Движение с высокой скоростью

Как указывалось в главе 3, “пространство” нашего повседневного опыта - как мы его назвали, пространство продолжений, - это просто система отсчета и не имеет никакого реального физического значения. Но отношения, представленные в этой системе отсчета, имеют физическое значение. Например, если расстояние между объектом А и объектом В в пространстве продолжений равно х, тогда, если объект А проходит расстояние х в направлении АВ, в то время как объект В остается стационарным относительно системы отсчета, два объекта войдут в контакт. Контакт обладает наблюдаемыми физическими результатами. А тот факт, что он происходит в координатном положении, достигнутом объектом А после движения, определенного в терминах координат от конкретного начального положения опять же в системе координат, демонстрирует, что отношение, представленное разницей между координатами, обладает определенным физическим значением.

Эйнштейн называет это “метрическим” значением; то есть, связью между различиями координат и “измеряемыми длинами и временами”. Большинству тех, кто не занимался каким-либо скрупулезным изучением логической основы так называемой “современной физики”, существование такого вида измерения, возможно, кажется очевидным. И, не боясь, можно сказать, что тех, кто сейчас принимает теорию относительности Эйнштейна, сравнительно мало, потому что эта ортодоксальная в своей области доктрина осознает, что его теория отвергает существование такого значения. Но любой анализ логической структуры теории покажет, что это так, и собственное заявление Эйнштейна на эту тему, процитированное раньше, не оставляет в этом никакого сомнения.

Это один из примеров странной особенности нынешней ситуации в науке. Ряд членов научного сообщества принял базовые теории “современной физики” как верные и готов сражаться, если они ставятся под вопрос. И в то же время, большинство абсолютно не желает принимать некоторые аспекты теорий, которые их создатели считают существенными характеристиками теоретических структур. Например, сколько приверженцев современной теории атомного ядра соглашаются принять допущение Гейзенберга, что атомы не “существуют объективно в том смысле, в котором существуют камни или деревья”?40 Возможно, столько же, сколько желающих принять допущение Эйнштейна, что различия координат не обладают метрическим значением.

Во всяком случае, в связи с нынешним общим признанием теории относительности в целом, не взирая на широко распространенное несогласие с некоторыми из составляющих ее частей, полезно указать, чем выводы, сделанные в этой области развивающейся СТОВ, отличаются от допущений теории относительности. Следовательно, эта глава будет посвящена рассмотрению статуса концепции относительности, включая расширение, в котором новые идеи согласуются с ней. Затем, глава 8 представит полное объяснение движения с высокими скоростями, выведенное из новой теории. В этой связи стоит упомянуть, что сам Эйнштейн осознавал “вечно проблематичный характер” своих концепций. В этой главе в предпринятом скрупулезном исследовании его теории мы следуем его рекомендации, выраженной следующими словами:

“В интересах науки, необходимо вновь и вновь заниматься критикой фундаментальных концепций, чтобы они не начали бессознательно управлять нами. Это становится очевидным особенно в ситуациях, включающих развитие идей, в которых последовательное использование фундаментальных концепций приводит к трудно разрешимым парадоксам”.41

Несмотря на всю путаницу и противоречивость, связанные с этой темой, вовлеченные в нее факторы, по сути, просты, и их можно прояснить рассмотрением соответственно простой ситуации, которую, для удобства, мы назовем “случаем двух фотонов”. Предположим, что фотон Х возникает в положении 0 в фиксированной системе отсчета и движется линейно в пространстве с единицей скорости, скоростью света (как поступают все фотоны). В системе координат через единицу времени он достигнет положения х – расстояния, равного одной единице пространства от 0. Это простой факт, вытекающий из движения фотона Х. Он не зависит от того, что может делать любой другой объект. Аналогично, если другой фотон Y покидает положение 0 одновременно с фотоном Х и движется с той же скоростью от 0, но в противоположном направлении, в конце одной единицы прошедшего времени этот фотон достигнет положения y, равного одной единице пространства от 0. Это тоже целиком и полностью зависит от поведения движущегося фотона Y и не зависит от того, что происходит с фотоном Х или от любого другого физического объекта. В конце одной единицы времени в координатной системе отсчета Х и Y отделены друг от друга двумя единицами пространства (расстояние).

В современной практике время измеряется определенным повторяющимся физическим процессом. Этот процесс или устройство, в котором он происходит, называется часами. Таким образом, последовательность изменяемого времени – это стандартная величина времени, которая, на основе нынешнего понимания, входит в физические отношения. Скорость или быстрота, измерение движения, определяется как расстояние (пространство) за единицу времени. В терминах общепринятой системы отсчета это означает расстояние между координатными положениями, деленное на зарегистрированный интервал времени. В случае двух фотонов увеличение координатного расстояния за единицу пройденного времени равно двум единицам пространства. Относительная скорость двух фотонов, определенная стандартным образом, составляет две естественных единицы, то есть дважды скорость света, скорость, с которой движется каждый из двух объектов.

В 1887 году эксперимент Майкельсона и Морли сравнил скорость света, движущегося туда и обратно по кругу в разных направлениях относительно движения Земли. Исследователи не обнаружили разницы в скоростях, хотя точность эксперимента была весьма далека от требующейся для обнаружения ожидаемой разницы, если бы она имела место. Наряду с другими, этот эксперимент подтвердил первичные данные и вынудил сделать вывод, что скорость света в вакууме постоянна, независимо от системы отсчета. Именно так определение скорости стандартным методом (деление пройденного расстояния на прошедшее время) привело к неверному ответу при движении на высоких скоростях.

Как выразился Капек, эффект был “сокрушительным”. Казалось, он подрывает всю структуру теоретического знания, возведенную веками усилий. В нижеследующем утверждении Сэра Джеймса Джинса, написанном всего через несколько десятилетий после события, демонстрируется удар, нанесенный физикам того времени:

“Больше двух веков верили, что система законов Ньютона дает совершенно последовательное и точное описание процессов природы. Затем, ближе к концу девятнадцатого века, некоторые эксперименты, включая знаменитый эксперимент Майкельсона-Морли, показали, что вся схема незначима и внутренне противоречива”.42

После двадцатипятилетней путаницы Эйнштейн опубликовал специальную теорию относительности, предложившую теоретическое объяснение расхождения. С самого начала эту теорию окружали неясности и противоречия. Более того, при ее применении к конкретным областям противоречие продолжалось. В попытках разрешить “парадоксы” и другие несоответствия предлагались объяснения разной природы и адекватности. Но математический успех теории впечатлял. И хотя математика предшествовала теории и не точно ей соответствовала, математических успехов, наряду с отсутствием любого серьезного конкурента и сильным желанием физиков иметь хоть что-то, с чем можно работать, было достаточно для гарантированного общего признания.

Однако сейчас, когда появилась новая теория, погрешности теории относительности обрели новое значение, поскольку доводы, оправдывающие использование теории, не смотря на противоречия и несостыковки, если это единственная имеющаяся теория, больше не правомочны, если появляется новая теория, свободная от таких недостатков. Проводя скрупулезную оценку теории, которая требуется сейчас, вначале следует осознать, что теория не правомочна до тех пор, пока она не корректна математически и концептуально. Одного математического свидетельства недостаточно, поскольку математическое соответствие не является гарантией концептуальной правомочности.

