Эта веб-страница находится на стадии разработки на русском языке. (Web pages in Russian are under development).
Резюме
На этой веб-странице представлен анализ статьи «Об электродинамике движущихся тел», где Эйнштейн представил специальную теорию относительности. Анализ основан на классической механике и относительности Галилея, которые бесспорно достоверны в нашей локальной время-пространственной области «вблизи поверхности Земли». Показано, где именно и как применяется ошибочное утверждение «скорость света одинакова во всех инерциальных системах отсчёта». Здесь также доказано, что абсурдный вывод Эйнштейна о том, что «мы не можем присоединить никакого абсолютного обозначения к понятию одновременности», основан только на этом ошибочном утверждении ‒ что «измеренная скорость света одинакова во всех инерциальных системах отсчёта». Однако это утверждение, как свидетельствует анализ экспериментов (см. подстраницы), было экспериментально доказано как ложное.
Специальная теория относительности была опубликована в статье «Об электродинамике движущихся тел» в научном журнале Annalen der Physik (Эйнштейн, 1905а).
Текущий анализ статьи «Об электродинамике движущихся тел» основан на классической механике и относительности Галилея, действующей в нашей физической реальности – области равномерной и неизменной гравитации «на поверхности Земли». Этот анализ является классическим еще и потому, что он анализирует, насколько представленная в статье гипотеза соответствует физической реальности.
Замечание: Чтобы теория имела научную ценность (это касается не только физики), она должна соответствовать физической реальности. Именно поэтому, анализируя статью, мы покажем, в какой степени использованные мыслительные эксперименты и сделанные выводы соответствуют нашей физической реальности.
Наша пространственно-временная область «вблизи поверхности Земли» имеет следующие три определяющие характеристики, относящиеся к обсуждаемой теме:
● напряженность гравитационного поля примерно одинакова;
● отсюда следует, что определенные нами единицы измерения длины и времени не меняются в области – это самые первичные константы, которые мы сами выбрали и определили;
● также, что скорость электромагнитного излучения (скорость света в вакууме) постоянна, как и все физические константы в нашем и во всех регионах с однородной и постоянной напряженностью гравитационного поля.
Как уже было упомянуто, Земля вращается вокруг своей оси в стационарном пространстве, и только деформация (само «сжатие») пространства движется вместе с Землей вокруг Солнца, вместе с Солнечной системой в Млечном Пути, и вместе с нашей Галактикой во Вселенной.
1. Начало анализа:
В начале своей статьи Эйнштейн ссылается на теорию электродинамики Максвелла, а затем дает исходную формулировку двух постулатов, на основе которых создается специальная теория относительности.
Формулировка первого постулата, который Эйнштейн называет «принципом относительности», относится к законам природы — что законы электродинамики и оптики справедливы во всех инерциальных системах отсчета, где действуют законы механики:
«одни и те же законы электродинамики и оптики будут справедливы для всех систем отсчета, для которых справедливы уравнения механики».
Второй постулат, который, по заявлению Эйнштейна, «лишь по видимости несовместим с первым», Эйнштейн формулирует следующим образом:
«что свет всегда распространяется в пустом пространстве с определенной скоростью с, которая не зависит от состояния движения излучающего тела».
Применяя «научный метод», каждый ученый может анализировать:
Соответствуют ли эти формулировки нашей физической реальности?
Первый постулат сформулирован настолько обобщенно, что его нельзя принять без детального анализа!
Во-первых, на чем основана зависимость и аналогия законов электродинамики и оптики с уравнениями механики? На основании такого неразумного утверждения аналогии (между электромагнитными волнами и механическими волнами) происходит вторая большая ошибка в физике 20-го века об «ускоряющемся расширении Вселенной». Уравнения механики относятся к движению материальных тел в стационарном пространстве. Для уравнений, описывающих движение материальных тел в движущихся системах с различными скоростями в стационарном пространстве, действуют преобразования Галилея. Принцип относительности Галилея гласит, что законы движения (законы движения Ньютона) одинаковы во всех инерциальных системах отсчета, и поэтому:
Ни одним механическим экспериментом, проведенным в любой инерциальной системе, нельзя определить, покоится ли данная инерциальная система или движется равномерно и прямолинейно в стационарном пространстве.
Это означает, что отсутствует зависимость скорости тела массы m (в такой инерциальной системе отсчета) от направления движения тела в системе отсчета (т.е. отсутствует анизотропия скорости при измерении скорости в самой инерциальной системе отсчета)! Однако если система движется с постоянной скоростью, но не прямолинейно, то это можно установить механическим экспериментом (маятник Фуко). Таким образом, утверждение «для всех систем отсчета» неприемлемо с научной точки зрения, а это означает, что не имеет значения, являются ли системы отсчета инерциальными (и каких), или нет. Другими словами, это утверждение нельзя принять без детального анализа результатов опытов и без обсуждения различий. Однако многие эксперименты объясняются современной физикой на основе нереалистичных результатов специальной теории относительности (см. эту страницу), которая на самом деле является неприемлемой логической круговой ссылкой.
Второй постулат, который, по словам Эйнштейна, «лишь по видимости несовместим с первым», таков:
«свет всегда распространяется в пустом пространстве с определенной скоростью с, которая не зависит от состояния движения излучающего тела».
Да, свет распространяется в «пустом пространстве» (в вакууме) с постоянной скоростью, но в областях с однородной (одинаковой) напряженностью гравитационного поля, как наша локальная область «вблизи поверхности Земли». Однако скорость света в вакууме не одинакова во всех областях Вселенной — скорость света в вакууме зависит от напряженности гравитационного поля (Einstein, А., 1911) в областях, через которые распространяется свет. Доказательства этому были упомянуты выше (например, эксперимент доктора Шапиро (Shapiro, 1964)), а также подтверждены экспериментами, проведенными с помощью управляемых транспондеров на борту космических аппаратов «Маринер-6» и «Маринер-7». ” во время их орбиты вокруг планеты Марс
Да, скорость света в вакууме не зависит от состояния движения излучающего тела, потому что излучение становится на квантовом уровне – как кванты с дискретной энергией, выделяющиеся при переходе между двумя энергетическими состояниями атомов, находящихся в соответствующей области с соответствующей напряженностью гравитационного поля.
