Проверим "Gedanken Experiments" Альберта Эйнштейна

Проверим «Gedanken Experiments» Альберта Эйнштейна

Аннотация
 
Статьяначинается с анализа явлений аберрации света, эффекта Доплера и явления«деформации» наблюдаемых отрезков, обусловленной искажением фронта световойволны. Эти явления можно описать и дать им непротиворечивое объяснение в рамкахклассических пространственно-временных отношений, опираясь на преобразованиеЛоренца. Показано, что Эйнштейн некорректно определил действительную скоростьотносительного движения инерциальных систем отсчета. Опираясь на эти результатыи постоянство скорости света в любых инерциальных системах отсчета,проанализированы «мысленные эксперименты» А. Эйнштейна. В трех из четырех«мысленных экспериментах» обнаружены физические ошибки.
Введение
Уже прошло более ста лет, но дебаты по теории относительности непрекратились по сегодняшний день. Причина в парадоксальности и логическойпротиворечивости следствий («парадоксов»), вытекающих из СТО. Делу не помогаюти гипотезы ad hos, призванные устранить противоречия (например,гипотеза об отсутствии в природе абсолютно жестких тел).
Теория относительности опирается на два постулата [1]:
1 Все законы природыодинаковы во всех инерциальных системах отсчета. Как следствие, всеинерциальные системы равноправны.
2 Никакимиэкспериментами невозможно обнаружить абсолютную систему отсчета. Как следствие,скорость света в любой инерциальной системе отсчета постоянна.
Авторы различных учебников приводят различные варианты формулировок этихпостулатов, сохраняя их суть. Но они «не замечают», что существует третийпостулат. Он касается интерпретации пространственно-временных отношений вспециальной теории относительности. Именно эйнштейновская интерпретация(объяснение) создает те «парадоксы» (точнее: логические противоречия), которыеу всякого, кто стремится разобраться в сути явлений, вызывают неудовлетворениеи желание переосмыслить эту теорию.
Мы вовсе не собираемся «с порога» отвергать постулаты теорииотносительности. Любая физическая теория имеет границы применимости. Теорияотносительности не исключение. По этой причине не следует рассматривать этипостулаты, как что-то «незыблемое». Это всего лишь гипотезы (предположения),которые могут быть оправданы практикой или же отвергнуты ей.
Что касается содержания понятия «практика», то оно не сводится только кэксперименту. Эксперимент всегда требует объяснения, которое невозможно безпривлечения теории и гипотез. Отметим, что любая теория, как основа интерпретации,опирается на миропонимание исследователя, на его мировоззренческие позиции инемыслима без опоры на философию. Это неизбежно, как бы отрицательно ниотносились некоторые ученые к этой дисциплине. Невежество не может служитьаргументом, оправдывающим такую точку зрения («незнание законов не освобождаетот ответственности»). Философское невежество – не исключение.
Наша цель в том, чтобы проанализировать «мысленные эксперименты» ипарадоксы, найти в них слабые стороны и дать иную интерпретацию, не содержащуюлогических противоречий (парадоксов).
1. Способы отображения
 
Любое наблюдение характеристик реального процесса или характеристикматериального объекта в системе отсчета наблюдателя есть отображение их в этусистему отсчета, т.е. явление. В физике в основном используются два видаотображений.
1. Классическоеотображение. Сошкольной скамьи, решая физические задачи механики, мы привыкли к тому, чтоположение тела в пространстве в данный момент времени отображается объективно(без каких либо искажений или запаздываний). Такое отображение опирается посвоей сути на мгновенную передачу информации. Оно никогда и ни у кого невызывало подозрений в некорректности, хотя никто и никогда не предлагалфизической модели реализации этого способа.
2. Отображение спомощью световых лучей. Такой способ отображения предметов и процессов для человека являетсяосновным, поскольку мы постоянно используем для этой цели свое зрение. Вотличие от классического способа световые лучи могут передавать информацию сискажениями. Например, мы пользуемся лупой для увеличения изображения объекта.Это связано с искажениями фронта волны. Кривые зеркала в «комнате смеха» такжепример такого рода искажений. Помимо этого, движение источника световогосигнала относительно наблюдателя обуславливает явление аберрации и эффектДоплера. Таким образом, информация, доставляемая световыми лучами, может бытьискажена, т.е. принимаемая информация не всегда соответствует информации,посланной источником сигнала. Она может существенно отличаться от информации,получаемой классическим способом отображения.
Однако оба способа не являются независимыми. Мы, зная скоростьотносительного движения систем отсчета, направление светового потока и т.д.,всегда можем сделать переход (пересчет) от одного вида отображения к другому.Например, учитывая скорость распространения световых лучей, мы можем перейти отклассического способа отображения к отображению явления световыми лучами. Иобратно, можно всегда перейти от отображения световыми лучами к классическомуотображению явлений. Это весьма важный факт.
Это положение будет служить отправной точкой наших исследований.3.  Две относительных скорости инерциальных систем
Исследуя историю формирования теории относительности очевидно следующее. АнриПуанкаре за год до создания А. Эйнштейном СТО дал обобщение принципаотносительности Галилея. Это обобщение позже стало одним из важных принциповтеории познания [2]:
«Законы физических явлений должны быть одинаковыми как для неподвижногонаблюдателя, так и для наблюдателя, движущегося прямолинейно и равномерно,поскольку у нас нет возможности убедиться в том, участвуем ли мы в такомдвижении или нет».
Философский принцип А. Пуанкаре фактически включает в себя оба постулатаА. Эйнштейна. Проблема на заре 20 века заключалась в том, как применить этотпринцип к классической электродинамике и согласовать ее с классическоймеханикой. Мы не будем здесь анализировать баллистическую гипотезу Ритца,другие эмиссионные теории и различные теории, опирающиеся на эфир.