Это значит: если мы выводим теоретическое объяснение определенного физического явления, а затем формулируем математическое выражение для представления отношений, описываемых теорией, или делаем то же самое, но наоборот, то есть, сначала на эмпирической основе формулируем математическое выражение, а затем находим соответствующее объяснение, сам факт, что математическое выражение приводит к результатам, соответствующим экспериментальным данным, не убеждает в том, что теоретическое объяснение верно, даже если соответствие полное и точное. Это дело принципа, а утверждение даже не подвергается сомнению. И все же, в нынешней практике, в удивительно большом числе примеров, включая теорию относительности, математическое соответствие принимается как исчерпывающее подтверждение.

 Большинство недостатков теории относительности как концептуальной схемы детально исследовалось в литературе. Следовательно, исчерпывающего рассмотрения ситуации не требуется. Но будет уместно рассмотреть один из давнишних “парадоксов”, которого достаточно, чтобы доказать, что теория относительности концептуально некорректна. Естественно, приверженцы теории сделали все возможное для “разрешения “парадокса” и спасения теории. В отчаянных попытках им удалось замутить воду до такой степени, что основополагающая природа возражения против теории обычно не осознается.

Значимость этого вида расхождения проистекает из того факта, что когда теория выдвигает определенные допущения общей природы, и можно обнаружить хотя бы один случай, когда допущения приводят к противоречию, это обесценивает всю теорию в целом. Несостоятельность такой природы, которую мы будем рассматривать, известна как “парадокс часов”. Ее часто путают с “парадоксом близнецов”, когда один из близнецов остается дома, а другой отправляется в далекое путешествие с очень высокой скоростью. Согласно теории, время для путешествующего близнеца течет медленнее, и когда он возвращается домой, он все еще молод, а брат достиг пожилого возраста. Парадокс часов, заменяющий близнецов двумя одинаковыми часами, в чем-то проще, поскольку возникает вопрос об отношении между показаниями часов и физическими процессами.

Обычно, парадокс часов звучит так: предполагается, что часы B ускоряются относительно других идентичных часов А. Соответственно, после периода времени движения с постоянной относительной скоростью, ускорение переворачивается, и часы возвращаются в свои изначальные положения. Согласно принципам специальной относительности, часы B, движущиеся часы, шли медленнее, чем часы А, стационарные часы. Отсюда, интервал времени, зарегистрированный В, меньше, чем интервал времени, зарегистрированный А. Но специальная теория также утверждает, что мы не можем отличить движение часов В относительно часов А от движения часов А относительно часов В. Следовательно, одинаково правильно сказать, что А – это движущиеся часы, а В – стационарные. Но в этом случае интервал, зарегистрированный часами А, меньше, чем интервал, зарегистрированный часами В. Таким образом, каждые часы регистрируют и больше и меньше, чем другие.

Здесь мы имеем ситуацию, в которой простое применение специальной теории относительности ведет к математически абсурдному выводу. Этот парадокс, стоящий на пути любой претензии на концептуальную правомочность теории относительности, никогда не разрешался, кроме как средствами, противоречащими базовым допущениям самой теории относительности. В своей книге Время и физический мир Ричард Шлегель четко проясняет этот факт при обсуждении парадокса. Он указывает: “Чтобы разрешить противоречие, необходимо выбрать предпочтительную систему координат. Такое допущение ведет к кардинальной модификации специальной теории относительности, поскольку противоречит следующему принципу: влияние движения на две системы, движущиеся относительно друг друга, одинаково, независимо от рассматриваемой системы”.43 Г. Дж. Уитроу резюмирует ситуацию следующим образом: “Важный довод тех, кто поддерживает Эйнштейна (в противоречивости парадокса часов), автоматически подрывает позицию самого Эйнштейна”.44 Теория, изначально базирующаяся на постулате, что все движение относительно, содержит внутреннее противоречие, которое нельзя устранить, кроме как посредством довода, основывающегося на допущении, что какое-то движение не относительно.

Все усилия, предпринятые профессиональными релятивистами для объяснения этого парадокса, прямо или косвенно зависят от отказа от всеобщего применения принципа относительности и определения ускорения часов В как чего-то большего, чем ускорение относительно часов А. Например, Моллер говорит, что ускорение часов В является относительным к фиксированным звездам”.45 Авторы, такие как Толмен, которые говорят об “отсутствии симметрии между уходом за часами А, никогда не подвергавшимися действию любой силы, и часами В, которые подвергались действию… сил…, когда относительное движение часов менялось”46, просто высказывают одно и то же более хитрым способом. Но если, как утверждает специальная теория, движение безоговорочно относительно, тогда сила, действующая на часы В, не может создавать ничего иного, кроме относительного движения. Она не может создавать вид движения, которого не существует. Следовательно, влияние на часы А должно быть таким же, что и на часы В. Введение предпочтительной системы координат, такой как определяемой средними положениями фиксированных звезд, обходит это затруднение, но лишь ценой подрыва основ теории, поскольку специальная теория строится на постулате, что предпочтительной системы координат не существует.

Невозможность разрешения противоречия, присущего парадоксу часов, за счет привлечения ускорения, можно продемонстрировать и другим способом, поскольку ускорение можно устранить без изменения противоречия, присущего парадоксу. Не было предпринято никакого исчерпывающего исследования, чтобы убедиться в том, рассматривалась ли раньше обтекаемая версия, которую мы может назвать “упрощенным парадоксом часов”. Но, в любом случае, она не появлялась в самых доступных обсуждениях этой темы. Это удивительно, поскольку представляется довольно очевидным способом сведения парадокса до состояния, удобного для попытки уклонения. В целях упрощения парадокса часов мы просто предположим, что двое часов пребывают в одинаковом движении относительно друг друга. Тогда вопрос, как появляется такое движение, не входит в ситуацию. Возможно, они всегда пребывали в относительном движении. А если и ускорялись, то ускорялись одинаково. В любом случае, в интересах дела мы имеем дело лишь с часами, пребывающими в постоянном относительном движении. Но здесь, вновь, мы сталкиваемся с тем же парадоксом. Согласно теории относительности, каждые часы можно рассматривать либо как стационарные, в этом случае они идут быстрее, либо как движущиеся, в этом случае они идут медленнее. И вновь одни часы регистрируют либо большее, либо меньшее время, чем другие.

Кое-кто заявляет, что парадокс разрешен экспериментально. В опубликованном отчете о недавно проведенном эксперименте высказывается мнение, что “результаты обеспечивают недвусмысленное эмпирическое разрешение известного парадокса часов”.47 Такая претензия, сама по себе, является хорошей иллюстрацией отсутствия точности в современном мышлении в этой области, поскольку парадокс часов – это логическое противоречие. Оно относится к конкретной ситуации, к которой прямое применение результатов специальной теории абсурдно. Очевидно, что логическая противоречивость не может “разрешаться” эмпирическими методами. В этом примере исследователи просто еще раз подтвердили некоторые математические аспекты теории, не играющие роли в парадоксе часов.