Однако Эйнштейн нигде в статье не утверждает и не упоминает, что скорость света одинакова для всех инерциальных систем отсчета (хотя, как мы увидим, он использовал ее в своей статье). Возможно, поэтому Эйнштейн никогда не обсуждал эксперимент, поставленный в 1912 году французским физиком Жоржем Саньяком, потому что не только этот эксперимент подтверждает справедливость теории относительности Галилея в нашей локальной пространственно-временной области. Кроме того, не учитывается следующее важное отличие – что, если движение материальных тел происходит в стационарном пространстве, то электромагнитные волны на самом деле являются колебаниями самого стационарного пространства (с точки зрения волновой теории), или, как поток квантов, распространяющийся радиально от излучающего тела, и их скорость распространение всегда одинаково в пространственно-временной области с однородной напряженностью гравитационного поля.
Итак, пока невозможно с помощью какого-либо механического эксперимента, проведенного в инерциальной системе отсчета, определить, покоится ли данная система или движется равномерно и прямолинейно в неподвижном пространстве, — то путем измерения скорости света в движущейся инерциальной системы отсчета, задача «определить скорость инерциальной системы отсчета в «пустом пространстве» является элементарной. Необходимо пояснить, что речь идет о локальном стационарном «пустом пространстве» в области с однородной напряженностью гравитационного поля – как об области «у поверхности Земли». Эта задача была продемонстрирована с помощью «эксперимента Майкельсона-Гейла-Пирсона», но также может быть продемонстрирована с помощью экспериментов на разных широтах, где линейная скорость поверхности Земли различна! Все эти опыты еще раз доказывают, что «скорость света не одинакова для всех инерциальных систем отсчета».
После всех этих уточнений читатель может судить не только о том, насколько второй постулат совместим с первым постулатом, но и о том, насколько эти постулаты верны!
=> Далее: рассматривается первую часть «I. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ»
а затем – второй части статьи «II. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ».
2. Анализ “I. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. § 1. Определение одновременности “
Эйнштейн начинает раскрывать свою логику, представляя стационарную систему координат:
«система координат, в которой уравнения ньютоновской механики хорошо держатся. Чтобы сделать нашу презентацию более точной и отличить эту систему координат устно от других, которые будут введены ниже, мы называем ее “стационарной системой”»
Зададим вышеупомянутый вопрос (см. Замечание в начале анализа), касающийся научной ценности статьи. Поэтому возникает вопрос:
В чем соответствие рассматриваемой «стационарной системы» с нашей физической реальностью?
Ответ:
● Да, уравнения ньютоновской механики действуют (действительны) в нашей физической реальности.
● Очевидно, так называемая «стационарная система» — это система отсчета, связанная с самим стационарным пространством (не связанная с движущейся поверхностью Земли). Это ясно из «критерия синхронизации» Эйнштейна для двух часов в стационарной системе, определенной ниже.
● Рассматриваемая «стационарная система» имеет определяющие характеристики нашей физической реальности: единицы измерения неизменны (жесткие эталоны измерения). Избранная Эйнштейном единица длины — «жесткий стержень» в качестве эталона измерения (в Международной системе единиц (сокращенно СИ) мы выбрали ее в качестве единицы длины «метр»). Для измерения времени Эйнштейн использует одни и те же часы (во всем похожие друг на друга), измеряющие одни и те же промежутки времени – (в системе СИ мы определили единицу времени «секунда» через частоту конкретного электромагнитного излучения).
Таким образом, положение покоящейся материальной точки относительно этой (фактически стационарной декартовой системы координат) определяется «использованием жестких стандартов измерения и методов евклидовой геометрии» и может быть выражено в декартовых координатах. (Renatus Cartesius — латинское имя Рене Декарта (René Descartes)). Фактически понятие «пространство» относится к понятию «положение неподвижной материальной точки».
Однако, если говорить о «движении», сюда следует включить и величину «время»:
«Если мы хотим описать движение материальной точки, мы даем значения ее координат как функции времени».
Эйнштейн логически показывает нам, что понятие «время» неразрывно связано с понятием «одновременности». Действительно, когда мы говорим о «моменте времени» — мы имеем в виду одновременность как минимум двух событий: «момент какого-либо определенного события» и «определенное положение стрелок часов».
Вот почему, что касается определения термина «время». Эйнштейн предлагает заменить его на «положение стрелок часов»:
«Может показаться возможным преодолеть все трудности, связанные с определением «времени», заменив «время» «положением маленькой стрелки моих часов».
Но это допустимо, продолжает Эйнштейн, только в том случае, если наблюдатель находится в том месте, где находятся часы. Если наблюдатель удален от часов, то требуется дополнительный интервал времени для передачи информации (показания) удаленных часов наблюдателю. В рассматриваемом случае мы должны представить себе наблюдателя с часами, находящимися в начале (начале) системы координат, которые определяют время наступления событий в разных точках системы по приему световых сигналов из точки наступления соответствующего события. Эйнштейн говорит о недостатках такой координации:
«Но у этой координации есть тот недостаток, что она не является независимой от точки зрения наблюдателя с часами или часами, как мы знаем из опыта».
На самом деле недостатком является то, что синхронизация часов, находящихся в разных местах, требует разной поправки на время приема сигналов.
На самом деле Эйнштейн рассматривает стационарную систему, в которой время одинаково, и называет это «временем стационарной системы». Конечно, мы должны принять какое-то начальное событие, чтобы начать измерение времени, и точку, с которой время во всех других точках будет синхронизировано…
В статье следует определение «критерия синхронизации двух часов» в рассматриваемой стационарной системе. Для этого Эйнштейн рассматривает две точки (точку А и точку В) в стационарной системе координат, где находятся одинаковые часы: «помещаются другие часы (в точке В), во всех отношениях похожие на часы в А». Как уже говорилось, часы во всех отношениях «похожи» друг на друга. На самом деле это означает, что двое часов одинаково измеряют одни и те же временные интервалы (т. е. продолжительность «секунд» одинакова для двух часов). То есть в рассматриваемой стационарной системе координат – единица измерения длины и единица времени постоянны. Еще одно условие – часы в точке А и точке B синхронизированы (показания одинаковые), но с обозначениями «время А» и «время B» соответственно.