На наш взгляд Эйнштейн интуитивно «угадал» правильное направление. Однакоон так до конца не смог предложить правильное развитие идеи Пуанкаре.Мировоззренческие и физические ошибки породили СТО, полную логическихпротиворечий (парадоксов). Конечно, каждый человек имеет право высказывать своемнение. Но научное сообщество должно уметь четко отделять «зерна от плевел». Адля этого необходимо стоять на материалистических мировоззренческих позициях итвердо опираться на материалистическую теорию познания объективной истины [3].
А. Предварительные замечания. Итак, начиная исследование, мыобозначим его отправные точки. Во-первых, мы принимаем «постулаты теорииотносительности» в форме, предложенной А. Пуанкаре. Во вторых, мы принимаем преобразованиеЛоренца как преобразование, обоснованное классической электродинамикой исоответствующее принципу Пуанкаре. В третьих, мы будем искать новуюинтерпретацию этих преобразований, оставаясь в рамках классических(ньютоновских) представлений о пространстве и времени. Но если возникнетнеобходимость, мы «откорректируем» эти представления.
Преобразование Лоренца сохраняет инвариантной форму уравнений Максвелла,которые описывают электромагнитные волны (свет). Поэтому, в первую очередь, этипреобразования применимы к световым явлениям. С них мы и начнем анализ. ПреобразованиеЛоренца удобно выражать через приращения (интервалов времени и пространственныхотрезков):
/>                   (1.1)
Оно связывает пространственные и временные интервалы в системе отсчета,например, источника света, с теми пространственно-временными интервалами,которые будут передаваться с помощью света в систему отсчета движущегосянаблюдателя и регистрироваться в ней. Как известно, при движении точечногоисточника светового излучения имеют место три важных эффекта: явление аберрациисвета, эффект Доплера и эффект искажения фронта световой волны.
Мы начнем обсуждение с эффекта Доплера. Значение термина «Аберрация света»в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Ефрона формулируется следующим образом:
«Аберрация света состоит в том, что мы, наблюдая звезду, видим последнююне в том месте, где она находится, вследствие движения Земли вокруг Солнца ивремени, необходимого для распространения света. Если бы Земля была недвижимаили если бы свет распространялся мгновенно, то и световой аберрации несуществовало бы. Поэтому, определяя положение звезды на небе посредствомзрительной трубы, мы должны отсчитать не тот угол, под которым наклоненазвезда, а несколько — впрочем, очень мало, как сказано ниже, — увеличив его всторону движения Земли….».
В момент наблюдения мы будем видеть наблюдаемое («кажущееся») положение движущегосяисточника света. Сам же источник за время прохождения света от него кнаблюдателю успеет сместиться на некоторое расстояние. Если рассматривать двеинерциальные системы (система источника и система наблюдателя), то возникаетвопрос: какова скорость их относительного движения? Он закономерен, посколькунаблюдаемая скорость v,связанная с видимым положением источника, может отличаться от действительнойскорости его движения V.
/>
Рис. 1
Это связано с тем, что имеет место эффект Доплера и искажение фронтаизлученной световой волны. Эйнштейн «прозевал» этот важный момент. Он принялнаблюдаемую скорость v заотносительную скорость инерциальных систем. На самом деле только скорость V является действительной скоростьюотносительного движения.
Наблюдаемая скорость v есть«искаженное отображение» действительной скорости в системе отсчета наблюдателя.Если скорость V является характеристикой сущности,то наблюдаемая скорость v этоявление. Мы не будем здесь останавливаться на описании категорий «явление исущность». О них мы подробно написали в работе «Аберрация света и парадоксЭренфеста» [4].
Б. Измерение скорости v. Относительную скорость движения v можно измерить разными способами.Штрихи у символов будут всегда относиться к системе отсчета, связанной систочником светового сигнала. В этой системе отсчета световой луч не испытываетаберрации, отсутствуют эффект Доплера и искажение фронта светового сигнала.
Первый способ. Он рассмотрен в [5]. В системе К' имеется неподвижныйисточник, который излучает короткие световые импульсы через равные интервалывремени DT'. Всистеме К мы будем видеть траекторию, «разделенную» этими вспышками на равныепространственные интервалы Dx, которые покоятся в системе К. Измеряя интервал времени между вспышками DT, в системе К можно определитьнаблюдаемую скорость движения инерциальных систем. Из (1.1) следует
/>        (1.2)
«Кажущейся» мы называем эту скорость потому, что мы наблюдаем в системе К«искаженный» движением интервал времени DT’.
/>
 
Второй способ [5]. Мы можем в системе К' разместить линейку длиной Dx', ориентированную вдоль скоростиотносительного движения инерциальных систем. В системе К траекторией движениябудет прямая линия, на которой мы зафиксируем неподвижную точку. Измеряя время DT, за которое линейка проходит этуточку, можно вычислить скорость движения v. Эта скорость будет также зависеть от угла наблюдения />.
/>      (1.3)
Независимо от способа измерений, мы имеем один и тот же результат. Замедлениескорости имеет интересные следствия. Если v/c > 0.5, то при малых углахнаблюдения /> наблюдаемаяскорость движения объекта будет превышать скорость света в вакууме.
Полученный результат имеет интересные следствия.
/>
Рис. 2
Во-первых, когда источник света виден наблюдателю под углом /> =90о, мы имеем vнабл = v. Здесь наблюдаемая скоростьсовпадает с относительной скоростью движения инерциальных систем К' и К,которая входит в преобразование Лоренца. Скорость v, входящая в преобразованиеЛоренца, есть наблюдаемая скорость относительного движения инерциальных системотсчета (явление). Она не является действительной скоростью относительногодвижения инерциальных систем отсчета.
Во вторых, мы будем наблюдать неравномерное движение источника световых импульсов,наблюдаемая скорость которого постоянно уменьшается. Наблюдаемое «ускорение» (замедление)равно
/> 
где z – координата движущейся точки. Вчастности, при /> =90о ускорение равно />.
