Аннотация: На простом, доступном пониманию каждого человека - русском языке, развенчены мифы теории относительности А.Эйнштейна.
Северин Василий Павлович. 27 августа 1989 года.
ВОКРУГ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ А.ЭЙНШТЕЙНА.
Очевидно, споры и трения вокруг СТО не прекращаются с момента ее создания в 1905 году по настоящий день. Причиной тому являются противоречащие здравому смыслу исходные ее постулаты, "чудесная", на уровне мистики интерпретация выводов из этой теории, а также "глубокая", но не вытекающая из опыта убежденность А.Эйнштейна в том, что асимметрия электро динамики Максвелла несвойственна явлениям природы - все это вместе взятое явилось камнем преткновения для разума человека.
Причем, горы книг на тему СТО не внесли ясности в излагаемые вопросы. Каждый автор алогичности СТО интерпретирует по-своему. Где же истина? Именно поэтому, по моему глубокому убеждению, имеет смысл остановиться кратко на выводах специальной теории относительности, вокруг которых горит до сих пор, синим пламенем сыр-бор. Известны три, так называемые, релятивистские эффекты, существование которых обусловлено математически. Эффекты состоят в том, что при движении с субсветовыми скоростями происходит следующее:
- увеличивается масса тел;
- сокращаются их размеры /по направлению движения;
- в движущихся системах отсчета замедляется течение времени.
Венчает СТО знаменитая формула: Е = М*С*С которая как бы символизирует высшее достижение человеческого разума, неразрывно связанное с именем А.Эйнштейна и СТО. Чем же кончаются попытки человека, стремящегося приобщиться к этому величайшему достижению человеческого разума, желающему хоть в какой-то степени получить представление о гениальной теории?
Увы, результаты таких попыток печальные. Или комплекс неполноценности: понять теорию, при всем твоем желании и способностях невозможно. Или комплекс лицемерия, когда человек, демонстрируя свое превосходство над окружающими, может заявить, что "ему все понятно". Академик А.А. Логунов пишет, что даже отличнейшее знание математического аппарата теории, не приводит к пониманию сущности явлений. Итак, остановимся на главном: трех релятивистских эффектах и венце теории относительности, знаменитом уравнении СТО: Е = М*С*С.
РЕЛЯТИВИСТСКИЙ ЭФФЕКТ 1.
Увеличение массы тел при их движении с субсветовыми скоростями определяется формулой: M = Mo/ (корень квадратный из 1-V*V/C*C).
Эта формула была впервые получена Лоренцем для электронов и связывалась с возрастанием массы / инерции / электромагнитного поля движущегося электрона. А. Эйнштейн показал, что такое увеличение массы распространяется на все материальные частицы. СТО, в частности, утверждает, что увеличение массы реально, и доказательством тому служит явление "дефекта масс", которое широко используется в атомной физике. Казалось бы, спорить не о чем, А.Эйнштейн прав безоговорочно.
Но вопрос об изменении массы тел оказался более сложным, нежели буквальное толкование формулы (1) и доказательства ее реальности, базирующегося на "дефекте масс". "Природа массы - одна из важнейших нерешенных задач современной физики". / БСЭ /. Внесла ли СТО какую-либо ясность в понимание природы массы? Не будем обращаться при рассмотрении этого вопроса к противникам СТО. Их суждения могут быть субъективными. Обратимся лучше к апологетам этой теории. Вот перед нами книга В.А. Угарова "Специальная теория относительности", М, "Наука", 1977 г., написанная как пособие для педагогических институтов. Для этой книги академик В.Л. Гинзбург написал статью "Как и кто, создал СТО?" Откроем книгу на странице 342 и прочитаем: "... многие известные физики вводили релятивистскую массу. Но истина состоит в том, что большинство крупных физиков были против нее. Забавно, что Р.Фейнман после долгих разговоров о релятивистской массе написал: 'Как ни странно, формула M = Mo/ (корень квадратный из 1-V*V/C*C) очень редко употребляется на практике. Вместо этого незаменимыми оказываются два соотношения, которые легко доказать: Е*Е - Р*Р*С*С = Мо*Мо*С*С*С*С; Рс = Е*М/С'.
В заключение В.Л.Гинзбург пишет: "Подводя итоги, можно сказать, что инвариантная масса покоя имеет бесспорное преимущество, а релятивистская масса, ничего не прибавляя по существу, служит источником многих недоразумений". Да, пожалуй, яснее не скажешь. Как только В.Л.Гинзбург отважился на такое заявление?!