Вот мысленный эксперимент:
«Пусть луч света начинается в «время А» tA от А к В, пусть он в «время В» tB отражается в В в направлении А и снова достигает А в «время А» t΄A».
Заданный критерий, по которому синхронизируются двое стационарных часов в рассматриваемой стационарной системе координат (где свет распространяется в пространстве с постоянной скоростью), имеет вид:
«В соответствии с определением, двое часов синхронизируются, если:
, где tA и t΄A — показания часов в точке A, tB — показания часов в точке B. Формула (44) показывает, что два удаленных стационарных часа в стационарной системе синхронизированы, когда показания часов для интервалов времени в обоих направлениях движения света равны.
Эту формулу (44) Эйнштейн называет «критерием синхронизации двух часов». Однако мы должны еще раз подчеркнуть, что Эйнштейн считал эти часы покоящимися в стационарной системе. Если обратиться к (см. выше замечание в начале анализа):
Формула верна для нашей физической реальности: при условии, что рассматриваемая стационарная система соответствует системе отсчета, относящейся к самому стационарному пространству (где скорость света постоянна и где поверхность Земли движется по отношению к стационарному пространству).
Другими словами, эта формула как «критерий синхронизации двух часов» верна, когда точки А и В неподвижны по отношению к «пустому пространству», где скорость света постоянна. Однако формула неверна, когда А и В закреплены на земной поверхности, движущейся в стационарном пространстве. Когда рассматриваемые обстоятельства не сопоставляются с физической реальностью, может возникнуть противоречие – например, уравнение (45):
«Согласно опыту, примем далее величину
быть универсальной константой — скоростью света в пустом пространстве».
Это уравнение верно, потому что оно включает в себя пройденный путь в обоих направлениях — и, следовательно, результирующая скорость света является средней для обоих направлений и всегда будет равна c (как и в «двустороннем измерении скорости света» — случай эксперимента Майкельсона-Морли)! Однако это уравнение вводит в заблуждение, поскольку верно не только для системы отсчета, связанной с неподвижным «пустым пространством», но и для системы отсчета, связанной с движущейся поверхностью Земли. В физической реальности (на этот раз действительно в соответствии с опытом) является то, что если рассматриваемая система связана с движущейся поверхностью Земли (точки A и B закреплены на земле), а точка B расположена к востоку от точки A , затем:
Как мы анализировали эксперименты «Одностороннее измерение скорости света», когда система отсчета связана с земной поверхностью – разность (46) в разных направлениях будет зависеть от линейной скорости земной поверхности относительно соответствующую широту. Однако полная сумма времени прохождения светового луча в обоих направлениях всегда будет постоянной ( t΄A – tA ) = const), (как и в случае интерферометров Майкельсона) – и уравнение (45) также будет верным для этой системы отсчета. Вот почему это уравнение вводит в заблуждение!
Сводка раздела § 1 статьи: Фактом является то, что соответствие рассматриваемой «стационарной системы» с нашей физической реальности не установлено. Эта система была названа «стационарной» лишь «для того, чтобы словесно отличить эту систему координат от других, которые будут введены в дальнейшем». Это создает условия для противоречия, которое фактически развивается в следующем разделе.
3. Анализ «I. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. § 2. Об относительности длин и времен»
В начале этого абзаца Эйнштейн определяет два постулата, на которых основана специальная теория относительности, следующим образом:
«следующие размышления основаны на принципе относительности и на
Принцип постоянства скорости света. Эти два принципа мы
определить следующим образом:
1. Законы, по которым изменяются состояния физических систем, не затрагиваются, относятся ли эти изменения состояний к той или иной из двух систем координат, находящихся в равномерном поступательном движении.
, где интервал времени следует понимать в смысле определения в § 1».
Мы можем сравнить это определение «скорости постулата света», с определением, данным в начале статьи:
«свет всегда распространяется в пустом пространстве с определенной скоростью с, не зависящей от состояния движения излучающего тела».
В самом деле, проживание во време-пространственной области «у поверхности Земли»:
насколько читатель должен согласиться с этими определениями постулатов?
● Действительно, в инерциальных системах отсчета: физические законы одни и те же (поскольку, по сути, процессы осуществляются в общем для всех систем отсчета стационарном пространстве).
● Действительно, скорость света постоянна в «пустом пространстве» / т. е. в вакууме» — т. е. в системе отсчета, связанной со стационарном пространстве.
● Действительно, не имеет значения, «излучаются ли фотоны неподвижным или движущимся телом» — их скорость в вакууме одна и та же, потому что испускание фотонов происходит на квантовом уровне.
● Однако Эйнштейн нигде не обсуждает тот факт, что измеренная скорость света зависит от движения наблюдателя относительно системы отсчета стационарого пустого пространства – это означало бы, что измеренная скорость света зависит от движения системы наблюдателя ссылка в стационарном пространстве. На самом деле это означало бы, что утверждение «измеренная скорость света одинакова для всех инерциальных систем отсчета» — неверно! Эйнштейн не постулирует это утверждение напрямую, но, как мы увидим ниже, оно используется для получения результатов специальной теории относительности. Фраза «для всех систем отсчета» есть в статье только в одном месте, и это:
«одни и те же законы электродинамики и оптики будут справедливы для всех систем отсчета, для которых справедливы уравнения механики».