Даже помимо многих подтверждающих свидетельств уже одного четко установленного несоответствия достаточно для того, чтобы показать: специальная теория относительности некорректна, по крайней мере, в значительном сегменте своих концептуальных основ. Она может быть полезной; с какой-то точки зрения она может быть даже лучшей, имеющейся до создания СТОВ, но несоответствие окончательно демонстрирует то, что эта теория некорректна.

Тогда возникает вопрос: Перед лицом этих фактов, почему современные ученые так твердо убеждены в правомочности специальной теории? Почему передовые ученые делают безапелляционные заявления, такие как нижеприведенное утверждение Гейзенберга?

“Тем не менее, теория, ставшая аксиоматической основой всей современной физики, подтверждена большим числом экспериментов. Она стала постоянным свойством точной науки, как классическая механика или теория теплоты”.48

Ответом на вопрос может быть выдержка из цитаты. “Теория, - говорит Гейзенберг, - подтверждена большим числом экспериментов”. Но эксперименты подтвердили лишь математические аспекты теории. Они говорят лишь о том, что специальная относительность математически корректна и, следовательно, могла бы быть правомочной. Почти неприличная поспешность объявления правомочности теорий лишь на основе прочности математического подтверждения является одной из крайностей современной научной практики, которая, помимо потворствования выдумыванию специальных допущений, прикрывает ошибки, допущенные концепцией вселенной материи, и мешает признанию необходимости базового изменения.

Подобно любой другой теории, специальная относительность не может быть подтверждена как теория до тех пор, пока не правомочны ее концептуальные основы. Конечно, концептуальные основы, являющиеся самой теорией, как и математика, воплощенная в уравнениях Лоренца, существовала до того, как Эйнштейн сформулировал теорию. Однако установление концептуальной правомочности намного труднее, чем установление математической правомочности. И в такой ограниченной области как относительность это невозможно потому, что имеется слишком много математически эквивалентных альтернатив. Оно доступно лишь тогда, когда из многих источников доступна параллельная информация об устранении альтернатив.

Кроме того, рассмотрение известных альтернатив не убедительно. Имеется общая тенденция полагать, что там, где нельзя обнаружить удовлетворительных альтернатив, приемлемой альтернативы просто не существует. Это ведет ко многим великим, ошибочным допущениям, которые принимаются потому, что смоделированы после правомочных математических утверждений и обладают сверхъестественной степенью достоверности. Например, давайте рассмотрим два нижеследующих утверждения:

А. “Как математическая проблема, если скорость света постоянна для всего, существует лишь одно возможное решение (преобразование Лоренца)”. (Сэр Джордж Томсон)49

Б. Непонимание (эксперимента Майкельсона-Морли) существовало и существует, за исключением того, что он предлагает идею абсолютного времени и абсолютной длины и выдвигает две взаимозависимые концепции”. (Р. А. Милликан)50

Логическая структура обоих утверждений (включая подразумеваемые допущения) одна и та же и может быть выражена следующим образом:

 

1. Решение рассматриваемой проблемы получено.

 

2. Длительное и интенсивное изучение потерпело неудачу в получении

любого альтернативного решения.

 

3. Следовательно, изначальное решение должно быть корректным.

 

В случае утверждения 1 логика неопровержима. По существу, она будет правомочна, даже без поиска любых альтернатив. Поскольку исходное решение дает корректные ответы, понадобилось бы любое другое правомочное решение, математически эквивалентное исходному. И с математической точки зрения, эквивалентные утверждения – это просто разные пути выражения одного и того же. Как только мы получаем математически корректный ответ для решения проблемы, у нас есть математически корректный ответ.

Утверждение 2 – это применение той же логики скорее к концептуальному, чем математическому решению. Но здесь логика абсолютно неправомочна, поскольку в этом случае альтернативные решения – это другие решения, а не просто разные способы выражения одного и того же решения. В этом случае нахождение объяснения, увязывающегося с наблюдаемыми фактами, не гарантирует того, что у нас имеется корректное объяснение. Прежде, чем может быть установлена концептуальная правомочность, должно быть дополнительное подтверждение из других источников.

Кроме того, так же несостоятельна и необходимость дополнительного свидетельства, даже если рассматриваемая теория является самым лучшим объяснением, которое удалось получить науке, или, по крайней мере, должно быть таковым. Очевидно, мы никогда не сможем быть уверены, что исчерпали все возможные альтернативы. Теоретики не любят это признавать. Когда они посвятили изучению и исследованию проблемы многие годы, а ситуация остается такой, как описана Милликеном (найдено лишь одно объяснение, признанное разумно приемлемым), возникает сильное искушение предположить, что существует лишь одно возможное объяснение. И что доступная теория обязательно корректна, даже если, как в случае специальной теории относительности, имеется определенное свидетельство противоположного. Иначе, если они не высказывают подобное предположение, им придется признавать, автоматически, если не искренне, что их способности неадекватны задаче нахождения альтернатив. Лишь немногим человеческим существам, в научном сообществе или вне его, доставит удовольствие такого рода признание.

Вот в чем причина, почему серьезные недостатки специальной теории рассматриваются так снисходительно. Нет ничего более приемлемого (хотя имеются альтернативы интерпретации Эйнштейна уравнений Лоренца, одинаково соответствующие доступной информации), и физики не хотят признаваться, что могли упустить правильный ответ. Но факты – упрямая вещь. Специальная теория не прибавила к уже существующему знанию никакой новой правомочной концептуальной информации. Это ничто иное, как ошибочная гипотеза - заметное дополнение к историческому досье, процитированному Джинсом:

“История теоретической физики – это досье о правильном или почти правильном облачении математических формул в физические интерпретации, чаще всего крайне неверные”.51

“В качестве чрезвычайных мер, - говорят Тоулмин и Гудфилд, - физики прибегали к случайным математическим выдумкам”.52 В этом-то все и дело. Уравнения Лоренца – просто надуманные факторы, инструментарий для примирения противоречащих результатов. В рассматриваемом случае двух фотонов, если скорость света постоянна независимо от системы отсчета, как эмпирически установлено экспериментом Майкельсона-Морли, тогда скорость фотона Х относительно фотона Y равна единице. Но если скорость измеряется стандартным способом (предположим, что это физически возможно), делением координатного расстояния xy на затраченное приборное время, относительная скорость равна двум естественным единицам (2с в традиционной системе единиц), а не одной. То есть, имеется бросающееся в глаза расхождение. Два разных измерения одной и той же относительной скорости дают два разных результата.

И природа проблемы, и природа математического ответа, представленного уравнениями Лоренца, могут проясняться посредством рассмотрения простой аналогии. Давайте представим ситуацию, в которой свойство направления существует, но не осознается. Затем представьте, что для измерения движения существуют два независимых способа: один измеряет мгновенную скорость (векторная величина), а другой – быстроту, с которой меняется расстояние от конкретной точки отсчета (скалярная величина). Если существование направления не осознается, будет допускаться, что оба способа измеряют одну и ту же величину, и разные результаты окажутся неожиданным и необъяснимым расхождением, подобным расхождению, появившемуся на свет в эксперименте Майкельсона-Морли.

