30 Дек

ФАТАЛЬНЫЕ ОШИБКИ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

Теоретическая физика XX века, основанная на специальной теории относительности (СТО) строилась не на результатах опыта, а на ряде принципов, которые предполагали неевклидовость пространства и непостоянство течения времени, а также на идее отсутствия в природе эфира. В классической физике эфир играл роль среды, в которой распространяются световые волны.

Побудительной причиной к написанию статьи «К электродинамике движущихся тел» [9, с. 7] по словам автора стала асимметрия магнитных и электрических явлений и отрицательный результат опыта Майкельсона – Морли 1987 г.[5, с. 41], наводящие на мысль о том, что никакие свойства явлений не соответствуют понятию абсолютного покоя».

Неудачу опыта Майкельсона – Морли [5, с. 41] Хендрик Лоренц объяснил сокращением продольного плеча интерферометра в направлении его движения. Для этого в теорию был введен коэффициент негалилеевости . Такое предположение спасало идею эфира и объясняло «отрицательный» результат опыта .

В последующих подобных экспериментах, проведенных Миллером [6, с. 99], и Галаевым [2, с. 331] эфирный ветер был надежно зарегистрирован. А данные работ [7, с.133][8, с. 76] говорят о том что и в эксперименте Майкельсона — Морли был уверенно зарегистрирован эфирный ветер. Эти работы позволяют думать, что сокращения размеров движущихся тел не происходит. Этот вывод созвучен с мнением Бриллюэна: «…преобразования Лоренца представляют собой математическое средство и ненаблюдаемы; они очень полезны, но явно не имеют физического смысла. Аналогично элемент длины ds² Минковского следует рассматривать как очень интересное выражение, но столь же лишенное физического смысла» [1, с. 100].

СТО строилась на основе двух принципов и на предположении об отсутствии эфира в природе.

  1. Законы, по которым изменяются состояния физических систем, не зависят от того, к которой из двух координатных систем, движущихся относительно друг друга равномерно и прямолинейно, эти изменения относятся. Это принцип относительности Галилея.
  2. Каждый луч света движется в «покоящейся» системе координат с определенной скоростью V, независимо от того, испускается ли этот луч света покоящимся или движущимся телом. В статье скорость света обозначается буквой V, далее мы будем пользоваться современным обозначением скорости света с. Второй принцип приводит к выводу о том, что во всех инерциальных системах отсчета скорость света неизменна и равна с. Действительно, имеем две системы отсчета (рис 1). Систему отсчета K назовем «покоящейся». В ней находится источник света S. Система отсчета движется вдоль оси со скоростью v.

Рис 1 Инерциальные системы отсчета

Из принципа равноправия систем отсчета можно считать, что система K движется относительно системы К’ со скоростью -v. Так как скорость света в не зависит от того испускается ли он покоящимся или движущимся телом, то в силу второго постулата скорость света и в системе К’  равна с. Об этом же прямо говорится в более поздней работе Эйнштейна, в которой сказано: «Поскольку скорость распространения света в пустоте относительно обеих систем координат равна с, уравнения…» [10, с. 682].

Выполнение принципов 1 и 2 одновременно возможно только лишь при условии отсутствия в природе эфира, так как его сущест­вование сразу же делает возможным обнаружение движения тел относительно абсолютной системы отсчета, с которой связан эфир. Действительно, если в системе отсчета К — скорость света в пустоте равна с, то при переходе от инерциальной системы отсчета К к системе отсчета К’, по правилу классического сложения скоростей мы получим C’ = C — V. Из этого выражения видно, что если скорость света равна с в системе К, то во всех других системах, движущихся относительно К, она уже будет другой, и поэтому система К сразу же получает статус абсолютной системы отсчета.

В СТО отказ от идеи эфира сформулирован так: «Введение «светоносного эфира» окажется при этом из­лишним, поскольку в предлагаемой теории не вводится абсолютно покоящееся пространство» [9, с. 7]. Отказ от светоносного эфира не делает пространство пустым так как пространство связано с материей. И если мы удаляем эфир, то пространство по-прежнему заполнено материей, но в другом состоянии, с которой по-прежнему будет связана абсолютная система отсчета.

Так как в СТО скорость света одинакова во всех системах отсчета то величины  и  также не меняют своих значений при переходе из одной системы отсчета в другую. Из этого следует, что в СТО как и в классической

физике мы также имеем дело с абсолютной системой отсчета.

Другим очень важным мысленным экспериментом в СТО является процедура синхронизации часов в покоящейся и в движущейся системах отсчета.