Но продолжим это направление мысли Эйнштейна – рассмотрение неподвижного жесткого стержня (с постоянной неизменной длины):
«Пусть дан неподвижный жесткий стержень; и пусть его длина равна l, измеренной измерительной линейкой, которая также неподвижна. Представим себе теперь, что ось стержня лежит вдоль оси х стационарной системы координат, и что при этом стержню сообщается равномерное параллельно-поступательное движение со скоростью v вдоль оси х в направлении увеличения х »
Относительно длины движущегося стержня
указаны следующие два метода (операции), с помощью которых длина стержень можно определить:
а) Наблюдатель движется вместе с данным мерным стержнем и с ним измеряет длину стержня непосредственно, накладывая измерительный стержень точно так же, как если бы все три находились в покое. Измеренную таким образом длину стержня AB Эйнштейн называет «длиной стержня в движущейся системе», а тот – «должен быть равен длине l неподвижного стержня».
б) С помощью стационарных часов, установленных в стационарной системе и синхронизирующихся «в соответствии с §1» («критерий синхронизации двух часов»), наблюдатель выясняет, в каких точках стационарной системы два конца (А и B) измеряемого стержня находятся в определенное время. Расстояние между этими двумя точками, измеренное уже используемой измерительной рейкой, которая в данном случае находится в покое, также является длиной, которую можно обозначить как «длину рейки».
Здесь следует подчеркнуть, что используемая единица измерения длины «мерная рейка» одинакова и для неподвижной, и для движущейся системы. Часы, используемые в подвижной системе отсчета, синхронизированы с неподвижными часами и измеряют одни и те же интервалы времени, следовательно используется одна и та же единица измерения времени. Согласно Эйнштейну, измеренная длина стержня в движущейся системе (методом (а)), будет отличаться от измеренной длины стержня в неподвижной системе (методом (б)):
«Длину, которая должна быть обнаружена операцией (б), мы назовем «длиной (движущегося) стержня в стационарной системе». Это мы определим на основе наших двух принципов и обнаружим, что она отличается от l».
Это не верно, очевидно, но сначала еще раз ответим на вопрос:
Каково соответствие рассматриваемого эксперимента нашей физической реальности?
В нашей реальной время-пространственной области «у поверхности Земли»:
● аналогом рассматриваемой «стационарной системы» является земно-центрированная инерциальная система координат (система отсчета ECI), которая в случае можно считать стационарной по отношению к окружающему пространству – система отсчета, связанная с самим стационарным пространством;
● аналогом подвижной системы отсчета, «движущимся жестким стержнем», является стержень (ориентированный и движущийся по схеме «запад-восток») – прочно закрепленный на движущейся поверхности Земли в стационарном пространстве.
● В этой реальной (нашей) области, единицы измерения длины и времени постоянны, время течет одинаково, а скорость света постоянна в неподвижном «пустом пространстве» (вакууме) – т.е. в «Система координат ECI».
Пусть приступим к описанию измерения длины стержня методом (б):
«Представим далее, что на обоих концах А и В стержня расположены часы, которые синхронизируются с часами неподвижной системы, то есть, что их показания в любой момент соответствуют «времени неподвижной системы» в тех местах, где они есть. Таким образом, эти часы «синхронны в стационарной системе».
Вообразим далее, что у каждых часов есть движущийся наблюдатель и что эти наблюдатели применяют к обоим часам критерий, установленный в § 1 для синхронизации двух часов».
Проанализируем, как Эйнштейн представил рассматриваемый случай:
● У нас синхронизированы часы в «стационарной системе» — т.е. их показания совпадают.
Вспомним, что мы установили, что «критерий синхронизации» (см. уравнение (44)), справедлив для системы, связанной с неподвижным пустым пространством, где скорость света постоянна во всех направлениях.
● Показания часов в «движущейся системе» (часы на обоих концах А и В стержня) в каждый момент времени соответствуют показаниям часов в соответствующем месте «неподвижной системы», вдоль которой стержень проходит. Однако эти часы в стационарной системе синхронизированы, а значит, синхронизированы и часы в «движущейся системе»!
Это означает, по сути, что Эйнштейн предполагал в качестве начального условия мысленного эксперимента, что и в «неподвижной системе», и в системе отсчета «движущейся системы» часы синхронизированы, т.е. время то же самое и идет таким же образом!
Иными словами, задается в качестве начального условия, что в любой момент времени показания двух часов в подвижной системе (стержне) и в каждой точке неподвижной системы, через которую проходят часы, равны такой же.
Это Эйнштейн еще раз недвусмысленно подчеркнул в сноске:
«Время» здесь означает «время неподвижной системы», а также «положение стрелок движущихся часов, находящихся в обсуждаемом месте».
Как мы увидим, принятое начальное условие синхронности всех часов, таким образом, оказывается ложным из-за необъявленного прямого признания того, что «скорость света одинакова для обеих рассматриваемых систем счета»!
Предмет эксперимента:
Пусть в момент времени tA (который на самом деле является временем как в стационарной, так и в движущейся системе) луч света испускается из A, затем отражается в B в момент времени tB , и снова достигает A в момент времени t΄A . Для наблюдателей, находящихся в движущейся системе, Эйнштейн утверждает:
«Принимая во внимание принцип постоянства скорости света, мы находим, что
, и
где rAB обозначает длину подвижного стержня, измеренную в стационарной системе. Таким образом, наблюдатели, движущиеся вместе с движущимся стержнем, обнаружат, что часы не синхронны, а наблюдатели в стационарной системе заявят, что часы синхронны».
В этих уравнениях c — скорость света в «пустом пространстве» (общем пространстве для стационарной системы отсчета и для системы отсчета движущегося стержня), а v — скорость стержня (относительная скорость между двумя инерциальными системами отсчета).
Вернемся к определению принципа постоянства скорости света, где написано следующее – см. (47):
т. е. :
Следовательно, если для наблюдателей в движущейся системе длины пути луча света в обоих направлениях одинаковы и равны длине стержня rAB («световой путь» = rAB), но интервалы времени (tB – tA) и (t΄A – tB) различны – отсюда следует, что скорость света в движущейся системе в одном направлении равна (c-v), а в другом направлении (c+v). Это означает, что для наблюдателей в движущейся системе скорость света для двух направлений отлична от c ! Более того, у наблюдателей в движущейся системе нет оснований думать, что их часы не синхронизированы… По сути, это аналог экспериментов «измерения скорости света в одном направлении»!