Существует ли «на самом деле» это ускорение или же нам это «кажется»(объективная «кажимость»)? Означает ли это, что на движущуюся частицу действуюткакие-то силы? «Реальны» ли эти силы или же они тоже «кажущиеся»? Как быть спринципом причинности? Ответ очевиден. Световые лучи, передавая информацию, искажаютее. По этой причине наблюдаемая скорость не может быть действительной скоростьюотносительного движения.
В третьих, многие исследователи справедливо указывают на конвенциальныйхарактер выбора угла /> =90о. Почему именно этот угол был выбран А. Эйнштейном дляопределения действительной скорости относительного движения инерциальных системотсчета, ни Эйнштейн, ни его последователи не дали аргументированного ответа.Ссылка на аналогию с классическими представлениями неуместна.
В. Определение действительной скорости относительного движенияинерциальных систем отсчета V. Зависимостьнаблюдаемой скорости движущегося объекта обусловлена искажениями световоголуча. При первом способе измерений Пространственные отрезки между наблюдаемымивспышками остаются равными, но искажается наблюдаемый интервал времени междувспышками из-за эффекта Доплера.
/>         (1.4)
Во втором случае наблюдаемое время DТ не претерпевает изменений, но искажается фронт волны.Вследствие этого нам будет казаться, что «длина» движущегося отрезка зависит отугла наблюдения />.
/>          (1.5)
Интересно отметить, что при критическом угле наблюдения />критэти искажения отсутствуют, и мы будем наблюдать неискаженные интервалы времении длины отрезков.
При
/> имеем/>
При таком угле наблюдения (/>= />крит)мы сможем сравнительно просто определить действительную скорость относительногодвижения. Она легко выражается через наблюдаемую с помощью световых лучей(эйнштейновскую) скорость относительного движения инерциальных систем.
/>      (1.6)
Эта скорость не зависит от угла наблюдения />,т.е. неизменна для любой точки наблюдения или угла наблюдения. Отметим, чтодействительная скорость относительного движения инерциальных систем отсчетаможет быть выше скорости света (1.6).
Таким образом, рушится один из мифов СТО. Мы в наших работах не разговорили, что постулат о существовании предельной скорости распространениявзаимодействий бессодержателен по смыслу. Взаимодействие есть процесс, а нематериальный объект, и к нему неприменимы «механические» мерки.
Преобразование Лоренца, выраженное через действительную скоростьотносительного движения (1.4), имеет вид:
/>
Оно сохраняет инвариантной форму уравнений Максвелла.
Это преобразование названо модифицированным преобразованием. Напомним,что никаких предположений относительно пространственно-временных отношений винерциальных системах отсчета мы пока не делали. Что касается действительной относительнойскорости движения инерциальных систем отсчета V, то она является обычной (классической) скоростью движенияисточника относительно наблюдателя и соответствует мгновенной передачеинформации от источника к наблюдателю.3. Эффекты, связанныес постоянством скорости света в инерциальных системах
Предварительное замечание. Световой луч всегда порождается своимисточником. В системе отсчета, где этот источник покоится, отсутствуют явленияаберрации света, эффект Доплера и др. Такую систему отсчета мы будем называть«базовой системой». Она всегда связана с источником светового сигнала. Еслиимеется среда (диэлектрик, замедляющие структуры и пр.), то для волны,отраженной, проходящей или рассеянной, такой базовой системой отсчета будетслужить эта среда. Она является как бы источником «вторичного излучения». Еслине будет оговорено специально, то мы величины, относящиеся к базовой системеотсчета, будем маркировать штрихами.
Математический формализм специальной теории относительности включает всебя понятие «истинный скаляр». Истинный скаляр есть величина, котораясохраняется инвариантной при применении преобразования Лоренца илимодифицированного преобразования. Он имеет сущностный характер. Проекцииотрезка (истинного скаляра) на оси пространственно-временных координат в любойсистеме отсчета относятся к разряду явлений.
Если, например, неподвижный пространственный отрезок мы будемрассматривать из движущейся системы отсчета, то его длина, определяемаяквадратичной формой
/>/>
будет одна и та же. Она является истинным скаляром. Однако проекции наоси координат в разных системах отсчета будут отличаться.
А. Интервалы времени и длины отрезков в разных ИСО. Рассмотрим неподвижный пространственныйотрезок АВ (левый фрагмент рис. 3), ориентированный вдоль оси х’. Концы этогоотрезка имеют проекции на эту ось x’1 и x’2.В момент времени t’0мыосветим весь этот отрезок на короткое мгновение. Наблюдатель, расположенный вдвижущейся системе (x, ct), увидит, что в точке x1 в момент времени t1 возникнет световая точка, которая будет перемещаться ккоординате x2, которую она достигнет в момент времени t2.
/>
Рис. 3
Можно ли рассматривать пространственный интервал (х1-х2)как «длину» движущегося отрезка? Конечно нельзя! Действительная длина отрезкаостается неизменной. Она не зависит от выбора наблюдателем системы отсчета. Информация,передаваемая с помощью светового луча, как мы видим, искажается. Появляетсяотличная от нуля проекция на ось времени (ct1, ct2 ), которая в собственной системеотсчета отрезка была равна нулю. Действительная же длина отрезка инвариантна.Она определяется, приведенной выше квадратичной формой.
Аналогичные явления имеют место, когда мы рассматриваем интервал времени.Если в неподвижной точке x’0на короткое время t’1– t’2 вспыхивает лампочка,интервал времени (отрезок CD направом фрагменте рис. 3), то движущийся наблюдатель обнаружит, что светящаясяточка перемещается в пространстве от х1 к точке х2 завремя ct1 – ct2. Но это время перемещения не естьдействительный «интервал времени», наблюдаемый в движущейся системе. Этопроекция.
Итак, мы обнаружили еще один миф о «замедлении времени» и «сжатиимасштабов» в теории относительности. Никаких «сжатий» и «замедлений» вдвижущейся системе нет. Есть только наблюдаемые явления. Это искаженноеотображение реальности, полученное с помощью световых лучей.