Не менее интересны рассуждения о массе фотона. Так на странице 266 книги академика В.Л. Гинзбурга можно прочитать: "К сожалению, до сих пор вводят "массу фотона" определяя ее по формуле, заимствованной из релятивистской механики частиц с конечной массой покоя, а именно: Мф = E*C*C; где Е = h*W. Прежде всего, формула: Е = М*С*С явно написана для случая когда М не = 0 и потому не имеет никакого отношения к случаю, когда М = 0. Но и вообще, понятие 'массы фотона' лишено физического смысла. И потому ни о каких инертных свойствах фотона говорить не приходится. Иногда массу фотона используют для объяснения отклонения светового луча в гравитационном поле. Но пользоваться классической механикой для рассмотрения такого релятивистского объекта как свет, более чем непоследовательно. В релятивистской теории отклонение светового луча в гравитационном поле, получается, разумеется, без введения какой-либо массы фотона". И в заключение академик В.Л. Гинзбург пишет: " Резюмируя, скажем, что введения массы фотона ничего, не прибавляя по существу, вносит ненужную путаницу в далеко не простой вопрос о массе ".
Вот, дорогие читатели, и изучайте СТО потейте, пытаясь понять, как это энергия имеет "массу". Как свет имеет "вес" и солнечный луч "притягивается" Солнцем. А ведь все это вполне серьезно доказывается в многочисленных новейших интерпретациях СТО!
РЕЛЯТИВИСТСКИЙ ЭФФЕКТ 2.
Сокращение тел /длины в направлении движения/ при движении с субсветовыми скоростями. Для ознакомления с этим эффектом необходимо совершить небольшой исторический экскурс. Известно, что математические уравнения, которые предсказывали релятивистские эффекты, впервые были получены Лоренцем: преобразования Лоренца. А.Эйнштейн получил точно такие же уравнения, но исходил он при этом из несколько иных предположений, чем Лоренц. В частности, из своего знаменитого второго постулата, который, кстати, он сам иногда называл абсурдным.
Так вот, уменьшение длины тел при субсветовой скорости движения, Лоренц объяснял действием эфира: эфир заполняет все мировое пространство и при движении тел в нем последние "сжимаются", уменьшаясь по длине в направлении движения. В СТО А.Эйнштейна, также как и у Лоренца, фигурирует формула: L' = Lo / (корень квадратный из 1-V*V/C*C), которая говорит о сокращение длины тел в направлении движения. Но у Лоренца была "причина" такого сокращения - действие эфира. В СТО А.Эйнштейна эфир, как "причина" сокращения тел не фигурирует. Чем же тогда объяснить сокращение тел, тем боле, что движение относительное?
Если Вы и Я находимся в разных системах отсчета, то не имеет значения считать Вас движущимся, а Меня неподвижным или, наоборот, Вас неподвижным, а Меня, движущимся. Чей же метр, в таком случае сокращается по длине? Интерпретаторы СТО нашли такой выход:
"В соответствии с принципом относительности эти сокращения взаимные. Каждый наблюдатель, связанный с одной из этих систем отсчета, будет находить метр, покоящийся относительно него, вдвое более длинным, чем метр, пролетающий мимо него со скоростью 260000 километров в секунду. При такой скорости продольные размеры тел укорачиваются вдвое, и шар превращается в сплюснутый эллипсоид, а куб - в параллелепипед. Любопытно, что лишь через 54 года после открытия этих эффектов в 1959 году, было обнаружено, что речь идет только об истинной форме тел в заданной системе координат, но не о видимой их форме. "Курс общей физики", т. З, с 175, Г.А.Зисман, О.М.Тодес, М.,"Наука",1968 г.
Как понять последнюю фразу? Мрак и туман! В общем, Вам "кажется", что мой метр сократился вдвое, а мне "кажется", что Ваш метр сократился. Все это Вам математика точно покажет. Докажет что то, что Вам "кажется" - истинно. А в результате этого доказательства получится тождество понятий: "кажется" и "истинно".