Аналогия – не точное представление. Если бы это было так, она не была бы аналогией. Но в степени, в какой аналогия применима к рассматриваемому явлению, она способствует пониманию аспектов явления, которые во многих случаях не могут постигаться напрямую. В условиях аналогии, очевидно, что выдуманный фактор, применимый к общей ситуации, невозможен. Но при каких-то определенных обстоятельствах, таких как равномерное линейное движение под постоянным углом к линии отсчета, математическое отношение между двумя измерениями постоянно. Следовательно, выдуманный фактор, включающий постоянное отношение - косинус угла отклонения - сводил бы противоречащие измерения к математическому совпадению.

Также очевидно, что в математическом отношении мы можем всюду применять выдуманный фактор. Можно сказать, что измерение 1 уменьшает истинную величину на какое-то количество или что измерение 2 увеличивает истинную величину на то же количество. Или можно разделить расхождение на две части в какой-то пропорции, или сказать, что имеется какой-то неизвестный фактор, влияющий на одно измерение и не влияющий на другое. Любое из этих объяснений математически корректно. И если предлагается теория, основанная на любом из них, она будет “подтверждаться” экспериментом так же, как сейчас “подтверждаются” экспериментом специальная относительность и многие другие продукты современной физики. Но лишь последняя альтернатива концептуально корректна. Лишь она одна описывает реально существующую ситуацию.

Когда мы сравниваем результаты допущений, сделанных с целью аналогии с наблюдаемой физической ситуацией при движении с высокой скоростью, мы обнаруживаем полное соответствие. И здесь математическое совпадение достигается рядом выдуманных факторов - уравнениями Лоренца - лишь при определенном наборе условий. Как и в аналогии, эти выдуманные факторы применимы лишь тогда, когда движение постоянно и по скорости, и по направлению. Они применимы лишь к постоянному поступательному движению. Тесная связь между наблюдаемой физической ситуацией и аналогией предполагает, что основная причина расхождения в измерениях одинакова в обоих случаях; что в физической вселенной и в обстоятельствах, привлеченных в целях аналогии, не был принят во внимание один из факторов, входящий в измерение вовлеченных величин.

Это и есть ответ на проблему, появляющийся в результатах СТОВ. Согласно этой теории, традиционные стационарные трехмерные пространственные системы отсчета корректно представляют положения в пространстве продолжений, и, вопреки допущению Эйнштейна, расстояние между двумя координатами в этой системе отсчета корректно представляет пространственные величины, входящие в уравнение движения. Однако теоретическое рассмотрение также раскрывает, что величина общего времени может представляться лишь подобной трехмерной структурой отсчета, и что время, регистрируемое часами, - это просто свернутая в одномерную часть последовательность времени в трехмерной схеме отсчета.

Ввиду того, что в нашем материальном секторе Вселенной гравитация работает в пространстве, последовательность времени остается незадействованной, а изменение положения во времени, представленное временем, зарегистрированным на часах, является компонентом величины направленного времени любого движения. В повседневной жизни нет никакого другого компонента любого следствия. И для большинства целей регистрацию времени на часах можно принять за измерение общего времени, вовлеченного в движение. Но если присутствует другой значимый компонент, мы сталкиваемся с видом ситуации, имеющейся в аналогии. При равномерном поступательном движении математическое отношение между временем на часах и общим временем является постоянной функцией скорости. Следовательно, можно сформулировать выдуманный фактор, который позаботится о расхождении. В обычной ситуации, в которой постоянного отношения не существует, это невозможно, и уравнения Лоренца не могут распространяться на движение в целом. В обычной ситуации корректные результаты могут быть получены, только если в уравнениях движения истинная скалярная величина заменяется приборным временем.

Такое объяснение позволяет ясно понять положения СТОВ в связи с правомерностью уравнений Лоренца. Ввиду того, что сейчас метод измерения общего времени недоступен, в некоторых применениях очень удобно получать корректные численные результаты посредством использования математического выдуманного фактора. Поступая таким образом, мы используем некорректную величину, которую можем измерить, вместо корректной величины, которую измерить не можем. СТОВ соглашается с тем, что если нам нужно воспользоваться выдуманными факторами, уравнения Лоренца являются корректными выдуманными факторами для этой цели. Эти уравнения просто выполняют математическое примирение уравнений движения с постоянной скоростью света. И поскольку постоянная скорость, принятая Лоренцем как эмпирически установленный факт, выводится из постулатов СТОВ, в обоих случаях математическая трактовка основывается на одних и тех же допущениях и обязательно приводит к одним и тем же результатам. Следовательно, новая системная теория пребывает в соответствии с современным мышлением.

Как однажды указал П. У. Бриджмен, многие физики относятся к “содержанию специальной теории относительности как соответствующему содержанию уравнений Лоренца”.53 К. Фейерабенд говорит то же самое:

“Следует признать, что современные физики едва ли когда-нибудь пользовались специальной теорией относительности в оригинальной интерпретации Эйнштейна. Для них, теория относительности состоит из двух элементов: (1) преобразований Лоренца; и (2) равенством массы и энергии”.54

 Для тех, кто разделяет эту точку зрения, результаты, полученные из СТОВ, не меняют существующую физическую картину. Им будет очень легко приспособиться к новой точке зрения. Тем же, кто остается с Эйнштейном, придется столкнуться с фактом, что новые результаты, как и парадокс часов, показывают, что интерпретация Эйнштейна математики движения с высокими скоростями некорректна. Конечно, само появление нового и другого рационального объяснения наносит сокрушительный удар по теории относительности, поскольку довод в ее пользу базируется на том, что альтернативы не существует. Как говорит Эйнштейн: “Если скорость света постоянна во всех СК (системах координат), тогда движущиеся стержни должны менять длину, а ход часов – менять ритм,… другого пути нет”.55 Утверждение Милликана, приведенное выше, выражает то же самое.

Статус допущения такого вида (данному выводу нет альтернативы) всегда голословен, потому что, в отличие от большинства допущений, базирующихся на других основах, которые сохраняются даже при наличии какого-то неблагоприятного свидетельства, точка зрения, что альтернативы не существует, сразу же и убедительно опровергается, когда она появляется. Кроме того, использование довода “нет альтернативы” способствует автоматическому принятию того, что в предлагаемом объяснении существует нечто неоднозначное; нечто, что препятствовало бы его признанию, если бы существовала любая рациональная альтернатива.

Вклад в форме специальной теории можно точно оценить, только если осознать, что она тоже является “выдумкой”, концептуальной выдумкой, как мы можем ее назвать. Как объясняется в утверждении - нашей основной цели этой главы - она всего лишь устранила “метрическое значение” пространственных координат; то есть, позаботилась о расхождении между двумя измерениями с помощью произвольного решения, что от одного из них следует отказаться. В прошлом это служило определенной цели, позволяя научному сообществу избегать смущения и признавать неспособность найти какое-то решение проблемы расхождения на высоких скоростях. Сейчас настало время посмотреть ситуации в лицо и осознать, что концепция относительности ошибочна.