Но в том-то и суть дела:
Очевидно, здесь ключевое место в специальной теории относительности! Здесь применяется утверждение, что «скорость света одинакова во всех инерциальных системах отсчета».
То есть, для выполнения условия «скорость света одинакова для всех инерциальных систем» необходимо принять, что часы не синхронизированы!!!
Однако по начальному условию мысленного эксперимента – они синхронизированы. Это явно недопустимое противоречие!
На самом деле, реальный факт, который не принимается современной физикой (хотя это и доказано в настоящее время экспериментально), заключается в том, что «скорость света различна для обоих направлений в движущейся системе отсчета». Вместо этого предполагается, что скорость света всегда равна «скорости света в вакууме» с. Тот факт, что в движущейся системе отсчета скорость в одном направлении равна (c+v), а в противоположном направлении (c-v), приписывается часам … и, вопреки фактическому исходному предположению (что они синхронизированы ) – делается вывод, что они не синхронизированы… :
«Наблюдатели, движущиеся вместе с движущимся стержнем, обнаружат, что эти часы не синхронны».
… и именно поэтому наблюдатели регистрируют, что:
Следствие этой необоснованной «несинхронности» — неверный вывод об абсурдной неодновременности событий, о том – что одновременности событий нет:
«Итак, мы видим, что мы не можем придать абсолютного значения понятию одновременности, но что два события, которые, если рассматривать их из системы координат, являются одновременными, уже не могут рассматриваться как одновременные события, если рассматривать их из системы координат. которая находится в движении относительно этой системы».
… то есть нет одновременности событий (поскольку причиной этого является предположение, что скорость света в обоих направлениях в движущейся системе отсчета должна быть то же самая), т. е. что «скорость света должна быть одинаковой во всех инерциальных системах отсчета»!!!
Как следствие этого вывода, нормально задавать следующие вопросы:
«Если нет одновременности событий (например, «начало какого-либо события» и соответствующее событие «движение стрелок часов»), то можно ли определить «интервал времени» (подобно единице времени «секунда» )?»
«Всем известно, что каждое уравнение теоретической физики существует на основе первичных физических констант – определяемых нами единиц измерения!»
Следовательно, все уравнения, где принимает участие физическая величина «время» (в том числе и уравнения, на основании которых делается вывод об отсутствии одновременности событий)… это они вообще реальные уравнения??
На самом деле это абсурдная логическая круговая ссылка!!!
Но если вернуться к реальности, то в системе отсчета, связанной с движущейся поверхностью Земли (как мы видели в «Анализе опытов «Одностороннее измерение скорости света» — измеренная скорость электромагнитных сигналов в направление движения земли «с запада на восток» (c-v), а в направлении «с востока на запад» (c+v) Этот факт в настоящее время устанавливается экспериментально с помощью синхронизированных спутниковых часов GPS.
По сути, уравнения (48) и (49) можно назвать «критерием синхронизации двух часов, движущихся в стационарном пространстве с фиксированным расстоянием, между ними».
Очевидно, что если (v = 0), то имеем формулу (44) – т.е. «критерий синхронизации двух часов» – стационарные в «стационарной системе».
На самом деле можно сделать вывод – насколько в представленной в статье логической последовательности по поводу «отсутствия синхронизации часов в подвижной системе отсчета» нет противоречия…?
Анализ «одновременности событий» для двух систем отсчета в мысленном эксперименте
Это очень легко доказать на основании физической реальности, что одновременность событий присутствует.
Здесь это реальность:
События мысленного эксперимента три:
«Событие 1»: «Световой луч излучается из точки А»,
«Событие 2»: «Световой луч отражается в точке Б»,
«Событие 3»: «Отраженный луч возвращается в точку А».
Примем за начальный момент событие, когда «стержню сообщается равномерное движение», что является «Событием 1» (луч света исходит из точки А).
——–
Доказательством существования «одновременности событий» для двух систем отсчета является:
если временные интервалы между указанными тремя событиями соответственно равны для обеих систем отсчета.
● Временные интервалы между тремя событиями в движущейся системе отсчета.
Как мы видели, интервалы времени для наблюдателей в движущейся системе отсчета (проиллюстрированы) уравнениями (48) и (49), как показано:
и
, где согласно упомянутому выше мысленному эксперименту Эйнштейна:
«Пусть луч света излучается в «время А» tA от А к В, и пусть он во «время В» tB отражается в В в направлении А и снова достигает А в момент времени t΄A.».
, а длина подвижного стержня равна rAB.
● Временные интервалы между тремя событиями в стационарной системе отсчета.
Для наблюдателя в неподвижной системе отсчета точки А и В (начало и конец стержня) движутся со скоростью стержня v, скорость луча света в неподвижной системе равна с, но пройденное расстояние световыми лучами различается в обоих направлениях. Если точка А стержня находится ближе к началу системы координат, а стержень движется по оси абсцисс в сторону увеличения х, то пучок света, исходящий из точки А, пройдет большее расстояние (rAB + ΔAB), когда он достигает точки B. Это связано с тем, что во время движения светового луча к точке B, точка B сместилась с ΔAB.
И наоборот, отраженный световой пучок из точки B обратно в точку A пройдет более короткий путь (rAB – ΔBA), чем rAB (длина стержня), потому что во время движения светового луча точка A приближается к точке B с ΔBA.
Следовательно, в стационарной системе отсчета измеренные интервалы времени между событиями соответственно равны:
и
, где ∆AB — расстояние, которое проходит точка B за интервал времени(
∆BA — расстояние, которое проходит точка A за интервал времени (t’A – tB)st со скоростью стержня v.
Доказательство следует:
● Давайте рассмотрим в двух системах отсчета временные интервалы между двумя событиями «Событие 1» и «Событие 2», т. е. является ли (
Поскольку в стационарной системе отсчета ∆AB в уравнении (52) представляет собой расстояние, на которое точка B удалилась за время прохождения светового луча из точки A в точку B, поэтому, если мы заменим ∆AB на (v(
, и как следует из уравнения (54),
Таким образом, мы видим, что интервал времени (tB – tA)st в стационарной системе отсчета, это тот же интервал времени (tB – tA), что и в уравнении (48) для подвижной системы отсчета!