А если попытаться представить такой вариант. В пространстве движется вращающийся диск. В направлении движения он сокращается, а в поперечном сечении - остается прежним. Так как диск вращается, то он будет испытывать периодические "сжимания" и "разжимания", что неизбежно приведет, из-за внутреннего трения, к его разогреву. Легко подсчитать при каких скоростях движения и вращения диска это произойдет. Но как в таком случае быть с относительностью движения?
Если взять две системы отсчета в виде дисков, то Мне будет казаться, что Ваш диск движется и разогревается, а Вам будет казаться, что Мой диск движется и разогревается. Что же в действительности происходит, если верить релятивистскому сокращению материальных тел?
Если попытаться по Эйнштейну измерить это сокращение каким-то метром - эталоном, то действительно, ничего не измеришь: "Ваш" правильный метр, перенесенный в "мою" систему отсчета тоже "сократится" и на этом все кончится. А как быть в случае вращающихся систем отсчета - дисков, когда выделяется, должна, если верить СТО, выделяться энергия?
В общем, "темна вода в облацах", как говорили древние славяне. Если уже действительно говорить о сокращении и деформации материальных тел то, как можно при этом упускать из вида деформацию и изменение электромагнитных и гравитационных полей, движущихся материальных объектов? Ведь одно без другого не имеет смысла.
РЕЛЯТИВИСТСКИЙ ЭФФЕКТ 3.
Замедление времени в движущихся системах отсчета.
О! Это "гвоздь" всей релятивистской теории А.Эйнштейна. Это изумительное "пространство-время", эта иллюзия прорыва человеческого разума к тайне времени!
Надо сказать, что СТО начинается не с отрицания эфира, а начинается именно с этого мифического "пространства-времени", которое стало основой СТО и позволило А.Эйнштейну использовать релятивистский множитель в совершенно иной, его "смелой" интерпретации.
Но что, же служит доказательством замедления времени в движущейся системе отсчета? Ведь Лоренц считал изменение течения времени, о котором гласили его преобразования, фиктивным. Тогда как А.Эйнштейн замедление времени считал реальным. Доказательства? Да так называемый знаменитый парадокс близнецов - вот Вам и все доказательства! И еще: К-мезоны! 0.Горожанин / И.Р. ?8,88 г, / пишет, что К-мезон "...точно пуговица, удерживающая брюки теории относительности А.Эйнштейна". Далее, 0.Горожанин пишет: "Проверим, насколько теория надежна /ее доказательства/, применив принцип относительности. К-мезон имеет право считать себя покоящимся относительно Земли, а Землю, вместе с наблюдателями, - движущейся. Но тогда он должен жить меньше, чем К-мезон, покоящийся на Земле.
Вот те раз! Пошли по шерсть, а вернулись стриженными. Сколько лет мезон числился самым сильным аргументом, и такой пассаж! Похоже, это уже не нашивка за контузию, а крест на теории". Одним словом, ни парадокс близнецов, ни К-мезон не служат доказательством замедления времени. Манипуляция с мифическим "пространством-временем", как и следовало, ожидать ничего, кроме "парадокса близнецов" не дала физике, и вклада в науку не сделала.
ЗНАМЕНИТОЕ УРАВНЕНИЕ Е = М*С*С.
Итак, остается знаменитое уравнение: Е = М*С*С, которое как бы символизирует высшее достижение человеческого разума. Уравнение, которое как мы уже говорили, венчает СТО и служит как бы доказательством истинности, как выводов теории относительности, так и обоснований, положенных в ее истоки. Это уравнение получило подтверждение в атомной физике. Оно является расчетной инженерной формулой, в которой никто не сомневается. Формулой, которая как бы символизирует высшее достижение человеческого разума. И этот символ неразрывно связан с именем А.Эйнштейна и его СТО. Все это было бы правильным, если бы СТО А.Эйнштейна была единственной теорией, при помощи которой ее можно получить. Тогда бы уже, волей-неволей, пришлось согласиться со всеми недостатками, абсурдностью и алогичностью СТО.
Но в действительности дело обстоит так, что эту формулу, как фундаментальный закон природы, можно получить другими путями, без абсурдных постулатов и мифического "пространства-времени". Так в частности, Горожанин утверждает, что первым на эквивалентность массы и энергии указал Н.А.Умов /1873 г./, затем Дж. Томсон /1881 г./ и О. Хевисайд /1890 г./ придали этому уравнению современный смысл. Еще раньше С.И.Вавилов /1891 - 1951 г.г./ в своей книге "Глаз и Солнце" /М. "Наука",1982 г., изд. десятое, с 71/ дает вывод формулы Е = М*С*С без использования релятивистских теорий и даже без упоминания релятивистских эффектов: " По законам механики следует, что для того, чтобы остановить за время t какой угодно поток / водяной, световой /, оказывающий давление. Необходимо его "уравновесить" силой F, определяемой из соотношения F*t = m*V. Где: m*V - произведение массы, приносимой потоком, на его скорость V, носящее название количество движения.
