Ных наблюдателей относительно воздуха

       Это сложение скоростей самолета и звука выполнено по классическому правилу сложения скоростей верных еще со времен Галилея, который и предложил принцип относительности в трактовке: «Все процессы в системе, движущейся равномерно и прямолинейно, протекают по тем же законам, что и в покоящейся системе». Для согласования подвижной и неподвижной систем координат используется математическое преобразование, которое называют преобразованиями Галилея:

           Х = Х* ± Vt,

         где Х*- координата точки в подвижной системе отсчета;

                          V – скорость подвижной системы координат относительно неподвижной.

       Для световых волн Эйнштейном сделано исключение. Получается, что если наш самолет будет подавать сигналы световым лучом, который распространяется со скоростью С, то и в (.) А и в (.)В скорость света будет равняться С. Трудно представить, но по формулам всё правильно, так как преобразования Лоренца приводят к релятивистскому закону сложения скоростей, который для нашего случая примет вид:

         для скорости светового сигнала в точке А,

        для скорости светового сигнала в точке В.

       Теперь нетрудно подставив вместо U скорость света с, получить в обоих случаях одинаковый результат – скорость света с: uA= uB =c.

       Вернемся к замедлению время в движущейся системе отсчета по отношению к покоящейся системе координат. Уже отмечалось, что такое замедление времени является как бы следствием теории относительности Эйнштейна.

       Считается, что подтверждение опытным путем следствия из теории, подтверждает правильность самой теории. Посмотрим какими опытами подтверждается замедление времени. В книге Г. Линдера «Картины современной физики» [2] описываются наблюдения над быстродвижушимися μ-мезонами. Эти частицы образуются на высоте около 20 км. при действии космического излучения на молекулы воздуха. μ-мезоны нестабильны, среднее время их жизни 2,2 мкс. Потом они распадаются на электрон и два нейтрино. Двигаясь со скоростью света, за время τ = 2,2·10-6 μ-мезоны покрывают лишь довольно короткое расстояние с τ = 648 м. Тогда они должны были бы бесследно распадаться уже на очень больших высотах, и частицы не могли бы достичь поверхности Земли. Однако по теории относительности движущийся объект подвержен замедлению времени и поэтому путь в 20 км. μ-мезон пролетает за время 66 мкс. Время же жизни равное 2,2 мкс было получено для покоящихся в лабораторной системе частиц.

       Вроде все правильно в подобных рассуждениях, но при этом молчаливо предполагается, что μ-мезон двигается в атмосфере Земли примерно со скоростью света (в вакууме 2,99·105 км/сек). Интересно знает ли мезон о запрете двигаться с большей скоростью. Может он пролетает 20 км. за время 2,2 мкс, но двигается с другой скоростью:

       V= 20 км / 2,2·10-6сек =9,09·106 км/сек

       Короче если отказаться от неверного постулата и принять существование скоростей больше скорости света в вакууме, то многие явления можно описать в рамках классического принципа относительности Галилея, и, следовательно, применять к скорости света классический закон сложения скоростей. Ведь явление аберрации звезд до сих пор объясняют сложением скорости света со скоростью источника.

          

Явление звездной аберрации, открытое в 1729 году, заключается в том, что все звезды в течении года описывают на небесной сфере эллипсы. Большая полуось этих эллипсов наблюдается с земли под углом α =20,5``. Такой угол связан с движением Земли вокруг Солнца со скоростью V=29,8 км/сек. Чтобы с движущейся Земли наблюдать звезду, необходимо наклонить трубу телескопа вперед по движению Земли, так как пока свет проходит длину телескопа, окуляр вместе с Землей переместится вперед. Сложение скоростей света и Земли производится векторно, используя теорему Пифагора.

          

Подпись: с-скорость

  света

      

             

              

Подпись: c

      

                                                                                                               U2 = c2+ V2

       Можно привести пример, как неправильный постулат тормозит познание мира в других областях физики. Современная модель атома считает электрон сплошной сферой с классическим радиусом re = 2,8·10-15м. Предполагается, что заряд распределен по поверхности этой сферы, а масса в виде энергии поля распределена в окружающем пространстве. У электрона есть собственный момент импульса или спин, который может иметь значения –1/2(h/2π) и +1/2(h/2π), где h – постоянная Планка. Тогда нетрудно вычислить скорость, которую должна иметь материальная точка на поверхности этого миниатюрного глобуса. Получается значение во много раз превосходящая скорость света. Чтобы избежать подобного «недоразумения», вводят новые постулаты, которые опять следуют не из опытов, а из формальных математических рассуждений.

       Думающие физики наверняка смогут привести другие более яркие примеры нестыковок теории и опыта, а просто верящие в заученные догмы станут доказывать, что хорошо согласуются опытные и расчетные данные. Результаты действительно согласуются, но только благодаря преобразованиям Лоренца, которые не были абстрактным допущением, а были получены из физической модели. Модель предполагала наличие эфира –всепроницающей среды, заполняющей пространство. Эта среда должна была не только способствовать распространению электромагнитных волн, но и обладать упругими свойствами, подобно жидкости. Именно поэтому при движении в этой среде должно было происходить уменьшение линейных размеров тел. Можно провести аналогию со сжатием шарика под действием потока воды. (Кому трудно представить изменение размеров твердых тел, пусть вспомнят разрушенные дома и сплющенные машины под действием волн).