Не всегда оценивается то, что математическая хитрость - использование уравнений Лоренца - работает в обоих направлениях. Если скорость не определяется изменением в координатном положении в течение данного интервала времени, из этого следует, что изменение в координатном положении не определяется скоростью. Осознание этого положения прояснит любой вопрос, такой как возможный конфликт между выводами главы 5 и постоянной скоростью света.

Завершая обсуждение проблемы высокой скорости, уместно отметить следующее: определение упущенного фактора в уравнениях движения, дополнительного компонента времени, который обретает значение при высоких скоростях, предлагает не просто новое и лучшее объяснение существующего расхождения. Оно устраняет расхождение, восстанавливая “метрическое значение” координатных расстояний таким способом, который полностью согласовывает их с постоянной скоростью света.

 

Глава 8

Движение во времени

Отправной пункт для исследования природы движения во времени – осознание статуса единицы скорости как естественного исходного уровня, нулевого уровня физической активности. В повседневной жизни мы имеем дело со скоростями, измеренными от какого-то случайного нуля, и все потому, что они не являются первичными величинами; они просто разницы в скоростях. Например, если предел скорости составляет 70 км в час, это не значит, что автомобилю запрещено двигаться с любой большей скоростью. Это значит, что разница между скоростью автомобиля и скоростью части поверхности Земли, по которой движется автомобиль, не должна превышать 70 км в час. Автомобиль и поверхность Земли вместе движутся с более высокими скоростями в нескольких разных направлениях, но в обычных целях нас это не волнует. Мы имеем дело лишь с разницей, а начало отсчета, из которого делается измерение, не обладает никаким особым значением.

В современной практике мы приписываем б о льшую степень изменения в положении автомобиля относительно локальной системы отсчета большей скорости, причем эта величина измеряется от нуля. С таким же успехом мы могли бы измерять скорость от какого-то случайного не нулевого уровня, как поступаем в традиционных системах измерения температуры. Мы могли бы измерять даже обратную скорость от некоего выбранного исходного уровня и приписывать б о льшую скорость изменения положения меньшей “обратной скорости”. Однако, имея дело с базовыми явлениями вселенной, мы имеем дело с абсолютными скоростями, а не просто с различиями в скоростях. И для этой цели необходимо осознать, что исходный уровень естественной системы отсчета – единица, а не нуль.

Поскольку согласно постулатам, определяющим Вселенную Движения, движение существует только в единицах, а каждая единица движения состоит из одной единицы пространства в сопряжении с одной единицей времени, с точки зрения индивидуальных единиц все движение происходит с единицей скорости. Однако скорость может быть либо положительной, либо отрицательной. И посредством ряда инверсий последовательностей, либо времени, либо пространства, в то время как второй компонент продолжает ненаправленное движение, создается эффективная скалярная скорость 1/n или n/1. В главе 4 мы рассматривали случай, когда векторное направление движения переворачивалось в конце каждой единицы. Результат – вибрационное движение. В качестве альтернативы, векторное направление может переворачиваться в унисон со скалярным направлением. В этом случае в контексте фиксированной системы отсчета пространство (или время) проходит одну единицу, а время (или пространство) проходит n единиц. Результат – поступательное движение со скоростью 1/n (или n/1) единиц.

В обоих случаях скалярная ситуация одинакова. Упорядоченный паттерн переворотов выливается в отношение пространство-время, равное 1/n или n/1. В примере, приведенном в таблице в главе 4, где отношение пространство-время равно 1/3, имеется движение вовнутрь (одна единица), за ним следует движение вовне (одна единица) и еще одно движение вовнутрь (одна единица). В последовательности из трех единиц результирующее движение вовнутрь равно одной единице. Далее следует непрерывное повторение подобных 3-единичных последовательностей. Как указывается в нижеприведенной таблице, скалярное направление последней единицы каждой последовательности – вовнутрь. (Последовательность, включающая четное число, меняется в пределах n – 1 и n + 1. Например, вместо двух 4-единичных последовательностей, в которых каждая последняя единица каждой последовательности была бы движением вовне, имеется 3-единичная последовательность и 5-единичная последовательность.) Скалярное направление первой единицы каждой новой последовательности – движение вовнутрь. Следовательно, в точке, где начинается новая последовательность, переворота скалярного направления не происходит. В случае вибрации векторное направление продолжает регулярную череду переворотов даже в тех точках, в которых скалярное направление не переворачивается. Но в ситуации поступательного движения перевороты векторного направления совпадают с переворотами скалярного направления. Отсюда, траектория вибрации остается в фиксированном положении в измерении колебания, в то время как траектория поступательного движения движется вперед в скалярном отношении пространство-время, равном 1/n или n/1. Это и есть паттерн, которому следуют любые скалярные (будет обсуждаться позже) и все векторные движения – движения материальных единиц и совокупностей.

 

НАПРАВЛЕНИЕ

Номер Единицы	Вибрационное		Поступательное
	Скалярное	Векторное	Скалярное	Векторное
1	вовнутрь	вправо	вовнутрь	вперед
2	вовне	влево	вовне	назад
3	вовнутрь	вправо	вовнутрь	вперед
4	вовнутрь	влево	вовнутрь	вперед
5	вовне	вправо	вовне	назад
6	вовнутрь	влево	вовнутрь	вперед

 

Когда движение внутри единицы достигает конца единицы, оно либо переворачивается, либо нет. Промежуточной возможности не существует. Оно следует тому, что представляется непрерывным ненаправленным движением со скоростью 1/n, по сути, прерывистому движению, в котором пространство движется с обычной скоростью – одна единица пространства за единицу времени – для отношения 1/n общего числа единиц пространства. В оставшийся период движение внутри единицы обладает конечным результирующим нулем в контексте фиксированной системы отсчета.

Если скорость равна 1/n – одной единице пространства за n единиц времени – пространство проходит лишь одну единицу вместо n единиц, которые оно проходило бы, двигаясь не направленно. Следовательно, результат движения со скоростью 1/n вызывает изменение пространственного положения относительно положения, которое достигалось бы при нормальной скорости последовательности. Тогда, движение со скоростью меньше единицы является движением в пространстве. Это хорошо известный факт. Но вследствие некритичного принятия авторитетного мнения Эйнштейна, что скорости, превышающие скорость света, невозможны, и неспособности понять обратную связь между пространством и временем, не осознано то, что вселенная такого вида движения и является физической реальностью. Когда скорость составляет n/1, происходит переворот временного компонента, что выражается в изменении положения во времени относительно того, которое достигалось бы при нормальной скорости последовательности времени - прошедшего времени, зарегистрированного часами. Следовательно, движение со скоростью больше единицы является движением во времени.