Итак, сила давления потока F равна изменению количества движения за 1 секунду, т.е.,
F = m*V / t. В случае светового потока V = C, приравняв найденное выражение для силы давления величине, полученной согласно опытам Лебедева для давления света, найдем: M*C / t = E / t*C M = E / C*C.
Полученная формула определяет массу света M, эквивалентную его энергии Е. Это чрезвычайно важное уравнение получено в приведенном выводе в итоге применения законов механики к оптическим измерениям Лебедева и на первый взгляд имеет ограниченное применение - только для света. Впервые Эйнштейн указал, что уравнение М*С*С = Е, универсально и должно быть справедливым для любых видов энергии. Заключение Эйнштейна получает все большее и широкое подтверждение по мере развития новой физики, в особенности физики атома и атомного ядра, и в настоящее время должно рассматриваться как одно из важнейших положений науки.
Примечательно при этом примечание редактора к формуле М*С*С = Е. "Вывод, приводимый в тексте, представляет небольшое видоизменение вывода С.И.Вавилова, в котором одна и та же величина была применена для обозначения энергии света и мощности света, что может привести к недоразумению".
Что к этому можно добавить? Апологеты исключительности и непогрешимости СТО часто прибегают к такому приему: "Поскольку увеличение массы элементарных частиц реально / ведь без учета этого эффекта невозможно рассчитать и построить ускоритель / и формула Е = М*С*С доказала свое право в атомной физике, и эта формула - продукт СТО, то, следовательно, и СТО верна, и обоснования СТО также верны. Хотя в действительности именно обоснования СТО вызывают несогласие и возражения, так как они включают в себя абсурдные предположения. В логическом плане подобное доказательство верности обоснования через верность заключения, похоже на телегу, шествующую впереди лошади!
В науке, между прочим, имеются прецеденты: гипотеза теплорода позволила получить верные расчетные формулы, такие же, какие были получены, исходя из другой физической картины явлений, которая ближе к действительности. Действительно, если какое-то уравнение, например, имеет характер закона природы, то этот закон заявит о себе и в ядерных реакциях, и при расчете давления света, и в ряде других явлений. И все это возможно, что очень важно, и без головоломного "пространства- времени", и без других парадоксов, которые наш разум понять, не способен. Судите сами, ведь нельзя же понять то, чего нет в природе. К таким выводам можно придти, изучая интерпретации релятивистских эффектов.
РЕЛЯТИВИЗМ И ПРОБЛЕМЫ СТО.
То, что вошло в науку под названием "релятивизм", требует тщательного и не предубежденного анализа. При движении материальных тел c субсветовыми скоростями возникают новые явления и проявляются новые свойства материи. Но почему, какая причина этих явлений? СТО уходит от ответа на эти вопросы. А ответ есть. Эти явления, как известно, происходят тогда, когда скорость движения материальных тел приближается к скорости передачи взаимодействия. В этом физическая сущность релятивизма. Но в интерпретациях СТО о ней не упоминается, или упоминается вскользь, как о чем-то второстепенном.
На это обратил внимание сотрудник Дубенского ОИЯИ доктор физико-математических наук А.А.Тяпкин. Но даже он не может "пробить" эту рациональную точку зрения на сущность релятивизма - губерния пишет по-старому! Все продолжают восхищаться гениальностью А.Эйнштейна, по-прежнему продолжают интерпретировать релятивистские эффекты, которые в действительности не затрагивают физической и причинной сущности явлений. Это привело к окостенению СТО, / она осталась в том виде, какой ее создал А.Эйнштейн /, более того,- это привело к тому, что СТО стала Единственной Правильной Теорией. Все это вместе взятое, а также запрет на сомнения и какую-либо критику стало, не могло не стать, как правильно указывает В.И.Секерин, тормозом в науке.