Б. Эффект Доплера
Как мы уже говорили, истинные скаляры («сущности») остаются инвариантнымив любой инерциальной системе отсчета. Таким инвариантом является фаза волны,регистрируемая наблюдателем. Для монохроматического сигнала в системе отсчетанаблюдателя, когда наблюдатель движется относительно источника в плоскости (x’; y’) мы можем записать
/>        (2.1)
где ω' – циклическая частота колебаний источника, k' = ω'/c –волновое число (предполагается, что волна распространяется в вакууме), а />–угол между направлением наблюдения и скоростью относительного движения источникаи наблюдателя V (осью 0x) в K'
В системе отсчета движущегося наблюдателя (система К) мы можем записать
/>            (2.2)
Выражение (2.2) должно получаться из (2.1) путем замены x', y' и t' на x,y и t в соответствии с модифицированным преобразованием. Имеем
/>
Это выражение можно привести к следующему виду
/>      (2.3)
Сравнивая (2.2) и (2.3) и учитывая, что />,получаем
/>            (2.4)
Выражая угловую частоту через не штрихованные величины, получаемвыражение для наблюдаемой частоты в системе отсчета неподвижного наблюдателя
/>        (2.5)
где v – скорость, входящая впреобразование Лоренца, и V –действительная скорость относительного движения инерциальных систем отсчета,входящая в модифицированное преобразование. Эта формула описывает эффектДоплера.
В. Аберрация. Аберрация света связана с искажением фронта световой волны,который возникает при переходе из системы отсчета, связанной с источником, ксистеме отсчета, связанной с движущимся относительно источника наблюдателем.Решая уравнения (2.4) и выражая угол /> через/>,получим
/>
/>
Рис. 4
В момент наблюдения наблюдатель N будет видеть светящийся объект в точке О, движущийся со скоростью vкаж. На самом деле этот объект в моментнаблюдения будет находиться в точке О’. Разность углов /> и/> определяетугол наблюдаемой аберрации. Различие углов обусловлено изменением фронтасветовой волны (волнового вектора k) при переходе от системы отсчета светящегося объекта к системе отсчетанаблюдателя. Угол аберрации зависит как от скорости движения объекта, так и отугла наблюдения />.
Г. «Деформация» отображения пространственных отрезков. Продолжим анализ явления аберрации.Обратимся к рис. 4. В системе отсчета, связанной с излучающим объектом,световой луч, распространяясь без искажений, проходит расстояние R’. Это расстояние на рис. 4отображено отрезком O’N (пунктирная линия). Направлениесветового потока идет под углом /> поотношению к вектору скорости.
В системе отсчета, связанной с наблюдателем этот отрезок «деформируется».Наблюдателю будет казаться, что световой луч подходит к нему под углом />,а расстояние, которое он проходит со скоростью света, будет иным (отрезок ON на рис. 4). Отношение наблюдаемогорасстояния ON к действительному (не искаженномудвижением) расстоянию O’N мы будем называть «коэффициентом деформации»K. Поскольку скорость света в любойсистеме отсчета одинакова, этот коэффициент будет пропорционален отношениювремен распространения света вдоль этих направлений
/>   (2.5)
Формула (2.5) описывает явление «деформации» в системе отсчетанаблюдателя, движущегося относительно источника. Этот эффект, откровенноговоря, релятивисты «проморгали».
Итак, постоянство скорости света в вакууме и независимость этой скоростиот выбора инерциальной системы отсчета (требуемое принципом А. Пуанкаре) непротиворечит классическим пространственно-временным отношениям. В силу этого можнодать непротиворечивое описание световых явлений в рамках классическихпредставлений о пространстве и времени и опираясь на модифицированноепреобразование.4. Локация Венеры
Прежде, чем переходить к экспериментам, связанным с локацией Венеры,рассмотрим три модели определения расстояния радиолокационным способом.Допустим, что мимо нас со скоростью V движется объект, расстояние до которого нам необходимо определитьметодом радиолокационных измерений. Для этой цели мы посылаем электромагнитныйимпульс к этому объекту и принимаем отраженный сигнал. Измеряя времяраспространения сигнала до объекта и обратно, и зная скорость света, мы сможемопределить расстояние до объекта. От РЛС до объекта сигнал распространяется безискажений. Мы будем считать, что от РЛС сигнал распространяется со скоростьюсвета без искажений, а отраженный сигнал искажается. Здесь возможны триразличных варианта исчисления времени возвращения сигнала:
1) Прираспространении к РЛС скорость света и скорость движения объекта складываютсяпо закону параллелограмма (классическая механика Ньютона).
2) Релятивистскийвариант (специальная теория относительности). Время распространения сигнала отРЛС к объекту равно времени возвращения отраженного сигнала к РЛС.
3) Вариант, учитывающий«деформацию» пространственного отрезка при возвращении отраженного сигнала кРЛС.
Не приводя простых расчетов, выпишем формулы для этих трех случаев:
1) Первый вариантприводит к следующему значению времени прохождения сигнала «РЛС – объект – РЛС
/>.
При малыхскоростях относительного движения мы будем иметь
/>.
2) Релятивистскийвариант дает простой результат
/>.
3) Вариант с учетом«деформации»
/>
4) При малыхскоростях мы будем иметь
/>.
Таким образом, первый и третий варианты при малых скоростях даютодинаковый результат с точностью до членов (V/c)2.
А. Локация Венеры. Теперь мы можем обсудить результаты локации Венеры,приведенные в [6], [7]. Поскольку детальное описание приведено в указаннойлитературе, мы приведем цитаты, характеризующие эти измерения [6]:
«… Радиолокация Венеры в 1961 г. впервые дала возможность преодолетьтехнический барьер и выполнить решающий эксперимент по проверке относительнойскорости света в пространстве. Предполагалось, что радар даст погрешность ± 1,5 км, и при этом из-за вращенияЗемли в вычисленных расстояниях могла возникнуть разность до 260 км взависимости от того, какую принять из двух моделей для распространения волн.Венера наблюдалась в нижнем соединении.
