Дополнение к работе

Формирование фронтов света по Лоренцу

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

После выхода статьи «Физическое опровержение С-постулата» {1} релятивисты не могут успокоиться и надеются, что преобразования Лоренца всё же соединят маркеры в сопутствующей источнику ИСО, что потребовало дополнения к указанной статье.
В принципе, отличие будет заключаться только лишь в том, что переход в штрихованную (движущуюся) ИСО будет проводиться не с помощью преобразований Галилея, а помощью стандартных преобразований Лоренца, имеющих вид:
(1)
Преобразования в данном случае не содержат третью пространственную координату, поскольку рассматривается плоская задача и z-координата никаких трансформаций не претерпевает.
Напомним, что в указанной работе расчётная схема имела вид, повторённый здесь на рис. 1
Также для последующего сравнения приведём результаты моделирования, полученные в указанной статье. В неподвижной (не штрихованной) ИСО распространение фронтов света имело вид, представленный на рис. 2.
Расчёт для сопутствующей источнику (штрихованной) ИСО имел вид, представленный на рис. 3.
Поскольку в {1} преобразования велись по Галилею, то построения на рис. 2 и рис. 3 полностью повторяют друг друга, демонстрируя, что источник, неподвижный в штрихованной ИСО, не может рассматриваться полностью неподвижным из-за трансформированной системы фронтов, как и трансформации фронтов происходят с точки зрения обеих систем отсчёта.
В данной задаче мы должны учесть трансформацию пространства-времени при переходе между ИСО по (1). Для этого нет необходимости повторять построение в неподвижной ИСО, учитывая сохранение самой схемы на рис. 1. Нас будет интересовать структура фронтов в штрихованной ИСО.
Построение будем вести по-точечно и также в плоскости (X,Y), чтобы сохранить возможность сравнения с рис. 3. Трансформация времени будет автоматически учитываться в самом построении.
Сравнивая структуры светового потока в сопутствующей ИСО, полученную с помощью преобразований Галилея (рис. 3) и преобразований Лоренца (рис. 4) мы видим, что сама структура сохранилась. На обоих построениях чётко выражены истинные лучи, распространяющиеся от соответствующих маркеров, и мнимые лучи, связанные с источником. Никакого существенного преобразования фронтов при преобразовании Лоренца не произошло, чтобы сформировать луч, характерный для неподвижного источника света с соединёнными точками излучения фронтов, как, собственно, положено неподвижному источнику. Тем самым, доказано, что преобразования Лоренца неспособны изменить структуру светового потока движущегося источника при переходе в сопутствующую ИСО. Если что и изменяется на представленных диаграммах, так это только размеры, что при нарушении постулатов, на основе которых получены сами преобразования Лоренца, - это уже несущественно.
Главное различие между преобразованиями Галилея и Лоренца проявляются при построении в координатах (X,Y,ct). Чтобы это наглядно показать, приведём, для начала, в этих координатах диаграмму световых фронтов в неподвижной ИСО, относительно которой движется источник. Результаты построения представлены на рис. 5.
Как и ожидалось, все излучаемые фронты находятся в одной плоскости, смещающейся вдоль оси ct, оставаясь параллельной плоскости (X,Y), что свидетельствует о полной синхронизации часов в этой ИСО. Как и на диаграмме в координатах (X,Y) сохраняется структура фронтов, разделяясь на истинные лучи от точек излучения и на мнимый луч, связанный с источником, вследствие чего и происходит деформация волновых фронтов в мнимом луче.
Трёхмерная схема распространения фронтов при переходе в сопутствующую ИСО, полученная с помощью преобразований Галилея, показана на рис. 6.
Здесь также сохраняется полное согласие с диаграммой на рис. 5. Плоскость времени остаётся параллельной плоскости (X’,Y’), свет по-прежнему разделяется на истинные лучи, связанные с точками излучения, и мнимый луч с трансформированными фронтами.
Теперь построим диаграмму, получающуюся путём точечного преобразования Лоренца. Вид её показан на рис. 7.
Как уже показывалось в {2}, главной отличительной особенностью является наклон плоскости времени, которая, как видно из анимации, ещё и смещается, как целое, в положительном направлении оси времени. Структура же света остаётся неизменной и каждый фронт излучается от своего зажигающегося маркера, уходящего вместе с фронтом назад по траектории источника, независимо от того, что в данной штрихованной ИСО тот покоится.
Таким образом, полное моделирование как по Галилею, так и по Лоренцу показывает, что неподвижность источника в данной ИСО ещё не означает его полный покой. И если для классического формализма подобное отсутствие равноправия ИСО не фатально, поскольку в основе этой концепции лежит признание светоносной субстанции, с которой и связано распространение света, то для релятивизма, основанного на преобразованиях Лоренца и постулатах с отрицанием светоносной субстанции, в которой находятся фронты света, будучи излучёнными, но ещё не поглощёнными веществом, подобный вывод является фатальным, ибо опровергает базовые постулаты, на основе которых и были получены сами преобразования, демонстрируя неравноправность условно покоящегося источника с истинно покоящимся относительно светоносной субстанции.