Следовательно, временные интервалы между двумя событиями «Событие 1» и «Событие 2» одинаковы для двух систем отсчета.
● Теперь давайте рассмотрим временные интервалы между двумя событиями «Событие 2» и «Событие 3» в двух системах отсчета, т. е. является ли (t’A –
Для стационарной системы отсчета ∆BA в уравнении (53) представляет собой расстояние, на которое точка A приблизилась к точке B во время движения светового луча из точки B в точку A. Поэтому, если мы заменим ∆BA в уравнение (53) с (v(t’A-tB)st) в стационарной системе отсчета, мы снова получаем, что интервал времени (t’A-tB)st , является тем же интервалом времени (t’A-tB) равен rAB/(c+v) для подвижной системы отсчета (см. уравнение (49))
Другими словами, временной интервал между «Событием 2» и «Событием 3» в обеих системах отсчета оказывается одинаковым.
Следовательно, одновременность событий для двух справочных систем бесспорно доказана!
Сводка к разделу § 2 статьи:
Вывод Эйнштейна о том, что «мы не можем придавать понятию одновременности никакого абсолютного значения», основан на ошибочном утверждении, что «измеренная скорость света одинакова во всех инерциальных системах отсчета». Было доказано, что это утверждение несовместимо с физической реальностью — не только в наши дни с помощью современных технологий, но и со времен «эксперимента Саньяка» (1913 г.) и «эксперимента Майкельсона-Гейла-Пирсона» (1925 г.).
ЛОЖНОЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ об отсутствии одновременности событий служит, однако, основанием для следующего ошибочного шага теории… т. е. заблуждение углубляется в следующем разделе статьи Эйнштейна.
4. Анализ «И. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. § 3. Теория преобразования координат и времени из стационарной системы в другую в равномерном поступательном движении относительно первой»
В предыдущем разделе Эйнштейн исследует стационарную систему координат и движущийся стержень (движущуюся систему отсчета) вдоль оси x. Следует напомнить, что в обеих системах было принято, что «время» одно и то же. Анализировалось, как был сделан неправильный вывод о том, что в общем пространстве «два события, которые с точки зрения системы координат являются одновременными, уже не могут рассматриваться как одновременные события, если рассматривать их из системы, которая движется относительно к этой системе».
В этом разделе «мысленный эксперимент» представляет собой модификацию эксперимента, рассмотренного в предыдущем разделе, — рассматриваются две системы координат в пространстве, которое Эйнштейн называет «стационарным пространством». Одна из систем координат называется «неподвижной» и обозначается системой «К», а другая система называется «подвижной» системой координат и обозначается системой «к». Каждая система координат является декартовой, с тремя жесткими материальными линиями (осями), перпендикулярными друг другу и пересекающимися в одной точке (начало каждой системы координат). Координаты и символы времени в этих двух системах разные. Пространственные координаты и время в стационарной системе «К» обозначаются через [(x, y, z); t], а в подвижной системе «k» – [(ξ, η, ς); т].
Оси x и ξ двух систем совпадают, а движение системы «k» происходит с постоянной скоростью v в сторону увеличения x неподвижной системы. Оси η и ς подвижной системы соответственно параллельны осям y и z неподвижной системы и остаются параллельными при движении системы.
Цель состоит в том, чтобы вывести искомое соотношение (преобразование) пространственных координат и времени между ними (которое оказывается преобразованием Лоренца), но исходя из утверждения, что «скорость света одинакова для всех инерциальных систем отсчета».
Относительно описания принятых единиц измерения длины и времени:
В качестве исходного условия мысленного эксперимента предполагается, что принятой единицей измерения длины является «жесткая мерка», а принятой единицей времени измеряется одни и те же часы – «во всем одинаковые». Таким образом, как мы читаем, единицы измерения в обеих системах одинаковы:
«Пусть каждая система будет снабжена твердой мерной рейкой и несколькими часами, и пусть две измерительные рейки, а также все часы двух систем будут во всех отношениях одинаковыми».
Из представленных начальных условий для единиц измерения очевидно, что они определены, когда движущаяся система «k» покоится, потому что конечным результатом специальной теории относительности является то, что единицы как времени, так и длины (в направление движения) меняются при движении одной инерциальной системы относительно другой.
В преобразованиях Галилея единицы времени и длины не меняются – происходит только преобразование (пересчет) пространственных координат. Время идет одинаково – показания часов для обеих систем одинаковы. Следовательно, преобразования Галилея согласуются с нашей физической реальностью. Наблюдатель, находящийся в начале координат неподвижной системы, может определить локальный момент возникновения события в конкретной точке движущейся системы. Для этого он должен настроить свои часы на временной интервал, за который он получает информацию об этом событии.
О примененной схеме мысленного эксперимента в этом абзаце статьи.
Применяемая схема мысленного эксперимента такая же, как и в предыдущем пункте статьи. В исходном положении следующее:
● Единицы измерения в обеих системах отсчета одинаковы и определяются, когда движущаяся система находится в состоянии покоя.
● Одни и те же единицы измерения определяют пространственные координаты и моменты времени событий – [(x, y, z); t] и [(ξ, η, ς); τ] соответственно к двум системам отсчета.
Но давайте проследим мысленный эксперимент:
«Если положить (x΄ = x – vt), то ясно, что точка покоя в системе «k» должна иметь систему значений [x΄, y, z], не зависящую от времени».
Так как точка покоя для системы «К» имеет координаты (ξ, η, ς), то указанные значения (x΄=x-vt; y; z) на самом деле являются примененными преобразованиями Галилея между двумя системами – (ξ= x-vt; η=y; ς=z).