В [3] на рис. 4 значения большой полуоси орбиты Земли – астрономическиеединицы (а.е.), полученные по ньюкомбовским орбитам Земли и Венеры ивычисленные по лазерным наблюдениям в Мильстоуне с использованиемэйнштейновской модели (с — модели) для распространения света; при этом былиобнаружены чрезмерно большие вариации в значении а.е., превосходящие иногда2000 км….»
Действительно если экспериментально обнаруженные вариации иногдапревосходят 2000 км при максимально возможном ожидаемом отклонении в 260 км,это уже не «погрешность вычислений», а непригодность теории. Для сравнениязаметим, что «ньютоновский вариант» укладывается в пределы ошибок измерений ± 1,5 км. Продолжим цитирование:
«…Естественно, астрономическая единица имеет единственное значение,вариации же наблюдаемой величины превышали максимальное значение всех возможныхошибок. Вариации а.е. содержали суточную компоненту, пропорциональную скоростивращения Земли, тридцатидневную компоненту, пропорциональную скорости движениясистемы Земля – Луна и синодическую компоненту, пропорциональную относительнымскоростям.
Я провел анализ восьми радарных наблюдений Венеры, опубликованных в 1961г. [4], используя две модели: с и с + v. Результаты были опубликованы в 1969 г. В статье «Радарная проверкаотносительной скорости света в пространстве» [5]. На рис. 1 в [5] представленграфик разностей между средними гелиоцентрическими радиус-векторами Венеры(вычисления велись по таблицам Ньюкомба) и 1) Ньюкомбовскими возмущенными радиусами– эта разность обозначена через N, и2) радиусами, найденными по радарным измерениям расстояний для эйнштейновской с- модели     (Е) и 3) ими же для галилеево-ньютоновской c + v — модели (G).Все разности выражены в миллионных долях а.е.
Так полный анализ с – модели по всем данным радиолокации дал значениепланетных масс почти такие же, как у Ньюкомба, и при этом в Мильстоунеиспользовалась эйнштейновская с – модель [3], то кривая Е должна совпадать с Nс точностью до максимально возможных ошибок в наблюдениях. Однакопроанализированные мною наблюдения свидетельствуют против с – модели Эйнштейна,поскольку разности N – E значительно превосходят ошибку.
Точки на кривой G представляют значения, полученные по эфемеридам,которые я вычислил по методу Коуэлла для численного интегрирования уравненийдвижения. Хорошее согласие между эфемероидными точками и кривой G неопровержимосвидетельствует в пользу с + v — модели, т.е. подтверждает ньютоновскую модельдвижения света в пространстве…»
Итак, эксперимент опровергает предсказания специальной теорииотносительности. Но он не противоречит ни первому варианту, рассмотренномувыше, ни третьему варианту. Есть еще эксперименты, не согласующиеся со СТО, номы их рассматривать не будем.
Заметим, что аналогичная ситуация возникла в 1961 году. Тогда группаученых, возглавляемых академиком В.А. Котельниковым, провела локацию Венерыдругим способом и тоже обнаружила расхождения с предсказаниями теорииотносительности. Ученые были поставлены в такое положение, когда им пришлось«оправдываться» за эксперименты (природу), не оправдавшие надежды релятивистов.
Когда-то некий экспериментатор обратился к Эйнштейну, утверждая, чтотеория относительности противоречит его экспериментам. На это Эйнштейн ответил:«Тем хуже для эксперимента». Но это хуже и для научной истины, на которуюопирается наука.
Б. Системы ПРО. Противоракетная спутниковая система работает по следующемупринципу. Аппаратура на спутнике «засекает» ракету в момент ее старта и атакуетее, посылая лазерный луч для уничтожения стартующей с малой скоростью ракеты.Анализ показывает, что движении спутника на высоте примерно 200 км. над землей результатынаведения, опирающиеся на СТО, будут отличаться от результатов первого итретьего вариантов на десять и более метров. Если наш подход правилен, то такаяошибка сделает систему ПРО бесполезной. Конечно, инженеры, проектирующиеаппаратуру, примут меры, чтобы повысить точность. Но это лишние расходы изатраты времени на исследования.
В. Астероиды. Еще более драматической может оказаться ситуация привозможной бомбардировке Земли блуждающим астероидом. Здесь ошибка в вычисленияхможет иметь катастрофические последствия для Человечества. Задумайтесь об этомапологеты теории относительности. 1  «Gedanken Experiments»
До сих пор мы проводили исследования в рамках классических представленийо пространстве и времени. Пространство однородно, изотропно и является общимдля всех инерциальных систем отсчета. Время едино для этих систем. При анализеявлений аберрации, искажения фронта световой волны и эффекта Доплера мыиспользовали модифицированное преобразование, сохраняющее форму уравненийМаксвелла и скорость света инвариантной во всех инерциальных системах отсчета.Теперь нам нужно познакомиться с «мысленными экспериментами» А. Эйнштейна,чтобы понять причину неудач специальной теории относительности. Обратимся к [1],где дано краткое описание этих экспериментов.
«П е р в ы й о п ы т [1]. Сравнение длин двух параллельных линеек,ориентированных перпендикулярно их относительному движению».
Комментарий. Этот результат непосредственно следует из преобразованияЛоренца или же модифицированного преобразования.
«В т о р о й о п ы т [1]. Сравнение хода часов. При сравнении хода часов,связанных с системами отсчета, движущихся друг относительно друга, необходимопомнить, что нельзя одни часы в системе /> сравнитьс одними часами в системе /> таккак часы пространственно совпадают друг с другом лишь в один момент времени. …Пусть в той точке, где расположены часы в системе />,находится источник света (рис. 5).
