Запасные части для коммунальной и дорожно-строительной техники

Физмат

2006. Савоста В.С., "Эйнштейн и теория относительности".


Эйнштейн и теория относительности.

Савоста В.С.

Газета «Наука и высшая школа Казахстана», № 24 от 15.12.2006 г.
http://www.naukakaz.kz/ru/publishing/newspaper/news_detail.php?BID=&ID=3128

        В предыдущей статье «Мифы теории относительности» (Наука и высшая школа Казахстана 01.09.06) автор описывал некоторые мифы теории относительности, которые по большей части принадлежат не Эйнштейну, а многочисленным его толкователям и популяризаторам. Сам А. Эйнштейн часто возражал против тех суждений, которые ему приписывали. В нижеследующей статье затрагиваются некоторые вопросы теории относительности и общей теории поля, о которых Эйнштейн высказывался сам даже тогда, когда это противоречило общепризнанным мнениям. Из чего следует, что он вовсе не был ортодоксальным релятивистом и оставлял место сомнениям.
        Отзывами на мои статьи по специальной теории относительности (СТО) и связанными с нею областями явились, по меньшей мере, странные и ничем не обоснованные утверждения, что все эти статьи противоречат теории относительности Эйнштейна. Утверждения скорее эмоциональные, чем научно обоснованные.
        Ни Эйнштейн, ни кто-либо другой не рассматривали поступательного движения тел вращающихся вокруг собственной оси. Тем самым законы движения не вращающихся тел без каких-либо теоретических и экспериментальных доказательств переносились на вращающиеся тела. Поэтому моя работа «Одновременность как критерий параллельности движущихся тел и Закон поперечной силы» явилась простым распространением СТО на движение вращающихся тел. А то, что при этом нам пришлось отказаться от основополагающих постулатов (гипотез) СТО как-то принцип постоянства и изотропности скорости света во всех инерциальных системах отсчета (ИСО) и как следствие принципа относительности Галилея-Эйнштейна было объективно необходимо.
        Дело в том, что постулат об изотропности скорости света, т.е. одинаковости скорости его распространения во всех направлениях был экспериментально опровергнут Стефаном Мариновым с 1979 по 1984 г., В.П. Глушко в 1975 г., французскими физиками в 2005 г. и многими другими. Об этом уже говорилось в статьях В.П. Глушко «Об одновременности удаленных событий в специальной теории относительности» (Наука и высшая школа Казахстана, 15.11.2005 г. и 07.12.2005 г.); В.С. Савоста «Мифы теории относительности (Наука и высшая школа Казахстана, 01.09.2006 г.). Поэтому постулат о постоянстве и изотропности скорости света со всей очевидностью можно назвать ложным, никак не соответствующим действительности - скорость света в общем случае в разных направлениях неодинакова. Этот факт противоречит принципу относительности, который гласит, что все законы физики во всех ИСО имеют одинаковый вид и никаким экспериментом нельзя определить скорость абсолютного движения в пространстве.
        Тем самым оба основополагающих принципа СТО оказались не соответствующими действительности.
        Можно спросить: почему СТО, построенная на ложных постулатах, почти полностью соответствует всем экспериментам? Ответом на этот вопрос является то, что Эйнштейн воспользовался при своих построениях никак им не определенным понятием параллельности движущихся прямых относительно друг друга. Данное понятие вполне определенное для неподвижных объектов не может автоматически без какого-либо определения переноситься на движущиеся объекты, потому что сами движущиеся объекты деформируются при движении в пространстве, а время на них замедляется. Кроме того Эйнштейн синхронизировал разнесенные, т.е. удаленные друг от друга покоящиеся часы так, чтобы скорость света по этим часам всегда была одинакова и равна С - фундаментальной константе постоянной средней скорости света по замкнутому пути. Эти недопустимые при строгих доказательствах вещи кажутся многим релятивистам, т.е. приверженцам теории относительности, совершенно оправданными и экспериментально доказанными. Не желая принимать участия в объективных дискуссиях, релятивисты просто не публикуют статьи, противоречащие их идеям. В этом случае казахстанские редколлегии научных журналов оказались на голову демократичней зарубежных и печатают даже «крамольные» публикации, пусть даже не соответствующие их собственным взглядам.