Пусть из точки A в момент времени  по часам A отправляется короткий световой импульс (рис. 2). Время прихода импульса в B и отражения

прикладывания масштаба так же, как и в случае измерения покоящегося стержня». Следует заметить, что если считать справедливым предположение Лоренца о сокращении движущихся тел, то этот метод измерения не позволяет определить разницу в длинах покоящегося и движущегося стержней, так как, масштаб посредством которого производится измерение движущегося стержня сокращается в том же соотношении, что и измеряемый стержень. Поэтому результат измерения длины движущегося стержня будет таким же, что и при измерении покоящегося стержня даже если мы будем проводить измерения очень точным интерференционным методом.

Наблюдатели, находящиеся у часов A и B применяют к ним установленный ранее критерий синхронности хода часов (1), т.е. равенство разностей показаний часов в точках A и B при движении луча «туда и обратно». После подробного описания процедуры измерения стержня автор делает неожиданный вывод. «При сравнении синхронности хода часов в движущейся системе отсчета второй постулат дает следствие»:

«Итак, наблюдатели, движущиеся вместе со стержнем, найдут, что часы в точках А и В не идут синхронно, в то время как наблюдатели, на­ходящиеся в покоящейся системе, объявили бы эти часы синхронными. Итак, мы видим, что не следует придавать абсолютного значения поня­тию одновременности. Два события, одновременные при наблюдении из одной координатной системы, уже не воспринимаются как одновременные при рассмотрении из системы, движущейся относительно данной системы».

Такой вывод противоречит второму постулату, который утверждает неизменность скорости света во всех инерциальных системах отсчета и противоречит сформулированной далее теореме релятивистского сложения скоростей. Здесь мы имеем дело с грубой логической ошибкой. Так как, в силу второго постулата и релятивистского закона сложения скоростей писать c — v и c + v неверно, это классический способ сложения скоростей, предполагающей среду, в которой распространяется свет, т.е. эфир. Но эфир в СТО не рассматривается, его заменила пустота. Следовательно как и в случае синхронизации часов в покоящейся системе отсчета в знаменателях выражения (3) необходимо писать с вместо выражений c — v и c + v. Т.е. заключение о несинхронности хода часов не вытекает из второго постулата. Автор допустил серьезную логическую ошибку, но предположим что это так. Сравним полученную формулу с условием синхронности хода часов в покоящейся системе отсчета (1). Это равенство выполняется в том случае, если скорость распространения сигнала будет одинакова в направлениях «туда и обратно» и будет равна с. Перепишем равенство (1) следующим образом

Легко заметить, что выражения (3) и (4) отличаются друг от друга только значениями скоростей стоящих в знаменателях. Поэтому показания часов у концов стержня  должны быть разными, так как изменились скорости распространения сигнала «туда и обратно» по сравнению со скоростью света в покоящейся системе отсчета. В силу второго постулата в знаменателях должна стоять скорость света с, а не разность c — v и c + v и сумма A. Поэтому вывод Эйнштейна о разности показаний часов в точках  и  следует считать ошибочным и не имеющим отношения к реальности.

Далее в работе [9, с. 7] делается попытка вывода преобразований Лоренца оригинальным методом. Очень простую характеристику этого вывода можно найти в работе [4, с. 1]: «В физике часто используются очевидные положения, которые представляются достаточно ясными и не требуют последующего обоснования… Одним из таких очевидных положений является вывод Эйнштейном преобразований Лоренца. Автор в начале своего вывода делает допущение: если мы положим

 x = x – vt (5)

Не рассматривая логику доказательства, обратим внимание на результат:

                 (6)

Сравнивая выражения (5) и (6) легко установить их несоответствие. Если мы в начале доказательства полагаем a = b, а приходим к выводу, что a = k · b ≠ b, то из этого следуют две возможности. Исходное предположение не верно, но здесь мы имеем дело с преобразованием Галилея, справедливость которого не вызывает сомнений. Или мы должны предположить ошибочность доказательства.

Действительно, в следующих выражениях, взятых из статьи [9, с.7] можно увидеть ту же ошибку что и в разделе о синхронизация движущихся часов. В этих выражениях используется закон классического сложения скоростей, недопустимый в рамках принятых постулатов. Здесь буквой V как и в оригинале обозначена скорость света.

Подробный анализ Эйнштейновского вывода преобразований Лоренца проведен в работе [3, с. 55]. Автор в результате проведенного анализа делает следующий вывод: «уравнения Лоренца из принятой Эйнштейном кинематики и принципов не выводятся». Как нам представляется коэффициент негалилеевости (10) автором в СТО введен «руками».

 Далее в работе [9, с. 7] сформулирована теорема о релятивистском сложении скоростей. «Скорость света V от сложения со скоростью, которая меньше скорости света, не может быть изменена». Для этого случая имеем

                                 (11)

Теорема о релятивистском сложении скоростей следует после раздела о синхронизации часов и раздела содержащего вывод преобразований Лоренца т.е после того как уже были «выведены» основные формулы СТО. Такое композиционное построение работы неоправданно. Теорема о релятивистском сложении скоростей должна была следовать за вторым постулатом теории, но тогда теория относительности выглядела бы совсем по другому, без использования выражений для суммы V + v и разности V — v.