Световой сигнал, испущенный перпендикулярно к v, отразится зеркалом … ивернется обратно. Для наблюдателя в /> время,необходимое для этого равно />
Наблюдатель, покоящийся в />,измерит это время посредством пары часов… Так как скорость света не зависит отсистемы отсчета, ….
/>                   (15.4)
/>
Рис. 5
Интересно отметить, что для наблюдателя, покоящегося в системе />,время /> больше,нежели собственное время. Это явление называется «замедлением времени»».
Комментарий. Напомним, что мы до сих пор придерживались классическойконцепции пространственно-временных отношений и не столкнулись с неинтерпретируемыми явлениями. Мы предложим объяснение, оставаясь в рамках этойконцепции.
Предварительное замечание. Световой луч, достигнув движущейся поверхности,отражается от нее. Точка отражения становится новым (вторичным) источникомсветового сигнала. В силу этого в системе отсчета /> времявозвращения светового луча будет искажено (эффект «деформации» расстояния). Онобудет отличаться от действительного времени прохождения. Здесь мы воспользуемсятем, что в системе отсчета любого источника излучения свет не претерпеваетискажений.
Время прямого прохождения от часов к зеркалу в собственной системеотсчета источника излучения (сплошная линия на левой фигуре рис. 6) равно
/>
Лучи, имеющие искажения, показаны на рис. 6 пунктиром.
Время обратного прохождения собственной системе отсчета точки отражениякак источника (сплошная линия на правой фигуре рис. 6) равно
/>
В системе отсчета, связанной с источником света, световой луч идет вобратном направлении как бы «медленнее», чем в прямом направлении.
/>
Рис. 6
Таким образом, действительное время прохождения луча равно
/>
Оно не зависит от того, в какой инерциальной системе мы измеряем времяпрохождения. Тот же результат получается в системе отсчета, связанной сзеркалом. В результате учета «деформации» расстояния эффект «замедлениявремени» исчезает. Никакого «замедления времени» в природе не существует!
«Т р е т и й о п ы т [1]. Сравнение длин, параллельных направлениюдвижения. Рассмотрим стержень, собственная длина которого x0. Его длина в системе /> естьрасстояние x0между его концами, наблюденными «одновременно» в томсмысле, как определялось выше. Чтобы избавиться от расчетов, связанных содновременностью, рассмотрим следующее событие: пусть источник света S’, расположенный на одном концестержня, посылает световой импульс к другому концу, где расположено зеркало M’; отразившись от зеркала, световойимпульс возвращается к источнику.
Время, необходимое для прохождения светового импульса в системе />,равно />.Так как оно наблюдается с помощью одних и тех же часов и в одной точке, то этособственное время. Очевидно
/>   (15.5)
Для наблюдателя, покоящегося в системе />,те же события будут выглядеть более сложно. Как показано на рис 7, в моментиспускания светового сигнала источник S’ находится в точке S0, а зеркало M’ – в точке M0. В момент отражения зеркало M’ будет находиться в точке М. Когдаже сигнал возвратится к источнику S’, последний будет в точке S2. Как и во втором опыте, измерениеинтервала времени /> производитсяс помощью часов, расположенных в точках S0и S2. /> -несобственное время и его можно определить по соотношению (15.4)
Совместно с соотношениями (15.5) и (15.4) это дает
/>   (15.7)
/>
Рис. 7
Это изменение длины получило название лоренцевского сокращения».
Комментарий.
В системе /> источниксвета S’ и зеркало M’ неподвижны. Поэтому время прохождения света от S’ к М’ и обратно равно />.В системе /> отрезкивремени прохождения искажаются. Сумма времени прохождения от S0к М и обратно от М к S0будет равна
/>
/>
Рис. 8
Соответственно, пройденное светом расстояние, которое теперь будетизмерять неподвижный наблюдатель, будет равно
/>    (5.1)
Итак, мы имеем результат, который существенно отличается от того, которыйприведен в описанном выше эксперименте (формула (15.7) из [1]). Однако он согласуетсяс эффектом «деформации» расстояний при их отображении световыми лучами.
Различие результатов обусловлено тем, что формула (15.4) из [1], которая «доказывается»во втором мысленном эксперименте
/>,
как было установлено, ошибочна. Ее использование как раз и привело к«сжатию масштабов».
Выражение (5.1) есть измеренная с помощью световых лучей длинадвижущегося отрезка. Она, как уже говорилось, «деформирована» благодаряискажениям, вносимым световыми лучами из-за движения источника световогосигнала. По этой причине ни результат (5.1), ни формула (15.7) из [1] никак немогут свидетельствовать о «сжатии» пространства в направлении движения отрезка.
Что касается четвертого «мысленного эксперимента» по синхронизации часов,то он абсурден в силу характера времени, единого для всех инерциальных систем.А «синхронизировать» интервалы, искаженные эффектом Доплера вряд ли имеет смысл.2 Опарадоксах теории относительности
Итак, рассматривая свойства световой волны, определяемые модифицированнымпреобразованием, мы не столкнулись с явлениями, которые для объяснениятребовали бы изменений классических пространственно-временных представлений.Поэтому анализ некоторых парадоксов мы будем проводить в рамках этихпредставлений.
1. Парадокс близнецов. Это «застарелый» парадокс. Его логическипротиворечивое объяснение порождало и сейчас порождает неприятие Специальнойтеории относительности как научной теории. С него обычно начинается критикаоснов СТО и постулатов А. Эйнштейна. Мы не будем воспроизводить «релятивистскоеобъяснение» парадокса, а предложим свое.
Комментарий. Когда неподвижный близнец видит пролетающего мимо негобрата, он обнаружит, что темп (ритм) его жизни течет «медленнее», чем его. Тоже явление обнаружит в своей системе пролетающий близнец. Ему будет казаться,что темп времени его неподвижного брата медленнее.
 Это явление обусловлено эффектом Доплера. Поскольку инерциальныеравноправны, наблюдаемые явления симметричны. Но парадокса нет, т.к. время вовсех инерциальных системах отсчета едино (сущность), и, как следствие, возрастблизнецов будет всегда одинаков. Реально наблюдаемая «моложавость» движущегосябрата будет определяться только временем, которое необходимо затратить свету,чтобы преодолеть расстояние от движущегося брата к неподвижному.