Существование движения во времени – одно из самых значимых следствий статуса физической Вселенной как Вселенной Движения. Традиционная физическая наука, распознающая лишь движение в пространстве, способна хорошо справляться лишь с теми явлениями, которые включают только движение в пространстве. Она не способна пролить свет на физические основы - задача, для которой существенно понимание роли времени. Поэтому при движении в те области, где важным фактором является движение во времени, она сталкивается с растущим числом проблем, как в наблюдениях, так и в экспериментах. Более того, количество и масштаб проблем сильно возрастали при использовании нулевой скорости, а не скорости, равной единице, как начального уровня для целей измерения. В то время как движение со скоростями 1/n (скорости меньше единицы), если рассматривается относительно естественной (движущейся) системы отсчета, представляет собой движение только в пространстве, оно является движением и в пространстве, и во времени, если рассматривается в традиционных системах, пользующихся нулевым уровнем отсчета.

Следует понять, что движения, которые мы обсуждаем сейчас, являются независимыми движениями (физическими феноменами), а не выдуманным движением, введенным использованием стационарной системы отсчета. Здесь термин “последовательность” используется для подчеркивания природы непрерывности этих движений и их пространственных и временных аспектов. В одной единице периодического движения (последовательности) с обычной единицей скорости, если средняя скорость равна 1/n, пространственный компонент движения, являющийся неотъемлемым свойством движения, не зависящего от последовательности естественной системы отсчета, сопровождается аналогичной последовательностью во времени, которая тоже не зависит от последовательности системы отсчета. Именно этот аспект времени измеряется приборами. Следовательно, каждая единица приборного времени при условиях независимого движения со скоростью 1/n включает изменение положения в трехмерном времени, равного 1/n единиц.

Как выяснилось в предыдущем обсуждении этой темы в главе 6, величина n на скоростях нашего повседневного опыта настолько велика, что величиной 1/n можно пренебречь. А приборное время может считаться эквивалентом общего времени, вовлеченного в движение. Однако на высоких скоростях величина 1/n становится значимой, и общее время, вовлеченное в движение на высоких скоростях, включает дополнительный компонент. Это и есть непризнанный временной компонент, отвечающий за расхождения, с которыми не может справиться современная наука даже посредством выдуманных факторов.

В случае двух фотонов, рассматривавшемся в главе 7, величина 1/n является отношением 1/1 для обоих фотонов. Единица движения фотона Х включает одну единицу пространства и одну единицу времени. Время, входящее в эту единицу движения (время 0Х) можно измерить с помощью регистрации на часах, которые являются временным эквивалентом линейки. Теми же часами можно воспользоваться и для измерения величины времени, вовлеченного в движение фотона Y (времени 0Y). Но использование одной и той же временной “линейки” не означает, что временной интервал 0Y, в котором движется Y, является тем же интервалом, в котором движется Х, интервалом 0Х. Их объединяет лишь применение одной и той же линейки для измерения пространств, пройденных Y и Х. Истина в следующем: в конце одной единицы времени, входящей в последовательность естественной системы отсчета (измеряемой часами), Х и Y разделяют две единицы общего времени (время 0Х и время 0Y) и две единицы пространства (расстояние). Относительная скорость – это увеличение разделения в пространстве, две единицы, деленное на увеличение разделения во времени, две единицы, или 2/2 = 1.

Если объект с более низкой скоростью v заменяется одним из фотонов так, что разделение в пространстве в конце одной единицы часового времени равно 1 + v, разделение во времени тоже равно 1 + v, а относительная скорость равна (1 + v)/ (1 + v) = 1. Любой процесс, который измеряет истинную скорость, а не пространство, пройденное за данный интервал стандартного приборного времени (время последовательности естественной системы отсчета), приходит к единству со скоростью света, безотносительно системы отсчета.

Когда в уравнение движения вводятся правильные величины времени, необходимость в выдуманных факторах отпадает. Тогда измеренные различия координат и измеренная постоянная скорость света полностью совместимы, и нет необходимости лишать пространственные координаты их “метрического значения”. К сожалению, в настоящее время средства измерения общего времени недоступны, за исключением особых конкретных применений. Конечно, в будущем какой-то подходящий способ измерения будет найден, а пока понадобится продолжать пользоваться коррекцией к регистрации часов в тех областях, в которых это уместно. В таких обстоятельствах мы можем считать, что пользуемся корректирующими факторами вместо выдуманных. Больше нет необъяснимого расхождения, нуждающегося в выдумках. Сейчас мы обнаруживаем, что наши вычисления включают компонент времени, который невозможно измерить. В случае измерений, которые мы не можем выполнять, в определенных конкретных обстоятельствах, мы можем воспользоваться корректирующими факторами, компенсирующими разницу между приборным и общим временем.

Исчерпывающее объяснение выведения корректирующих факторов - уравнений Лоренца - доступно в научной литературе и не будет повторяться. Это соответствует общей политике, которой будет следовать эта работа. Как объяснялось в главе 1, большинство существующих физических теорий построено на эмпирических основах. СТОВ построена противоположным образом. В то время как теории, основанные на эмпирике, начинают с наблюдаемых деталей и работают над общими принципами, СТОВ начинает с ряда общих постулатов и работает с деталями. В какой-то момент каждое из ответвлений теоретического развития будет встречаться с соответствующим элементом эмпирической теории. Если это происходит в представляемой работе, и выявляется согласование, как в случае с уравнениями Лоренца, задача представления выполнена. Дублирование материала, уже доступного в деталях, было бы бессмысленно.

По мере развития теории большинство других прочно установленных отношений физической науки аналогично вписывается в новую теоретическую систему с небольшими модификациями или без таковых. Это происходит не потому, что весомость наблюдаемых свидетельств подтверждает эти отношения, не потому, что кто-то их одобрил, и не потому, что они изначально были одобрены научным миром. Это происходит потому, что выводы, выраженные этими отношениями, совпадают с выводами, полученными в результате развития новой теоретической системы. Когда такие отношения включаются в систему, они, естественно, становятся частью системы и могут использоваться так же, как и любая другая часть теоретической структуры.

Существование скоростей больше единицы (скорость света), скоростей, приводящих к изменению положения во времени, конфликтует с нынешним научным мнением, принимающим вывод Эйнштейна, что скорость света - это абсолютный предел, который не может быть превышен. Наше исследование показывает: в тот момент, когда Эйнштейну пришлось делать случайный выбор между альтернативами, он совершил неверный выбор, и ограничение скорости возникло в результате этой ошибки. По сути, предела не существует.

Подобно специальной теории относительности, теория, из которой выводится ограничение скорости, - это попытка дать объяснение эмпирическому наблюдению. Согласно второму закону движения Ньютона, который может выражаться как a = F/m, если к постоянной массе прикладывается сила, она создает ускорение, которое тоже постоянно. Но серии экспериментов показали: если к частице, такой как электрон, прикладывается предположительно постоянная электрическая сила, и при этом создается очень высокая скорость, ускорение не остается постоянным, а уменьшается в степени, указывающей, что она достигла бы нуля при скорости света. Согласно экспериментальным результатам, истинное отношение не является законом Ньютона, a = F/m, а a = - √ 1 – (v/c) ² F/m. В системе условных обозначений этой работы, пользующейся скорее естественными, чем случайными единицами измерений, скорость света, обозначаемая с в современной практике, равна единице, а переменная скорость (или быстрота) v выражается в терминах этой естественной единицы. На этой основе, эмпирически выведенное уравнение становится a = F/m.

