3•E+5 км/с по релятивистским расчётам должна происходить инверсия угла, что является ещё одним откровенным абсурдом, предсказываемым релятивистской концепцией.
И единственное, что остаётся по-прежнему неизменным – это то, что скорость света при данном положении прибора по-прежнему, определяется выражением
.(24)
f 24
Тем не менее наличие зависимости угла распространения фотона от скорости ИСО, фиксируемое релятивистским наблюдателем в самой ИСО, уничтожает постулат относительности релятивизма и, как следствие, условие для вывода преобразований Лоренца, на базе которых были произведены вышеприведенные расчёты. Также оказывается ложным и утверждение релятивистов о том, что релятивизм якобы объяснил отсутствие эффекта в опытах Майкельсона-Морли. Анализ показал, что данная зависимость угла распространения света от скорости в собственной ИСО проявляется и в релятивистской концепции, но если в классическом формализме сами преобразования координат не оказывают никакого влияния на зависимость угла от направления движения ИСО, поскольку всё определяется физическими процессами, игнорируемыми релятивистами, то в релятивизме влияние координатной системы и времени было поставлено в основу концепции, уравнивая в узком круге удобных схем законы движущейся ИСО с неподвижной. Если же направление распространения в собственной ИСО отличается от законов распространения в неподвижной ИСО, хотя сам прибор в той и другой ИСО неподвижен, то и устанавливать равноправие законов не представляется корректным.
Со своей стороны, как было показано выше, классический формализм прекрасно объясняет появление особенностей законов распространения света в зависимости от скорости движения самой ИСО относительно эфира {5}, без введения каких-либо искусственных постулатов. При этом отпадает необходимость отказываться от эфира только потому, что это приводит к очередным противоречиям в самой релятивистской концепции, как это и признаётся самими релятивистами: “каждая из систем с равным правом может претендовать на то, что время, показываемое именно ее часами, правильное, ибо каждая может утверждать, что именно она покоится, поскольку все физические законы проявляются в обеих системах в одной и той же форме. Но когда двое утверждают нечто такое, что по самому своему смыслу может принадлежать лишь одному, мы должны заключить, что бессмысленно само утверждение” {6, с. 224}.
Да, эфир ещё Максвеллом определён как светоносная субстанция по своим свойствам, а именно электрической и магнитной постоянными, которые определяются для статических и стационарных полей, а сами определяют свойства света и волновое сопротивления излучению {7}. Отрицание этого факта только тормозит развитие познания, порождая абсурдные теории Всего, основанные не на полноте знаний, а на некоторых удобных для авторов измышлениях.
«Также следует сразу отметить, что бытующее в настоящее время мнение, мол, релятивистская концепция будет использоваться до тех пор, пока не будет сформирована более правильная, - некорректно и вредно для развития науки. Если столь догматично придерживаться заведомо неверных подходов, не желая видеть и тем более уточнять некорректные посылки, то новое никогда не появится, а наука будет барахтаться в трясине противоречий, тормозя процесс познания человечеством законов природы. Это подобно торможению, которое мир уже наблюдал в средние века, когда математика, уже развитая до гармонического анализа, была искоренена, и учёные клали жизни на возрождение основ, которые так же методично изымались. Если выявлено несоответствие, теорию, базирующуюся на нём, нужно без сожалений отодвигать и становиться на позицию корректных посылок. Это единственный путь, который приводит к развитию наших знаний. С этой точки зрения концепцию СТО Эйнштейна нужно просто сдать в архив истории науки и строить изначально на реальных свойствах света в движущихся системах отсчёта». {8}. Если же не заниматься самоочищением, наука сползает к религиозному догматизму и угадыванию на основе экономии мысли, тормозящему познание, что, собственно, и произошло с современными «знаниями»/
Тем более, что начало этому процессу уже дано и в рамках классического формализма выявлено много особенностей, выделяющих динамические процессы от статических и стационарных, к которым до сих пор привязывали свои исследования и в классическом формализме. С учётом выявленных особенностей классический формализм способен описывать реальные процессы вплоть до околосветовых скоростей без излишних постулатов, но только опираясь на ранее не учитываемые им самим особенности этих физических процессов, обусловленные трансформацией полей при неизменных преобразованиях Галилея для координат и времени.

Литература:
1. Эйнштейн А. Принцип относительности и его следствия в современной физике. – Собр. соч., т. 1. М., Наука, 1965.
2. Каравашкин С.Б. Поле синхронно движущихся источников, ч. 12 Особенности трёхмерного динамического поля – // блог «Classical Science».
3. Каравашкин С.Б. О перигелии Меркурия – // блог «Classical Science».
4. Каравашкин С.Б. Полный расчёт ММХ – // блог «Classical Science».
5. Каравашкин С.Б., Каравашкина О.Н. Истинные и мнимые лучи света – // блог «Classical Science».
6. Борн М. Эйнштейновская теория относительности. Москва, Мир, 1972, 368 с.
7. Каравашкин С.Б., Каравашкина О.Н. О корректности базовых постулатов СТО. Труды СЕЛФ, т. 6, с.28 – 42.
8. Каравашкин С.Б., Каравашкина О.Н. Вопрос о справедливости постулата постоянства скорости света в инерциальных системах отсчёта – // блог «Classical Science».

Комментарии

Комментарии не найдены ...
Добавлять комментарии могут только
зарегистрированные пользователи!
 
Имя или номер: Пароль:
Регистрация » Забыли пароль?
 
© decoder.ru 2003 - 2020, создание портала - Vinchi Group & MySites
ЧИСТЫЙ ИНТЕРНЕТ - logoSlovo.RU