www.ASTROLAB.ru

ASTROLAB.ruСтатьиСкорость света (Часть 2)
ГлоссарийФото космосаИнтернет магазинКосмос видео



Скорость света (Часть 2)
Версия для печати

Во времена Лоренца перед учеными ставилась задача допустить или запретить паровозам ездить со скоростью более 20 км/час, так как многие полагали, что от столь высокой скорости люди будут падать в обморок.

Лоренц, делая преобразования координат из покоящейся четырехмерной системы в такую же подвижную, и наоборот, не вкладывал в них физического смысла, за что ему впоследствии досталось от родственников и знакомых, потому что позднее, получив те же самые формулы, Эйнштейн приобрел куда большую известность.

Четвертой координатой к трем Декартовым у Лоренца прилагалось время:

Ф(x, y, z, t)=A1x + A2y + A3z + A4t + A5.

Сохранение масштаба явления (*) в координатах, перемещения в которых нет, и равноправности перехода из системы в систему (**), в математике можно выразить следующим образом *.

Здесь Лоренц делает первое отступление от правил: вместо а=± 1, он принимает а=1. Предлог - иначе координаты меняют направление на противоположное.

Для установления множителя в соотношении координат, в которых происходит движение - ось Х, Лоренц решает задачу, подобную рассмотренной нами - восприятие движущегося предмета. Только делает это в четырехмерной системе. Я приведу кусочек вывода, последовательность действий в котором в комментариях не нуждается:



И опять под надуманным предлогом вопрос о знаке перед квадратным корнем снимается. Если поставить минус, то возможны отрицательные время и длина. Требований к скорости С Лоренц не выдвигал, если не считать ее функциональной независимости от координат. Но из-за того, что превышение V над C приводит к мнимому результату, вариант V > C отвергается.

Напомню, что квадратный корень рожден приданием скорости С неопределенного статуса. Она превращена в нечто, с одной стороны имеющую возможность сочетаться с относительной скоростью - C± V, с другой стороны, попав в подкоренное выражение, становится усредненной величиной и неким абсолютом.

Изначально Эйнштейном решалась задача: как будут в неподвижной системе координат выглядеть явления, происходящие в подвижной? В отличии от Лоренца, он использовал Декартову систему координат. Но, во-первых, сразу ввел понятие постоянной скорости света, которая равна средней скорости прохождения светового луча до объекта и обратно

.

Во-вторых, заменил длины временными отрезками - использовал вместо рулеток хронометры. В итоге получились формулы, копирующие преобразования Лоренца, но, якобы, наделенные физическим смыслом (какой может быть физический смысл у средней скорости?). Так же, как и Лоренц, Эйнштейн не утруждает пользователей ломать голову над знаком квадратного корня.

Примечание: У Перельмана есть розыгрыш, хорошо подчеркивающий необходимость выбора и зависимость знака перед квадратным корнем лишь от логики. Следует заявление, что в математике дважды два может быть равно не четырем, а пяти. Напишем равенство

16-36 = 25-45

Добавим обеим сторонам одно и то же число

16-36 + 81/4 = 25-45 + 81/4.

Предадим слагаемых другой вид, не меняя значений

.

Преобразуем уравнение



Извлечем корни и получим



Освободимся от одной и той же слагаемой с каждой стороны равенства и придем к парадоксальному выводу: 2х2=5!

Используемые в данном доказательстве "шулерские" приемы:

1) Привычные, легко воспринимаемые цифры заменяются сложными записями. Для восприятия их конкретными значениями необходимо провести арифметические действия. В нашем случае 9/2 не воспринимается сходу как привычное десятичное значение 4,5. Ведь суть обмана в том, что после вычитания в скобках остаются плюс и минус 0,5, которые в квадрате приобретают один знак.

2) При извлечении квадратных корней не ставится задача выбора знака. Он принимается для обеих сторон положительным, а правильно следовало написать промежуточное уравнение:

.

С такой расстановкой знаков равенство отменяется, и протащить выражение 2х2=5 не получится.

3) Как вполне естественное действие, цифра "4" преобразуется в "2х2". После решения задачи, вместо поиска вкравшейся ошибки, нахально утверждается, что 2х2=5! Далее, следовало бы вернуться к началу и не заменять четверку множителем "дважды два", так как, согласно сделанному им же расчету, последнее равно пяти. Но тогда не будет, якобы, научно доказанного и привлекающего внимание эффекта, например, временного парадокса, придающего релятивисткой физике некий шарм.