2. О релятивистской массе [8]. Так называемая релятивистская массадвижущегося объекта определяется соотношением (верным и для частиц, движущихсясо скоростью света):
/>
Релятивистская масса движущегося объекта больше массы покоя:
/>
и возрастает с увеличением скорости. «Утяжеление» следует понимать лишьусловно, так как второй закон Ньютона в форме F = m'a всё равно не выполняется(направление ускорения в общем случае не совпадает с направлением силы).
В современной физической литературе по СТО, однако, принято, что m —масса частицы (инвариантная масса) не зависит от скорости, являясь инвариантомотносительно преобразований Лоренца, и является величиной неаддитивной. Понятие«релятивистской массы» не используется и не рекомендуется к применению, хотяоно и встречается в ранних работах по теории относительности.
Комментарий. Показательно последнее цитированное предложение: «Понятие«релятивистской массы» не используется и не рекомендуется к применению, хотяоно и встречается в ранних работах по теории относительности». Это же относитсяк введенным ранее А. Эйнштейном понятиям «продольной» и «поперечной» массы.
На самом деле никакого «утяжеления массы» нет. Если мы запишемрелятивистское уравнение движения, выразив его через действительную скоростьотносительного движения массы и источника силы, действующего на эту массу, топридем к уравнению механики Ньютона
/>
Как было показано в работе [9], все парадоксы, связанные с прямолинейнымотносительным движением, имеют одну и ту же общую структуру. А этосвидетельство того, источником парадоксов является не физическая «необычность»теории относительности, а гносеологическая (мировоззренческая) ошибка [9].
3. Парадоксы, связанные с вращательным движением. Таких парадоксовнесколько. Но наиболее известным является парадокс Эренеста. Допустим, мынаходимся на оси вращения диска и наблюдаем за его движущимся краем. Согласнотеории относительности окружность (край) диска должна испытывать лоренцевосокращение. Наблюдатель должен обнаружить, что отношение длины окружности краяк его диаметру не равно />.Приведем отрывок из [10] (стр. 274):
«Здесь же полезно провести простое рассуждение, наглядно иллюстрирующеенеизбежность возникновения неевклидовости пространства при переходе кнеинерциальным системам отсчета. Рассмотрим две системы отсчета, из которыходна (K) инерциальна, а другая (K') равномерно вращается относительно K вокругобщей оси z, Окружность в плоскости x, y системы K (с центром в началекоординат) может рассматриваться и как окружность в плоскости x', y' системыK'. Измеряя длину окружности и ее диаметр масштабной линейкой в системе K, мыполучаем значения, отношение которых равно π, в соответствии севклидовостью геометрии в инерциальной системе отсчета. Пусть теперь измерениепроводится неподвижным относительно K' масштабом. Наблюдая за этим процессом изK, мы найдем, что масштаб, приложенный вдоль окружности, претерпевает Лоренцевосокращение, а радиально приложенный масштаб не меняется. Ясно поэтому, чтоотношение длины окружности к ее диаметру, полученное в результате такогоизмерения, оказывается больше/>».
Попробуйте синтезировать эту ситуацию на плоскости, описать такую модельи дать ей физическое объяснение!
Мы не будем воспроизводить здесь анализ парадокса. Он дан в работе [4].Отметим только, что, никакого реального «сокращения» окружности диска нет,поскольку нет релятивистского «сокращения масштаба». Что касается «релятивистскихобъяснений», то они сводятся к гипотезе ad hos, запрещающей существование «абсолютно жестких тел».Такой подход можно отнести к разряду околонаучной фантастики. Роль упомянутойгипотезы только в том, чтобы защитить СТО от критики.
Заметим, что при вращательном движении эффект Доплера, аберрация и«деформация» расстояний отличаются от того, что имеет место при линейном поступательномдвижении, поскольку расстояние и угол аберрации сохраняются неизменными дляточки, двигающейся по окружности. Эти явления при произвольном движенииисточника света еще подлежат осмыслению. Что касается СТО, то эти явления дажене анализировались.
Хотя ОТО и не входит в «Gedanken Experiments», всеже стоит сказать о ней, как об еще одной физической несуразице. Принципэквивалентности инерциальной и гравитационной масс, предложенный Эйнштейном,несостоятелен как с философской, так и физической точек зрения. Гравитация –способность материальных объектов притягиваться друг к другу. Инерция этосвойство тела противостоять действию силы, приложенной к этому телу.Отождествлять массы – означает отождествлять столь разнородные свойства. А этононсенс.
Результатом «гибрида» принципа эквивалентности и пространственно-временыхискажений родились схоластические монстры: ОТО, теория «Большого взрыва», струны,суперструны, черные дыры и другая фантастическая околонаучная схоластика. Онаимеют такое же отдаленное отношение к физике, какое имели споры средневековыхсхоластов о том: «сколько чертей уместится на конце иглы?» — к современнойэкономике.
Заключение
Прежде всего, ответим на вопрос: почему ошибочная теория СТО оказаласьстоль «живучей»? Мы видим здесь две причины. Первая причина – упадокматериалистической философии. Материалистическую философию связывают сотношением сознания и материи: материя первична, сознание есть продукт материи.Но материализм не только в приверженности этому принципу. Он невозможен бездобросовестного, ответственного и честного отношения к науке и к соблюдениюнорм научной этики.
К несчастью, материализм в начале прошлого века был «подавлен»позитивизмом. Для иллюстрации приведем пример. Известные тома Теоретическойфизики Л.Д. Ландау и Е.М. Лифшица написаны в духе «раннего логическогопозитивизма». В них вы не найдете упоминаний о трудностях и проблемах в научныхтеориях. Все подчинено тому, чтобы представить эти теории в «шоколаднойобертке» без противоречий и проблем. Если что-то и упоминается, то как«неизбежное зло» или «пройденный этап», не имеющий принципиального значения.Книги Р. Фейнмана разительно отличаются от томов Теоретической физики по духу.