        В отличие от современных ортодоксальных релятивистов сам Альберт Эйнштейн не был категоричен. Успехи СТО не вполне удовлетворяли его, поскольку согласованность теории с электродинамикой и физикой элементарных частиц не увязывалась с гравитацией и ускоренными движениями. Согласно СТО, эфира (пространства физического вакуума) не существовало, как физически измеряемого объекта. Это было основой СТО, поскольку эфир, вакуум или пространство не должны были никак влиять на движущиеся в них тела. Поэтому Эйнштейн прямо отказался от эфира (вакуума, пространства) как физического объекта («Принципы относительности и его следствие в современной физике», 1910 г.), который можно зарегистрировать. В СТО эфира не существует, но он существует в общей теории относительности (ОТО), в которой без существования некоторой всеобъемлющей среды, взаимодействующей с телами, общая теория относительности теряет всякий смысл.
        В ОТО все инерциальные силы объясняются действием всех масс Вселенной, расстояние до которых по большей части многие миллиарды световых лет. В статье «Эфир и теория относительности» (1920 г.) он указывает на то, что эфир в СТО не нужен, но в ОТО необходим.
        Пишет: «Резюмируя, можно сказать, что ОТО наделяет пространство физическими свойствами, таким образом в этом смысле эфир существует. Согласно ОТО пространство немыслимо без эфира: действительно, в таком пространстве не только было бы невозможно распространение света, но не могли бы существовать масштабы и часы и не было бы никаких пространственно временных расстояний в физическом смысле слова».
        С этой точкой зрения Эйнштейна можно, безусловно, согласиться, но далее это звучит так: «Однако этот эфир нельзя представить себе состоящим из прослеживаемых во времени частей; таким свойством обладает только весомая материя; точно также к нему нельзя применять понятие движения».
        Пожалуй, только это мнение Эйнштейна вызывает недоумение: эфир существует, но обнаружить его нельзя. Такая постановка вопроса далека от материализма и вообще-то не соответствует опыту. Мы уже указывали, что скорость света, измеренная в одном направлении, оказалась неодинакова в разных направлениях. Это приводит к однозначному выводу, что пространство (эфир) движется относительно Земли со скоростью порядка 70030 км/с. Такое положение сводит на нет способ синхронизации удаленных друг от друга часов при помощи света, который использовал Эйнштейн в СТО. При такой синхронизации одинаковые показания удаленных друг от друга часов могут соответствовать разным моментам времени. Поэтому природе не соответствует главный «инвариант» СТО ds2=dx12+dx22+dx32-dx42 (1) поскольку временная координата х4=сt зависит от скорости света С. И поскольку сама скорость света зависит от направления, то в разных направлениях этот «инвариант» может принимать разные значения, т.е. инвариантом не является.
        Другое дело, что во всех взаимодействиях, в которых сигнал проходит замкнутый путь от тела m1, до тела m2 и обратно к телу m1, интервал ds2 действительно можно назвать инвариантом в измененном виде. Но это не теория относительности, а теория электромагнитных взаимодействий, игнорирующая пространство как физический объект. Именно поэтому Эйнштейн говорил, что в СТО эфир (пространство) не нужен.
        В статье «Относительность и проблема пространства», (1952 г.) Эйнштейн писал: «СТО показала физическую эквивалентность всех инерциальных систем, тем самым она доказала несостоятельность гипотезы покоящегося эфира. Поэтому необходимо было отказаться от идеи, что электромагнитное поле должно рассматриваться как состояние некоторого материального носителя. Таким образом, поле становится несводимым элементом физического описания, несвободным в том же смысле, что и понятие материи в теории Ньютона».
        Эта идея стала фактически официальной. Например, в физическом словаре пишется: «Нерешенным оставался лишь вопрос об участии эфира в движении тел. Возникшие при этом трудности и противоречия были преодолены в созданной А. Эйнштейном СТО, которая полностью сняла проблему эфира, упразднив его. С современной точки зрения вакуум физический обладает некоторыми свойствами обычной материальной среды. Однако его не следует путать с эфиром, от которого он отличается уже потому, что электромагнитное поле является самостоятельным физическим объектом, не нуждающимся в специальном носителе».