Как я понимаю исходные предпосылки Эйнштейна при создании ОТО?

Первое: существует абсолютное время, независимое от систем отсчета.

Второе: скорость света в любой выбранной системе отсчета постоянна и не зависит от того, движется она или нет, находится ли выбранная система в других или нет. При переходе наблюдателя в другую систему, скорость света старой суммируется с разностью скоростей систем.

Что касается времени, то все понятно. А вот со скоростью света - не очень. Свет у Эйнштейна не принадлежит сам себе, как звуковая волна, и не принадлежит системе, потому что вынужден сочетаться с относительной скоростью другой системы.

Прославило Эйнштейна его убеждение, что правильны и соответствуют физическим реалиям математические формулы, мягко говоря, не стыкуемые с исходными предпосылками. Чем поведение света в ОТО отличается от его поведения, изложенного во второй предпосылке? Тем, что он НЕ суммируется! В справочниках приводят его величину с припиской - «в вакууме». Но это не значит, что если ты бежишь к нему, то его скорость относительно тебя станет больше.

Почему я не доверяюсь расчетам Лоренца и Эйнштейна? Недоверие вызывает не сама последовательность замены одних символов другими, тут в ошибке подозревать смешно, а подмена символов понятиями.

Ни кто, даже автор ОТО, не смог представить релятивисткою механику в виде целостной конструкции, позволяющей описывать себя без формул и абстракции - конуса Минковского. Поясню:

Математик Фридман, наш соотечественник, применявший в работе и освоивший тензорный анализ, заинтересовался космологией Эйнштейна, которую можно считать сформированной на тензорном языке. Он обнаружил не стационарное решение, которое описывает расширяющуюся Вселенную. Эйнштейн сначала игнорировал математика, потом посоветовал поискать в расчетах ошибку, так как то, что предрекал Фридман, могло присниться лишь в дурном сне. Только после публикации Фридманом в 1924 г. статьи о расширяющейся Вселенной, когда другие математики перепроверили расчеты, Эйнштейн признал свою неправоту. Сегодня по телевидению часто показывают физиков, надувающих резиновые шарики с нарисованными звездами. Физики прикладывают к звездам пальчики и говорят об увеличении расстояния. Вот только некому им подсказать, что данная модель анизотропная и не позволяет пользоваться константой Хаббла. У шарика изменение расстояния по сфере более чем втрое превышает изменение расстояния по радиусу. Такая модель позволяет без труда найти центр.

Астроном Шварцшильд, аналогично Фридману, "дополнил" ОТО понятиями гравитационного радиуса и черной дыры. Сегодня некоторые ученые-космологи 90% массы Вселенной списывают на черные дыры, но не могут указать на небе ни одной бесспорной.

ОТО навязывает понятия, не поддающиеся осмыслению. Благодаря ей любое «поле» - электрическое, магнитное, в том числе гравитационное - обладает массой. Оно и понятно: раз поле переносит энергию, то какое-то время ею обладает. Энергия и масса в ОТО - близнецы, братья. Их брак зарегистрирован известной формулой Е=mc2. От того, что электрическое поле, например, обладает массой, на которую воздействует гравитация, ни холодно, ни жарко. Ведь однополярное поле, надо полагать, ведет себя подобно газу - стремится расшириться, и только заряд способен создать зону с повышенной плотностью. Два одинаковых заряда, значит - и поля, отталкиваются. Разные заряды друг друга нейтрализуют. А с гравитацией все не так. Если она способна существовать в виде поля, то есть быть не привязанной к конкретным материальным частицам, то нет противопоказания зонам с повышенной плотностью объединяться. Как частицы липнут друг к другу, так и аномальные гравитационные поля должны сливаться и привлекать к себе более слабых. Если объединению частиц (гравитационному коллапсу Вселенной) препятствует их кинетическая и тепловая энергия, то, что мешает не привязанному к ним, самостоятельно существующему гравитационному полю сжать себя в "черную дыру"?