       В преобразованиях Лоренца в движущейся системе сокращается длина в (где β = v/c) и увеличивается интервал времени во столько же раз. Инвариантом в этих преобразованиях является с=const, но это получается чисто математически, не имея под собой физического смысла.

       Чтобы понять как образуется инвариантная запись возьмем для примера закон всемирного тяготения. По формуле И. Ньютона сила притяжения Землёй (масса M) какого-то тела массой m равна:         ,    где R – радиус Земли.

       После сокращения масс m и перенесения знаменателя R2 в левую сторону получим:

                   ,   где - гравитационная постоянная.

       Знак сonst стоит потому, что в правой части уравнения стоят неизменные величины. Полученная запись R2g = const является инвариантом, который показывает, что с удалением от Земли, т.е. с изменением радиуса R должно меняться ускорение свободного падения g. Аналогично можно получить инвариант RV2 = const, где V – скорость тела при облете вокруг Земли.

       Таким образом скорость света в преобразованиях Лоренца является инвариантом, но ни откуда не следует заключение, что она является предельной величиной в передаче взаимодействий. Скорость по определению является отношением длины пути к затраченному на это промежутку времени. Измеряется путь и время, а скорость вычисляется (V = S / t). Таким образом это величина производная от мер пространства и времени. Эйнштейн сделал скорость света основой, независимой переменной, основополагающие понятия – пространство и время – стали зависимыми переменными.

       Научный мир во времена Лоренца был убежден в существовании эфира, но не хватало экспериментов и достойной физической модели. Дискуссия Лоренца и Пуанкаре отражена в выше приведенной статье данной в приложении, а сейчас процитируем В.И. Секерина: «Вклад Эйнштейна в создание теории относительности проявился в том, что своим парадоксальным постулатом с=const он перенес трудности эфирной лоренцевской модели в область формальных рассуждений и мысленных опытов, где уже не было места каким-либо физическим предположениям. Что было голову ломать над загадкой природы постоянства скорости света в интерферометре Майкельсона, лучше просто объявить: скорость света – величина постоянная, без объяснений и обоснований. Просто и гениально! Этим шулерским трюком получена неуязвимость теории относительности в течении длительного времени. Перед физиками она защищена филосовской направленностью, а перед философами – технической сложностью”.

       Хотя В.И. Секерин является противником Эйнштейна, он вслед за многими считает, что опыты Майкельсона привели к отрицательным результатам. Это дает ему право в конце брошюры критиковать как эфиристов так и релятивистов. Давайте разберемся с опытами А. Майкельсона и Е. Морли как продолжением создания мистификации века.

       Все учебники связывают появление теории относительности с результатами попыток объяснить опыты Майкельсона. Кроме того, во всех учебниках и более серьёзных публикациях в один голос утверждается, что опыты Майкельсона и Морли с целью обнаружения «эфирного ветра» дали отрицательный результат. Только в книге О.П. Спиридонова «Фундаментальные физические постоянные» (я туда полез совсем по другому поводу) было сказано, что на самом деле были зафиксированы значения в 3,5 км/сек. Это мало мне помогло, так как результат отличался от ожидаемого значения 30 км/сек на порядок. Однако данный факт вызвал недоумение по поводу сокрытия научных результатов в основной массе публикаций. Ведь будущие физики заранее обречены делать неправильные выводы.

       Опять вернемся к опыту Майкельсона, описание которого можно найти в любом учебнике. Как уже говорилось, смещение полос интерференционной картины двух световых лучей должно было дать результат близкий к 30 км/сек, так как эфир считали неподвижной субстанцией. Однако было измерено смещение, которое соответствовало скорости величиной только 3-4 км/сек. Этот результат сам А. Майкельсон отнес к погрешностям измерений.

       Перипетии дальнейших экспериментов подробно рассмотрены в брошюре Ю.М. Галаева «Эфирный ветер. Эксперимент в диапазоне радиоволн» [7]. В ней кроме предыстории исследований, рассказывается о проведении автором эксперимента с радиоволнами 8 мм диапазона, который полностью подтвердил наличие эфира, причем результаты совпали с результатами более поздних опытов А. Майкельсона и Е.Морли.

       Для краткости изложения процитируем выдержки из брошюры В.А.Ацюковского «Материализм и релятивизм в современной теоретической физике» [5]. Брошюра доктора технических наук была посвящена 90-летию выхода в свет книги В.И. Ленина «Материализм и эмпириокритицизм», поэтому не содержит формул в отличие от брошюры Ю.М. Галаева. Я вообще боюсь отпугнуть некоторых читателей формулами, так как некоторые их панически бояться. А с другой стороны все формулы (кроме раздела «физический вакуум и теория эволюции», в котором они приведены действительно для устрашения) взяты из учебников обычной школьной программы.