        Идея, что электромагнитное поле, да и любое поле, и материальные тела могут находиться вне времени и пространства (эфира, физического вакуума) и никак не зависят от них, представляется настолько фантастичной, что вызывает чувство полного недоумения от того, что эту идею поддержали не только математики, у которых все возможно, но и физики, которые должны были бы опираться больше на непосредственные физические опыты, чем на малопригодные для решения сложные математические уравнения.
        Современные опыты однозначно говорят, что эфир (физический вакуум, пространство - время) непосредственно участвует в движении материальных тел и полей. Более того, сами эти тела и поля действуют на пространство - время, деформируя и взаимоизменяя его.
        Собственно сам Эйнштейн придерживается того же мнения. Единственным отличием является то, что у эфира Эйнштейна нет состояния движения и скорость относительно эфира определить нельзя. Это его убеждение было основано на ложной предпосылке, что скорость света во всех ИСО одинакова в любых направлениях. Кроме этого он почему-то считал, что одновременность двух разнесенных событий в одной ИСО, влекущая их одновременность во всех других ИСО, приводит к абсолютности времени.
        Каждая ИСО имеет собственную скорость хода часов тем меньшую, чем большая ее скорость в пространстве, а то, что при этом одновременные события в одной из систем будут также одновременны и во всех остальных, не вызывает никаких противоречий. Просто в этот момент показания часов будут в разных системах различны, но одинаковые в каждой из систем для обеих удаленных точек, в которых произошедшие события были одновременны в первой инерциальной системе отсчета (ИСО).
        Вероятно, несогласие Эйнштейна с такой точкой зрения и непоколебимая вера в принцип относительности и изотропность скорости света не позволили ему достроить общую теорию поля и открыть Закон поперечной силы.
        Мы не знаем окончательного мнения А. Эйнштейна об эфире, в процессе его работы оно менялось. В СТО эфир не существует вовсе. В общей теории относительности существует, как релятивизированный эфир Лоренца, но не имеющий состояния движения.
        В статье «Об эфире» (1952 г.) Эйнштейн пишет: «…мы не можем в теоретической физике обойтись без эфира, т.е. континуума, наделенного физическими свойствами, ибо ОТО, основных идей которой физики, вероятно, будут придерживаться всегда, исключает непосредственное дальнодействие; каждая теория близкодействия предполагает наличие непрерывных полей, а следовательно, существование эфира».
        Собственно в настоящее время понятие эфира заменили пространство – время и физический вакуум, которые также, как полагают, не имеют состояния движения относительно движущихся в них тел, но обладают некоторыми физическими свойствами.
        Новая трактовка эфира, и в частности отсутствие его состояния движения полностью противоречит опытам по измерению скорости света в одном направлении.
        Более того, все релятивистские опыты проводились только в одной лабораторной системе связанной с Землей, поэтому эквивалентность всех ИСО это никакой не опытный факт, а лишь гипотеза, основанная на справедливости принципа относительности, который, как уже говорилось, опровергается прямыми измерениями скорости света в одном направлении и Законом поперечной силы открытым теоретическим путем автором этой статьи.
        Поэтому хотелось бы завершить статью словами самого А. Эйнштейна («Свобода и наука», 1940 г.): «…прогресс науки предполагает возможность неограниченного обмена всеми результатами и мнениями, свободу мнений к обучению во всех областях научного исследования. Под свободой я понимаю такие общественные условия, когда высказывание мнений и убеждений по общим и частным проблемам познания не влечет за собой опасности или серьезного ущерба для того, кто их высказывает».

Справка:

Савоста Владимир Степанович ( 1954 г.р.), физик, научный сотрудник лаборатории физико-технических проблем разработки месторождений Института горного дела им. Д.А. Кунаева (г. Алматы).
http://www.academy.kz/?f=show&ft=1&type=5&id=87991681971