В экспериментальных данных ничего не говорится о значении термина 1 – v² в этом выражении; уменьшается ли сила при высоких скоростях, увеличивается ли масса, или термин “быстрота” представляет собой влияние некоего фактора, не относящегося ни к силе, ни к массе. Эйнштейн, по-видимому, рассматривал только первые две альтернативы. И хотя восстановить паттерн его мышления трудно, кажется, он полагал, что действующая сила уменьшалась бы, только если уменьшалась бы величина электрических зарядов, созданных этой силой. Поскольку все электрические заряды одинаковы (насколько мы знаем), а первичные концентрации массы крайне переменчивы, в качестве альтернативы он выбрал переменную массу. В целях своей теории он предположил, что масса увеличивается со скоростью, указанной экспериментами. На этом основании при скорости света масса становится бесконечной.

Результаты, полученные из СТОВ, показывают, что Эйнштейн ошибся. Новая теоретически полученная информация (которая будет обсуждаться позже) раскрывает, что электрические заряды не могут создавать скорость больше единицы, и уменьшение ускорения на высоких скоростях, на самом деле, возникает за счет уменьшения силы, создаваемой зарядами, а не изменением величины либо массы, либо заряда.

Как объяснялось раньше, сила – это просто концепция, с помощью которой мы визуализируем результат противоположно направленных движений, как конфликт тенденций создавать движение, а не конфликт самых движений. Такой метод подхода помогает математической обработке темы и, безусловно, удобен. Но когда бы физическая ситуация ни представлялась некоей выведенной концепцией такого вида, всегда существует вероятность, что соответствие может быть не полным, и что результаты, полученные с помощью обозначенной концепции, могут быть ошибочными. Именно это и произошло в случае, который мы сейчас рассматриваем.

Если допущение, что сила, создающая ускорение массы, остается постоянной при отсутствии любых внешних влияний, рассматривается лишь с точки зрения концепции силы, это кажется абсолютно логичным. Представляется разумным, что тенденция создавать движение оставалась бы постоянной, пока не подверглась бы некоему виду изменения. Но когда мы рассматриваем ситуацию в ее истинном свете - как комбинацию движений, а не средство искусственного представления с помощью концепции силы - сразу же очевидно, что такой вещи, как постоянная сила, не существует. Любая сила должна уменьшаться, когда достигается скорость движения, из которого она возникает. Например, последовательность естественной системы отсчета – это движение с единицей скорости. Если сила (то есть, влияние) последовательности прикладывается для преодоления сопротивления движению (инерция массы), это сразу же сведет скорость массы к скорости самой последовательности – единице скорости. Но тенденция добавлять скорость объекту, уже движущемуся на высокой скорости, не эквивалентна тенденции передачи скорости телу, пребывающему в покое. При ограничивающем условии, когда объект уже движется с единицей скорости, сила за счет последовательности системы отсчета вообще не действует, а ее величина равна нулю.

Таким образом, полное действие любой силы достигается только тогда, когда сила действует на тело, пребывающее в покое, а действующий компонент, приложенный к движущемуся объекту, является функцией разницы между скоростью объекта и скоростью, проявляющейся как сила. Особая форма математической функции, а не просто 1 – v, связанная с некоторыми свойствам сложных движений, будет обсуждаться позже. Обычные земные скорости настолько малы, что соответствующим ослаблением действующей силы можно пренебречь, и на этих скоростях силы можно считать постоянными. Когда скорость движущегося объекта увеличивается, действующая сила уменьшается, приближаясь к нулю, если объект движется со скоростью, соответствующей приложенной силе – единице в случае последовательности естественной системы отсчета. Как мы обнаружим на более поздней стадии рассмотрения, электрический заряд является следствием движения с единицей скорости, как и гравитационное движение, и последовательность естественной системы отсчета. И он тоже оказывает нулевое силовое воздействие на объект, движущийся с единицей скорости.

В качестве аналогии можно рассмотреть контейнер, наполненный водой, который начинает быстро вращаться. Движение стенок контейнера воздействует силой на воду, стремящуюся придать жидкости вращательное движение. Под влиянием этой силы вода постепенно приобретает скорость вращения. Но когда скорость приближается к скорости контейнера, эффект “постоянной силы” уменьшается, и скорость контейнера становится пределом, превышать который скорость воды не может. Можно сказать, что сила исчезает. Но тот факт, что мы не можем еще больше ускорить жидкость этим способом, не мешает придать ей еще большую скорость с помощью другого способа. Ограничение касается лишь потенциала процесса, а не скорости, с которой вода может вращаться.

И в СТОВ, и в теории Эйнштейна математика уравнения движения, применяемая к явлению ускорения, остается одинаковой. Математически, не имеет значения, увеличивается ли масса на данную величину или действующая сила уменьшается на такую же величину. Действие на наблюдаемую величину – ускорение - идентично. Изобилие экспериментальных свидетельств, демонстрирующих правомочность этой математики, подтверждает результаты, выведенные из СТОВ точно в такой же степени, как они подтверждают теорию Эйнштейна. В любом случае эти свидетельства демонстрируют, что теория математически корректна.

Но математическая правомочность – лишь одно из требований, которым должна удовлетворять теория, чтобы быть корректным представлением физических фактов. Она должна быть правомочна и концептуально; то есть, значение, придаваемое математическим терминам и отношениям должно быть корректным. Одним из значимых аспектов теории Эйнштейна в связи с ускорением на высоких скоростях является то, что она ничего не объясняет; она просто выдвигает допущения. Эйнштейн предлагает нам авторитетное утверждение, что выражение для скорости включает увеличение массы, без любой попытки объяснения, почему масса увеличивается со скоростью; почему гипотетическое приращение массы не меняет структуру движущегося атома или частицы, как это делает любое другое приращение массы; почему термин “скорость” обладает именно такой конкретной математической формой; или почему вообще должно существовать какое-то ограничение скорости.

Конечно, отсутствие концептуальной основы - это общая характеристика базовых теорий современной физики, по выражению Эйнштейна “свободных изобретений человеческого ума”. Теория увеличения массы не является исключением. Но случайный характер теории резко контрастирует с полным объяснением, представляемым СТОВ. Новая система теории предлагает простые и логические ответы на все вышеприведенные вопросы и возникает в связи с объяснением, которое предлагает. Более того, ни одно из объяснений не выдумывается специально для этой цели. Все полностью выводится из изучения допущений о природе пространства и времени, составляющих базовые допущения новой теоретической системы.

И СТОВ, и теория Эйнштейна признают какое-то ограничение при единице скорости. Эйнштейн утверждает, что это предел величины скорости, поскольку на основе его теории, скорости, равной единице, масса достигает бесконечности, а ускорить бесконечную массу невозможно. С другой стороны, СТОВ утверждает, что ограничение обуславливается потенциалом процесса. Скорость выше единицы не может создаваться электромагнитными средствами. Это не мешает ускорению до более высоких скоростей с помощью других процессов, таких как внезапное высвобождение больших количеств энергии при взрывах. Согласно точке зрения новой теории, определенного предела на величины скорости не существует. Бесспорно, общая обратная взаимообусловленность пространства и времени требует, чтобы во Вселенной в целом скорости больше единицы имелись в таком же изобилии и охватывали такую же широкую область, что и скорости меньше единицы. Кажущееся преобладание низкоскоростных явлений – просто результат наблюдения вселенной из положения, находящегося на низкоскоростной стороне от нейтральной оси.