Для нахождения связи (преобразования) между пространственными координатами и временем двух систем, Эйнштейн представляет время τ в движущейся системе как функцию пространственных координат и времени в неподвижной системе (x΄, y, z; t ):
«Пусть из начала системы k в момент времени τ0 испущен луч по оси X к x’, а в момент времени τ1 отразится оттуда в начало координат, придя туда в момент времени τ2 ; тогда мы должны иметь:
или, подставив аргументы функции τ и применив принцип постоянства скорости света в стационарной системе:
Однако уравнение (57) является следствием уравнения (44): (tB – tA = t́A – tB), что верно, но для случая, когда система отсчета «неподвижна» по отношению к пустому пространству (где свет распространяется с постоянной скоростью). Но в этом случае наблюдатель находится в «движущейся системе». Отличие от уравнения (44) только в обозначении – время пишется через τ.
Здесь следует подчеркнуть, что уравнение (57) было бы верным, если бы скорость света была одинакова в обоих направлениях в движущейся системе — фактически, если бы «скорость света была одинакова во всех инерциальных системах отсчета».
Эйнштейн определяет постулат скорости света: «что свет всегда распространяется в пустом пространстве с определенной скоростью с». Это верно в нашей пространственно-временной области (нашей реальности), где напряженность гравитационного поля одинакова. Однако утверждение «скорость света одинакова во всех инерциальных системах отсчета» означает совсем другое. На самом деле условия, при которых это утверждение верно в представленном «мысленном эксперименте», не согласованы:
• с одной стороны, само «пустое пространство» должно быть стационарным для «стационарной системы (К)», а
• с другой стороны, «пустое пространство» должно двигаться вместе с «движущейся системой (k)» – (т.е. «пустое пространство» не должно быть неподвижным)!
Это не что иное, как логическое противоречие…
Физическая же реальность такова: неподвижная система «К» неподвижна в «неподвижном пространстве», а подвижная система «к» движется относительно неподвижной системы «К» (т.е. в стационарном пространстве), в сторону увеличения оси x-абсцисс, и следовательно:
, так как в подвижной системе отсчета: интервал времени, необходимый для того, чтобы световой луч прошел расстояние в неподвижном пространстве в направлении движения системы отсчета (в случае (τ1 – τ0) оказывается больше интервала времени (τ2 – τ1) для того, чтобы световой луч проходил меньшее расстояние в неподвижном пространстве в направлении противоположному движению подвижной системы отсчета.
Как мы видели в предыдущем разделе – согласно уравнениям (48) и (49) для движущейся системы:
Это то же самое, но записанное с новым обозначением времени для движущейся системы (k):
, что является:
, что означает, что уравнение (57) не соответствует физической реальности, как и утверждение о том, что «скорость света одинакова во всех инерциальных системах отсчёта».
Таким образом, на основе уравнений (57) и (58), несовместимых с физической реальностью, выводятся преобразования Лоренца. Сами по себе преобразования Лоренца не являются неверными – они имеют свою математическую ценность. Преобразования Лоренца показывают, как должны быть преобразованы временные и пространственные координаты между двумя инерционными системами отсчета (движущимися относительно друг друга), чтобы измеренное значение скорости света в двух системах отсчета было одинаковым.
Фактически преобразования Лоренца дают решение следующей математической задачи:
«Как должны изменяться единицы длины и времени в движущейся системе (в зависимости от ее скорости) по отношению к единицам в неподвижной системе, чтобы полученный результат (численное значение) при измерении скорости света в обеих системах отсчета ссылки должны быть одинаковыми».
Помимо преобразований Лоренца, у этой задачи есть и другие математические решения. Одно из таких решений приведено в главе 20 монографии. Хотя эти решения имеют математическую стоимость, они не могут быть применены в нашей физической реальности для преобразования координат между двумя инерциальными системами отсчета, движущимися с постоянной скоростью относительно друг друга, поскольку они основаны на несуществующем в физической реальности утверждении, что « скорость света одинакова во всех инерциальных системах отсчета»!
Следовательно, несоответствие физической реальности также относится ко всем результатам специальной теории относительности, поскольку они являются следствием и результатом последовательных неверных шагов, изложенных здесь.
Как заявил сам Эйнштейн, если будет доказано, что какой-то шаг в логической структуре теории неверен, то и вся теория относительности неверна. Именно это сказал Эйнштейн, объясняя теорию относительности читателям «Лондон Таймс»:
«Главная привлекательность теории заключается в ее логической завершенности. Если хоть один из выводов, сделанных из него, окажется неверным, от него нужно отказаться; модифицировать его, не разрушая всей конструкции, кажется невозможным».
… так что этим утверждением сам Эйнштейн фактически заявляет о несостоятельности специальной теории относительности.
Можно также упомянуть и другие утверждения Эйнштейна о несостоятельности теории относительности. Такое утверждение было опубликовано в «Моей теории и экспериментах Миллера» (Эйнштейн, 1926) после широко обсуждаемой публикации Дейтона Миллера «Значение эфирных экспериментов 1925 г. на горе Вильсон» (Миллер, 1926):
«Если бы результаты экспериментов Миллера подтвердились, то теорию относительности нельзя было бы поддерживать, поскольку тогда эксперименты доказывали бы, что относительно систем координат соответствующего состояния движения (Земли) скорость света в вакуум будет зависеть от направления движения. Тем самым был бы опровергнут принцип постоянства скорости света, составляющий один из двух фундаментальных столпов, на которых основана теория». (Эйнштейн, 1926).
Однако в этом утверждении Эйнштейн меняет акцент! Скорость света в вакууме одинакова, но измеренная скорость света в движущейся системе не одинакова! На самом деле это означает, что измеренная скорость света не одинакова для всех систем отсчета!!!
То есть, согласно этому утверждению Эйнштейна «теория относительности не могла быть соблюдена»… потому что, как мы видели на под-страницах «Анализах известных опытов, связанных с исследованием скорости света»:
Экспериментально показано, что в системе координат (в системе отсчета), связанной с движущейся поверхностью Земли, измеряемая скорость света зависит от направления его распространения (хотя скорость света в вакууме в районе вблизи поверхности Земли постоянна).