Полученная формула (16) говорит о том, что при наблюдении движущейся системы, информация о событиях происходящих в ней будет поступать с замедлением, зависящим от скорости удаления системы отсчета, от скорости распространения сигналов в среде и от скорости движения самой среды. Эта формула допускает понятие абсолютного времени и свободна от парадоксов и противоречий присущих СТО.

При первом знакомстве с СТО, как правило, сначала стано­вятся противниками этой теории как «противоре­чащей здравому смыслу». Затем приходит «понимание» и «осознание» ее «красо­ты». Но если продолжить размышление над СТО то неизбежно приходит понимание ее логических несоответствий.

Второй постулат СТО представляет собой метафизическое допущение и его нельзя использовать в физической теории. Отказ от идеи эфира и попытка отказа от пространства, содержащего эфир приводит к другому «абсолютному пространству», построенному на идее неизменности скорости света во всех системах отсчета. Метод измерения длин, использованный в СТО не позволяет заметить разницу длин стержней в движущейся и в покоящейся системах отсчета, так как движущийся эталон испытывает сокращение в той же пропорции что и измеряемый стержень, поэтому результаты измерений и в покоящейся и в движущейся системе будут идентичны.

Основные выводы СТО получены в рамках классического метода сложения скоростей, допускающих скорости больше скорости света. Несинхронность хода часов в движущейся системе отсчета вызвана разностью скоростей «туда и обратно», а не изменением свойств пространства и времени. Анализ вывода преобразований Лоренца приводит к мысли о том, что коэффициент негалилеевости введен в теорию «руками».

Теорема о сложении скоростей запрещает использования разности c — v и суммы c + v с помощью которых получены основные выводы СТО. Композиционно теорема о релятивистском сложении скоростей должна была бы следовать за вторым постулатом теории, но тогда у нас не было бы возможности изучать СТО, приводящей читателя ко множеству парадоксов, которые делают ее нефизичной.

Список литературы:

  1. Бриллюэн Л. Новый взгляд на теорию относительности. Из-во «Мир», Москва, 1972г, с. 100-101
  2. Галаев Ю.М. Результаты повторения эксперимента Д. К. Миллера в диапазонах радио- и оптических волн. «Эфирный ветер». Сб. статей. 2–е издание. //Под ред. В.А. Ацюковского. М.: Энергоатомиздат, 2011г. , с. 331.
  3. Гречаный П.П., Попов П.А. Сто лет дороги в никуда: Конец специальной теории относительности. – М.: 2003г. – 55 с.
  4. Корнева М. Ошибка Лоренца .  http://ivanik3.narod.ru/TO/Kuligin/20040125ol.pdf
  1. Майкельсон А., Морли Э. Об относительном движении Земли и светоносного эфира (1887), «Эфирный ветер». Сб. статей. 2–е издание.//Под ред. В.А.Ацюковского. М.: Энергоатомиздат, 2011г. , с. 41.
  2. Миллер Д. К. Значение экспериментов по обнаружению эфирного ветра в 1925 г. на горе Маунт Вилсон, «Эфирный ветер». Сб. статей. 2–е издание.//Под ред. В.А.Ацюковского. М.: Энергоатомиздат, 2011г. , с. 99.
  3. Новалов А.А. Новая модель эксперимента Майкельсона — Морли. Материалы IX Международной конференции «Актуальные проблемы науки XXI века» 3 часть, Москва, 2016 г. с. 133.
  4. Новалов А.А. Эксперимент Майкельсона – Морли. Новая модель. (полная версия). Единый Всероссийский научный вестник, №6, часть 1, Москва, 2016 г., с.76. http://vnoojournal.ru/wp-content/uploads/2016/07/VNS_6_p1.pdf
  1. Эйнштейн А. К электродинамике движущихся тел. Собр. науч. трудов в 4-х т., М.: Наука, 1965. Т.1, с. 7 – 35
  2. Эйнштейн А. Эфир и теория относительности. Собр. науч. трудов в 4-х томах. – М.: Наука, 1965. Т.1, с. 682-689
    ФАТАЛЬНЫЕ ОШИБКИ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
    В работе Эйнштейна «К электродинамике движущихся тел» допущены серьезные логические ошибки. Это несоответствие выводов с исходными допущениями. В работе высказано предположение о том, что преобразование Лоренца введено в теорию «руками». Показано, что в рамках принятых постулатов, автору не удалось избавиться от эфира и абсолютной системы отсчета. В результате ошибок, теория относительности приводит ко многим парадоксам, что говорит о ее нефизичности. В работе приводится модель замедления времени в движущейся координатной системе
    Written by: Новалов Алексей Артемович
    Published by: БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА
    Date Published: 01/13/2017
    Edition: ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.12.16_33(2)
    Available in: Ebook