Похожестью при малых скоростях, когда околосветовыми эффектами можно пренебречь, тут ничего объяснить невозможно, поскольку в этом случае и сами преобразования Лоренца сводятся к преобразованиям Галилея, но с приближением скорости источника к околосветовой, преобразования Галилея по-прежнему переводят реальные параметры одной ИСО в реальные же параметры другой, независимо от нарушения равноправия ИСО, как трансформации фронтов будут одинаковы в обеих ИСО. Релятивистское же преобразование переводит реальные параметры одной ИСО в никуда, поскольку их штрихованные координаты не принадлежат сопутствующей ИСО, которая в силу заявленного релятивистами равноправия, должна также находиться в согласованном времени, т.е. без наклона его плоскости. Говорить при этом о каком-то сравнении длин, времени вообще бессмысленно, поскольку все точки тел после перехода оказываются в разном времени, делая ИСО неравноправными, а значит, самими преобразованиями уничтожающими постулаты. Тем самым, равноправие ИСО для релятивизма критично вплоть до того, что если нет равноправия ИСО, то нет и релятивизма с его четырёхмерием. Для классического формализма, повторюсь, это не критично и даже безразлично.
Само же различие между тем, что по отношению к чему движется, было показано ещё в работе «Проблема физического времени в современной физике» {3}.
В ней было показано, что при движении источника по отношению к наблюдателю (синий тренд), с точки зрения ИСО, сопутствующей наблюдателю, диаграмма имеет вид, приведенный на рис. 8.
Вертикальность мировой линии наблюдателя на рис. 8 как раз свидетельствует о его неподвижности во времени в данной ИСО. Эквифазные же линии света трансформируются, а вместе с этим должны изменяться и уравнения, описывающие их в каждом из выбранных направлений в гипотезе Фицджеральда. Ограничившись же случаем горизонтального и вертикального распространения лучей, взятым из схемы Фицджеральда, релятивисты просто неправомерно обобщили частные формулы, построив на этом некую афизичную теорию Всего. Если бы они взяли общие уравнения с зависимостью от углов ориентации лучей, то своего четырёхмерия не получили бы, как не получили бы и эллиптической деформации полей.
Переходя же к случаю движущегося наблюдателя при покоящемся источнике и опять-таки из ИСО, сопутствующей ему, получим совсем иную диаграмму, вид которой представлен на рис. 9.
Как мы видим, на этой диаграмме мировая линия наблюдателя тоже вертикальна, но при этом эквифазные поверхности уже не деформированы, хотя взаимное движение имеет место.
Это могли бы понять учёные ещё в конце 19 века, если бы не увлеклись примитивизмом релятивизма, вся «правильность» которого была ограничена тем, что он использовал некоторое частное решение, дающее некую внешнюю похожесть с наблюдаемым, ограниченную приближениями малости, но за счёт этого выбрасывая из рассмотрения саму физику процесса.
Физика же такова, что из-за нарушения равноправия ИСО, когда покоящийся в ней источник ведёт себя не как истинно покоящийся относительно светоносной субстанции, нарушается не только структура фронтов. С разделением на истинные и мнимые лучи, происходит, как уже не раз обращалось внимание, изменение законов оптики, а с приближением к скорости света должна изменяться и структура самого вещества. С этим изменением, как показано в {3}, изменяется и закон Доплера. Причём, слишком существенно, чтобы в стиле релятивистов ограничиваться равноправием ИСО, неправомерно перенося его на околосветовые скорости движения источников.
Таким образом, в результате рассмотрения вопросов преобразования одной из взаимно движущихся ИСО в другую, показано, что преобразования Лоренца в общем случае неспособны создать структуру света, характерную для истинно неподвижного источника. Фронты света оказываются по-прежнему связанными с положениями маркеров, при соединениях источника с которыми эти фронты излучаются. Тем самым, релятивизм лишается своих постулатов, а значит и всех последующих рассмотрений как в СТО, так и в ОТО. Вместе с этим снимаются и все парадоксы, порождаемые релятивистской трактовкой, а мнимое соответствие с экспериментом должно и может быть переосмыслено с учётом трансформаций полей движущихся источников без объединения в единое пространство-время, как и без сведения релятивистских эффектов к преобразованиям координат.
Также снимается вопрос о том, что неподвижной мы можем принимать любую ИСО, которая оказывается покоящейся относительно наблюдателя, о чём более полно говорилось в {4}. Это приближение правомерно исключительно для скоростей, при которых можно пренебречь трансформацией полей в силу её малости. При этом, скорость света не становится бесконечной, в чём обвиняют релятивисты классическую физику, в формализме которой как раз была выявлена конечность его скорости, как определена скорость распространения света и рассчитан эффект Доплера, которым пользовались и с которым сверялись сами релятивисты. Вопрос в ином, а конкретно, в погрешностях, которые привносятся в ту или иную модель физического процесса учётом конечности скорости света. Если учитывать время запаздывания сигнала от датчика до рядом расположенного оператора, то в большинстве случаев учитывать скорость распространения света нет надобности, а если рассчитывать интерференционную картину, то без этого обойтись невозможно.
И даже если при сравнительно малых скоростях, как у спутников GPS, точность измерений достаточна для выявления скоростных эффектов, делающих ИСО неравноправными, мы должны учитывать указанную трансформацию полей, как это было сделано в работе {5}.

Литература:
1. С.Б. Каравашкин Физическое опровержение С-постулата – // блог «Classical Science».
2. . С.Б. Каравашкин О трансформации времени (полная версия) – // блог «Classical Science».
3. С.Б. Каравашкин, О.Н. Каравашкина Проблема физического времени в современной физике. 3. Особенности распространения световых лучей во взаимно движущихся инерциальных системах отсчета с точки зрения классической физики Труды СЕЛФ, т. 6, с. 53-83.
4. С.Б. Каравашкин О покоящейся инерциальной системе отсчёта – // блог «Classical Science».
5. С.Б. Каравашкин Поле синхронно движущихся источников ч. 6, Эффект движущегося резонатора – // блог «Classical Science».