Предположим, что звездолет Вашего товарища набирает скорость равноускоряясь, а не стартует с крейсерской, как приняли раньше. Наблюдая его с помощью радиолокатора, вы обнаружите явление, которое, если забыть об ограниченности скорости радиоволн, заставит усомниться в исправности двигателя: собственное ускорение корабля начнет уменьшаться. Причина понятна и она в том, что при наборе кораблем скорости соизмеримой со световой, доплеровский эффект проявится не только в покраснении изображения корабля в телескопе, а вынудит радиостов настроиться на прием сигналов намного меньшей частоты, чем излучаемая. Вам будет казаться, что звездолет не только стал медленнее разгоняться, но и все на нем стало делаться медленно. А Ваш товарищ растянутым басом будет заверять, что на борту порядок и он на тренажере пробегает стометровку за то же время, что и на Земле. Именно такая картина легко просчитывается в ньютоновской механике.

Релятивистское объяснение явления - с увеличением скорости увеличивается масса, поэтому при сохранении двигателем тяги ускорение уменьшается.

Здесь так же нелегко разобраться: кто должен учитывать увеличение массы - земляне, космонавты или те и другие?

Хочется думать, что увеличение массы - это мираж земного наблюдателя. Если бы это происходило в натуре, то нарушало принцип относительности: относительно чего космонавтам измерять свою скорость?

О том, что у космонавтов время течет медленнее, знают все. Только не знают почему. Одни понимают разницу во времени так, как ее описывают поэты в романах о трагедии поседевших жен, встречающих моложавых космонавтов. Другие уверяют, что все в полетах относительно - от космонавтов улетают на планете, а потом возвращаются жены, что есть абсолютное время и встретятся люди одинаково состарившиеся. И те, и другие ссылаются на Эйнштейна: первые приводят формулу, связывающую подвижные и неподвижные часы:

(3);

вторые ссылаются на относительность и равноправность событий. Принципом относительности Эйнштейн назвал то, что для всех координатных систем, для которых справедливы уравнения механики, справедливы те же самые электродинамические и оптические законы. Но на вопрос: какие часы - земные или космонавта, тикают медленнее, Эйнштейн отвечает однозначно - всегда у космонавта.

Если при расчетах временной поправки в формуле (3) перед квадратным корнем для разлетающихся объектов оставлять знак "+", а для сближающихся ставить "-", то у вернувшихся космонавтов часы будут показывать то же время, что домашние. Но это делать запрещено на основании того, что тогда придется искать другие причины долгоживучести некоторых микрочастиц. Уже пятьдесят лет во всех публикациях ссылаются на какой-то мюон, который якобы рождается только высоко в атмосфере от воздействия на нее космических лучей, и без временного парадокса не мог бы регистрироваться на земле.

Я против временного парадокса в макромире потому, что житейский опыт и принцип относительности и по-эйнштеновски, и по-жванецки отвергают "неравноправность" землян и таукитян. Земля имеет приличную орбитальную скорость. Для полета на Солнце кораблю требуется ее уменьшить и лучше до нуля. Если бы мир был ограничен солнечной системой, то летающим объектом становится Земля, а не корабль. Этот пример можно переписать на полет к центру нашей Вселенной. По-эйнштейновски получается, что тиканью часов важна не скорость, а название места, где они установлены.

Представим, что товарищ улетает на звездолете, мгновенно набирающем крейсерскую скорость 0,5С (половина световой). Вы договорились каждый час связываться и по прошествии указанного времени посылаете видеоклипы.

Предлагается решить:

- какое время будут показывать Ваши часы, когда придет картинка от товарища?

- какое время будут показывать часы товарища, когда придет картинка от Вас?

1-ая задача. К прошедшему часу необходимо прибавить время прохождения радиоволны от корабля до Земли. При скорости волны равной С оно составит 0,5 часа. Ответ: 1,5 часа будут показывать Ваши часы, когда придет видеоклип от товарища, на котором часы показывают 1 час.

2-ая задача. Расстояние, которое преодолеет радиоволна до звездолета, будет равно расстоянию, которое пролетит он за час и время, требуемое волне достичь его. Можно составить уравнение: Сt=V(1+t), где t - время после часа. Найденное из уравнения время t=1. Ответ следующий: 2 часа будут показывать часы космонавта, когда придет Ваш сигнал.






??????.???????