Позитивизм породил другое негативное течение – прагматизм («истинно то,что для меня полезно»; «успех любой ценой» и т.д.). Прагматизм – порождениекапиталистической идеологии, идеологии спекулянтов и фарцовщиков. Благодаряэтой идеологии появилось множество «остепененных ученых»: кандидатов идокторов. Но ученое звание или степень это «обложка», за которой может быть какталантливый исследователь, так и бездарная личность. Преобладание последнихпородило беспринципность в науке и «дремучий догматизм». Новые идеи «втаптываютсяв грязь», подвергаются обструкции. Напомним, что в нашей стране Президиум АНСССР принимал в разное время четыре постановления о запрете критики теорииотносительности и запрещении публикации критических статей в ведущих журналах.
Позитивизм в России привел к утрате философами мировоззренческих позиций,к ее деградации. Физики прекрасно почувствовали, что «официальная» философиябеспомощна, и ждать от нее нечего. В результате в научной среде укоренилосьнегативное отношение к философам и их точке зрения. Слово «философия» стало вих среде бранным, стало синонимом беспринципности и лакейства [11], [12].
Второй причиной явилось политическое давление со стороны «сторонних» (политических)сил. Об этом много писалось и не хочется повторять уже известное.
Эксперимент, сам по себе, не несет никакой информации без объяснения.Объяснение всегда опирается на теорию или гипотезу. В свою очередь, ни теория,ни гипотеза невозможны без миропонимания (мировоззрения = философии). Такимобразом, философия неизбежно «врывается» в естествознание, независимо отжелания исследователя.
Ф. Энгельс писал, что материалистическая философия подобна капризнойдаме. Она мстит естествознанию задним числом за то, что последнее покинуло ее.Следовательно, первейшей задачей является возрождение материализма в науке.Когда математический формализм и теология подменяют физический смысл, наукастановится бессмысленной.
Следующей задачей является ревизия современных физических теорий,пересмотр их содержания с материалистических мировоззренческих позиций, спозиции здравого смысла и сути физических явлений. Это касается механики,электродинамики и других разделов физики.
Подводя итог анализу «мысленных экспериментов», мы выскажем следующиепредположения. Во-первых, электромагнитная волна это особый вид материи,существующий параллельно другому виду – материальным телам. Волна обладаетособыми свойствами и должна удовлетворять модифицированному преобразованию. Движениематериальных объектов подчиняется преобразованию Галилея.
Модифицированное преобразование зависит от относительной скорости объектанаблюдения и наблюдающего субъекта, от относительной скорости источникаэлектромагнитной волны и заряда, на который она воздействует [13]. Относительнаяскорость вычисляется по старому правилу — «правилу параллелограмма». Посколькуотносительная скорость определяется обычным (классическим) способом, междупреобразованием Галилея и модифицированным преобразованием не возникаетпротиворечий. Как следствие, эйнштейновская формула сложения скоростейоказывается бесполезной в физических исследованиях, а классическая механика ненуждается в «релятивистской коррекции».
Такой подход называется «Волновым вариантом теории Ритца» и рассмотрен вработах [7], [14] и др. Так постепенно, исправляя свои и чужие ошибки,преодолевая сложившиеся предрассудки и заблуждения, можно двигаться вперед впонимании физических явлений.
Тех, кого заинтересует наш подход, приглашаем посетить наш сайт kuligin.mylivepage.ru/file/index/ .

Источники информации
1. Пановски В.,Филипс М. Классическая электродинамика. – М.:, «ГИФФМЛ», 1963.
2. Кристиан Маршаль.Решающий вклад Анри Пуанкаре в специальную теорию относительности (Перевод санглийского Ю. В. Куянова). Препринт ИВФЭ, — Протвино, 1999
3. КулигинВ.А., Кулигина Г.А., Корнева М.В. Физика и философия физики. n-t.ru/tp/ns/fff.htm
4. КорневаМ.В., Кулигин В.А., Кулигина Г.А. Аберрация света и парадокс Эренфеста. kuligin.mylivepage.ru/file/2075/7266
5. КорневаМ.В. Ошибка Лоренца. 2004. n-t.ru/tp/ns/ol.htm
6. Б. Дж. Уоллес«Проблема пространства и времени в современной физике» / Проблема пространстваи времени в современном естествознании. Ленинградское отделение АН РСФСР. С.-П.1991
7. КорневаМ.В., Кулигин В.А., Кулигина Г.А. Анализ классической электродинамики и теорииотносительности. n-t.ru/tp/ns/ak.htm; ritz-btr.narod.ru
8. http://ru.wikipedia.org/wiki/Специальная_теория_относительности
9. КорневаМ.В., Кулигин В.А., Кулигина Г.А. Парадоксы СТО на одно лицо. www.sciteclibrary.ru/…/pages/8085.html; ritz-btr.narod.ru/kuligin-1.html
10. Ландау Л.Д.,Лифшиц Е.М. Теория поля. ГИФФМЛ, М. 1960.
11. КулигинВ.А. Вавилонская башня вульгарного позитивизма. dialectics.ru/521.html
12. КорневаМ.В., Кулигин В.А., Кулигина Г.А. Практика – критерий или могильщик. kuligin.mylivepage.ru/file/2075/6489; www.portalus.ru/…/rus_readme.php?…; kuligin.mylivepage.ru/…/2075_restored-26.11.2008/6489
13. КорневаМ.В., Кулигин В.А., Кулигина Г.А. Физика и философия парных взаимодействий.ritz-btr.narod.ru/kuligin-1.html
14. КорневаМ.В., Кулигин В.А., Кулигина Г.А. Волновой вариант теории Ритца. www.sciteclibrary.ru/…/YaBB.pl?num=1177518644