Одной из причин, почему допущение Эйнштейна, касающееся существования ограничения скорости, было принято с такой готовностью, является сомнительное отсутствие любого наблюдаемого свидетельства существования скоростей больше скорости света. Однако новая система теории указывает, что, на самом деле, это не отсутствие свидетельства. Трудность в том, что сейчас научное сообщество придерживается ошибочного мнения относительно природы изменения положения, вызываемого таким движением. Мы наблюдаем, что движение со скоростью меньше скорости света создает изменение положения в пространстве, и скорость изменения меняется в зависимости от скорости (или мгновенной скорости, если движение не линейно). Сейчас принимается на веру, что скорость больше скорости света приводила бы к еще большей скорости изменения положения в пространстве. И отсутствие любого ярко выраженного свидетельства о таких высоких скоростях изменения положения трактуется как доказательство существования предела скорости. Во Вселенной Движения приращение скорости выше единицы (скорости света) не создает изменения положения в пространстве. В такой Вселенной между пространством и временем существует полная симметрия. И поскольку единица скорости является нейтральным уровнем, рост скорости больше единицы создает изменение положения в трехмерном времени, а не в трехмерном пространстве.

Отсюда очевидно, что поиск “тахионов” – гипотетических частиц, движущихся с пространственной скоростью больше единицы, будет оставаться бесплодным. Скорости больше единицы не могут выявляться измерениями как скорость изменения координатных положений в пространстве. Их можно обнаружить лишь с помощью прямого измерения скорости или каких-то сопутствующих эффектов. Имеется много наблюдаемых феноменов требуемой природы, но их статус как свидетельств скоростей больше скорости света отвергается современными физиками на основании того, что они конфликтуют с допущением Эйнштейна об увеличении массы на высоких скоростях. Иными словами, от наблюдений требуют соответствия теории, а не чтобы теория удовлетворяла стандартной научной проверке – соответствию с наблюдением и экспериментом.

Современный подход к необычным красным смещениям квазаров – блестящий пример ненаучного искажения наблюдений в целях соответствия теории. Имеются адекватные основания полагать, что они являются доплеровскими смещениями, возникающими за счет скоростей, с которыми эти объекты удаляются от Земли. Вплоть до недавнего времени в этой связи не возникало никаких проблем. В вопросах природы красных смещений и существования линейного отношения между красным смещением и скоростью царило полное единодушие. Такое благодушие закончилось, когда были обнаружены квазары с красными смещениями, превышающими 1,00. На основании ранее принятой теории, красное смещение 1,00 указывает на снижение скорости до скорости света. Следовательно, вновь открытые красные смещения в диапазоне больше единицы представляют прямое измерение движений квазаров со скоростями больше скорости света.

Но современное научное сообщество не спешит оспаривать Эйнштейна, даже на основании прямого свидетельства; поэтому для сохранения ограничения скорости привлекается математика специальной теории относительности. Представляется, ситуация, что в связи с доплеровским смещением математических отношений специальной теории относительности не существуют, вообще не рассматривается. Как говорилось в главе 7, и как ясно объяснил в своих трудах сам Эйнштейн, уравнения Лоренца, выражающие эту математику, предназначены для примирения результатов прямых измерений скоростей (как в эксперименте Майкельсона-Морли) с измеряемыми изменениями координатного положения в пространственной системе отсчета. Как осознали все, включая Эйнштейна, именно прямое измерение скорости приводит к правильной числовой величине. (Конечно, Эйнштейн постулировал правомочность измерения скорости как основного принципа природы.) Подобно результату эксперимента Майкельсона-Морли, доплеровское смещение является прямым измерением, просто счетной операцией, оно никоим образом не связано с измерением пространственных координат. Поэтому применение математики относительности к измерениям красного смещения абсолютно неоправданно.

Ввиду того, что аспект “расширения времени” уравнений Лоренца применяется к некоторым другим явлениям, которые, кажется, никак не связаны с пространственными координатами, желательно предвосхитить дальнейшее развитие теории, обсуждаемое в главе 15. Оно покажет, что явления “расширения”, которые, казалось бы, включают только время (такие как срок жизни быстро движущихся неустойчивых частиц), на самом деле, являются следствиями изменения отношения между координатным пространственным положением (положением в фиксированной системе отсчета) и абсолютным пространственным положением (положением в естественно движущейся системе) объектов, занимающих эти положения. С другой стороны, эффект Доплера не зависит от пространственной системы отсчета.

Способ, как время проявляется в наблюдении, зависит от природы явления, в котором оно наблюдается. Большие красные смещения ограничены высокоскоростными астрономическими объектами. Детальное исследование эффекта движения во времени в доплеровском смещении будет перенесено в том 2, который будет касаться квазаров. Сейчас, мы будем рассматривать другие наблюдаемые эффекты движения во времени, которые не осознаются как таковые научным сообществом, - эффект искажения шкалы пространственной системы отсчета.

Как подчеркивалось в главе 3, традиционные пространственные системы отсчета не способны представлять больше одной переменной – пространства. И вследствие того, что в физической Вселенной имеются две основные переменные – пространство и время – мы можем пользоваться пространственными системами отсчета лишь на основании допущения, что скорость изменения времени остается постоянной. Далее, в начале этой главы, мы видели, что на всех скоростях, равных или меньше единицы, время, по существу, движется с постоянной скоростью, а все изменения происходят в пространстве. Из этого следует: если во всех приложениях правильно используются корректные величины общего времени, традиционные пространственные системы отсчета способны точно представлять все движения со скоростями 1/n. Но шкала пространственной системы координат связана со скоростью изменения времени, и точность координатного представления зависит от отсутствия любого изменения во времени, кроме непрерывной последовательности с нормальной скоростью, регистрируемой часами. На скоростях больше единицы сущностью, которая движется с фиксированной обычной скоростью, является пространство, а время переменно. Следовательно, превышение скорости больше единицы искажает пространственную систему координат.

В пространственной системе отсчета разница координат между двумя точками А и В представляет собой пространство, пройденное любым объектом, движущимся от А к В со скоростью отсчета. Если скорость отсчета меняется, соответственно меняется и расстояние, соответствующее разнице координат АВ. Это так, независимо от природы процесса, применяющегося для измерения расстояния. Например, можно предположить, что в случае использования чего-то, похожего на линейку, сравнивающего расстояние с расстоянием, измерение координатного расстояния не зависело бы от скорости отсчета. Но это не так, поскольку длина линейки, расстояние между двумя ее концами, связано со скоростью отсчета так же, как расстояние между любыми другими двумя точками. Если разница координат между А и В равна х, если скорость отсчета обладает обычной величиной равной единице, она становится 2х,