5. Анализ «II. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ЧАСТЬ»
Эта часть анализируемой статьи содержит разделы: «§ 6. Преобразование уравнений Максвелла-Герца для пустого пространства»; «§7. Теория принципа Доплера и аберраций»; «§8. Трансформация энергии световых лучей»; «§9. Преобразование уравнений Максвелла-Герца при учете конвекционных течений»; «§10. Динамика медленно ускоряющегося электрона». Рассуждения и все выводы в этих разделах основаны на ошибочных результатах части I статьи, которые в свою очередь были получены на основании утверждения о том, что скорость света одинакова во всех инерциальных системах отсчета. Недаром в статье «Зависит ли инерция тела от его энергосодержания?», где выводится формула эквивалентности массы и энергии E=mc2, Эйнштейн ссылается также на постулат о постоянстве скорости света, а также как, так и по результатам, он вывел (между прочим, как он говорит) в разделе 8. Преобразование Энергии Световых Лучей просматриваемой статьи.
Известно, что знаменитое уравнение E=mc2 было ранее предложено Олинто Де Претто, итальянским промышленником и ученым. Он предположил, что радиоактивный распад урана и тория был примером преобразования массы в энергию.
Однако это уравнение обычно приписывают Альберту Эйнштейну. Хорошо известно, что первая статья Эйнштейна о E=mc2, опубликованная в Annalen der Physik в 1905 году, проблематична в том смысле, что она страдает ошибкой кругового рассуждения (круговая ссылка).
На этот недостаток статьи указывали многие ученые и писатели, включая Макса Планка, Герберта Айвза, Макса Джаммера, а также биографы Эйнштейна, включая Джеральда Холтона и Артура И. Миллера. Список авторитетных фигур, связанных с возражениями против статьи Эйнштейна 1905 года, начинался с Макса Планка, отца квантовой теории. Его критика работы Эйнштейна 1905 года была включена в важную статью 1907 года, которая, по мнению некоторых, содержит первый общепризнанный и правильный вывод E=mc2.
Необходимо также отметить, что ни статья «Об электродинамике движущихся тел» (Эйнштейн, 1905а), ни статья «Зависит ли инерция тела от его энергосодержания?» (Эйнштейн, 1905b), содержат слова «гравитационная масса» или «инерционная масса». Однако в начале раздела «§ 2. О тяготении Энергии» статьи «О влиянии тяготения на распространение света» (Эйнштейн, 1911) читаем:
«Теория относительности показывает, что инерционная масса тела увеличивается с увеличением содержащейся в нем энергии; если увеличение энергии равно Е, то увеличение инерционной массы равно E/c2, где с обозначает скорость света». (Эйнштейн, 1911).
Фактически, разница в массе, установленная при радиоактивном распаде урана и тория, лежит в основе формулы эквивалентности массы-энергии E=mc2, предложенной Олинто Де Претто для преобразования «масса-энергия». Собственно, это та энергия, которая выделилась бы при радиоактивном распаде в пространственно-временной области, где скорость света в вакууме (скорость любого электромагнитного излучения в вакууме) равна с (скорость, соответствующая напряженности гравитационного поля внутри этой пространственно-временной области). Поэтому выделяемая энергия будет разной в областях с разной напряженностью гравитационного поля. Разница масс атомов до радиоактивного распада и массы атомов после распада равна энергии, выделившейся при радиоактивном распаде, по формуле E=Δm.c2. Поэтому закон сохранения массы не работает при рассмотрении масс атомов, активно участвующих в ядерных реакторах, ускорителях частиц, в термоядерных реакциях на Солнце и в звездах. Однако это не имеет никакого отношения к движению инерциальных систем отсчета, которые рассматривает специальная теория относительности – «продольной массы» и «поперечной массы», которых в физической реальности быть не может.
Если есть зависимость массы (например, массы нашей планеты) от скорости планеты, то Земля должна иметь одновременно и другую массу, так как ее относительная скорость различна по отношению ко всем другим небесным телам во Вселенной… (очередной бред)!!!
6. Выводы и заключение о специальной теории относительности
Экспериментальные и логические доказательства, представленные на этом сайте, раскрывают суть специальной теории относительности, которая:
Специальная теория относительности оказывается лишь одной из гипотез, которая может существовать только в области математики. Онa основанa на утверждении, что «скорость света одинакова во всех инерциальных системах отсчета». Но это неверно — экспериментально доказано, что это не соответствует физической реальности!
Вот почему это заблуждение в области физики.
Основными причинами этого заблуждения являются:
● «Эксперимент Майкельсона-Морли», точнее, неправильный концептуальный замысел конструкции интерферометра Майкельсона на самом деле является первопричиной заблуждения о том, что «скорость света одинакова для всех инерциальных систем отсчета», которое является ядром специальной теории относительности.
● Иногда убеждение, живущее много лет, окружено ореолом абсолютной истины. Однако с развитием новых технологий ученые несомненно видят, что существующая физическая реальность иная. Примером этого являются эксперименты по «измерению скорости света в одном направлении», выполненные с использованием GPS. Существующие «парадоксы» на самом деле оказались безуспешными попытками неверно объяснить физическую реальность.
Как бы невероятно это ни звучало, эксперимент Майкельсона-Морли (пусть и ошибочно построенный интерферометр) и специальная теория относительности (хотя и не соответствующая физической реальности) – сыграли положительную роль в прогрессе физики! Хотя это и неверные шаги, но они сыграли роль трамплина для гигантского скачка человечества – сломать восприятие абсолютности времени и пространства!
Здесь есть место, чтобы воздать должное гению Альберта Эйнштейна. Хотя специальная теория относительности не соответствует физической реальности, хотя уравнения поля Эйнштейна в общей теории относительности неверны с точки зрения физики:
Общая теория относительности — гениальная идея, нарушающая наше представление об абсолютности времени и пространства!
=> на исходящую страницу “ПРОБЛЕМА 2: Специальная теория относительности”
=> на главную страницу, содержащую все оглавление сайта
……………………………………………………………………………………………………..
Вы можете увидеть остаток страницы на английском языке в «Analysis of the article “On the Electrodynamics of Moving Bodies”».