В чем же причина этого тормоза в науке? Многие тысячи любителей и десятки, сотни ученых думают над парадоксами и алогичностями СТО, которые можно выделить:
Обоснованность исходных постулатов СТО, в частности, обоснованность второго постулата.
Интерпретация релятивистских эффектов А.Эйнштейна: что это,- эффекты или фантомы?
Вокруг этих положений возникают десятки вопросов, на которые невозможно получить не только удовлетворительный, но даже какой-либо ответ. Когда любители обращаются с этими вопросами в научные учреждения, то ученые-специалисты делают вид, что они очень заняты, и отвечать им недосуг. Вопрошающему же любителю советуют: прежде, чем обращаться в высокие инстанции, дескать, надо подучиться.
Да что там простые любители! С учеными не смогла договориться редакция журнала "Изобретатель и рационализатор'. Смотри редакционное предисловие к статье 0.Горожанина "0 времени, часах и отдаленных аналогиях" - И.Р.,? 8, 1988 г, с 20 /. Там очень хорошо рассказано, чем кончаются попытки добиться от ученых какого-либо ответа, касающегося теории относительности.
В общем, обстановка сложилась такая: на сии сложные вопросы, касающиеся СТО, могут ответить только светила, академики. Но они народ занятой. А сотни докторов и кандидатов наук? Почему бы им не ответить на недоуменные вопросы читателей по вопросам СТО на страницах научно-популярных журналов? Тогда за все эти годы недоуменные вопросы читателей уже давним бы давно рассеялись, причем, авторитет А.Эйнштейна остался бы на месте.
Все это происходило, если бы ... были ответы! Но их, то, как раз, как представляется, и нет. Многие ученые интересуются проблемами СТО, но никто из них при этом не рискует рассуждать, "растекаться мыслью по древу". Во-первых, об СТО можно писать только одно: восхищаться гениальностью А.Эйнштейна. На любые сомнения и критику наложено "табу". А тот, кто рискнет высказать свои сомнения, тот добровольно ставит крест на свою научную карьеру. Все отработано до совершенства. Во-вторых, всем это уже хорошо известно, и мучеником ради науки, редко кто станет себя делать: плетью обуха не перешибешь.
За примерами далеко ходить не надо. В журнале "Наука и жизнь" / 1987 г. В 2,3,4 / состоялась полемика между академиками: А.А. Логуновым и В.Л.Гинзбургом. Редакция получила более тысяч откликов на эту полемику. В пятом номере этого же журнала академик А.А. Логунов отвечает, / скорее пытается отвечать / на многочисленные вопросы читателей. Казалось бы, появилась надежда.
Но вот уже в шестом номере все расставляется по своим местам. Академик В.Л.Гинзбург отвечает всем и сразу. С чувством собственного достоинства, он заявляет: " Стоит ли отвечать человеку, который сомневается даже в теории Ньютона, не говоря уже о специальной теории относительности, и в то же время берется судить ...". Как говорится, комментарии излишни. Нет людей, сомневающихся в законах И.Ньютона, или, к примеру, в реальности уравнения Е = М*С*С. Но есть много сомнений в том, каким способом получено это уравнение. Тысячи людей думают и пытаются избавиться от этих сомнений, пытаясь получить ответы на свои вопросы, затрачивая при этом свою интеллектуальную энергию, которой так теперь не хватает для решения других, не менее важных вопросов. Но для академика В.Л.Гинзбурга это все не интересно и не имеет значения!
Теперь становится понятным, какие силы препятствуют обсуждению многочисленных парадоксов и алогичностей СТО. Эти силы боятся, что они не смогут дать обстоятельные ответы на интересующие читателей вопросы. Другими словами, они боятся открытого обсуждения парадоксов и алогичности СТО в результате, которого, как они понимают, может пострадать авторитет А.Эйнштейна.
Но культ личности в любой сфере никогда не способствовал доброму делу. Апологеты Эйнштейна абсолютизировали его теорию и тем самым не признают сомнений и исканий, которые всегда были присущи А.Эйнштейну, как ученому. Этими действиями и науке, и самому Эйнштейну оказывается плохая услуга.
В чем можно видеть выход из создавшегося чрезвычайно трудного положения с СТО и поисками научной истины? Выход есть единственно в одном - в свободном обсуждении всех вопросов и сомнений по СТО в печати. Если бы два-три научно-популярных журнала в каждом номере печатали в самом кратком виде вопросы и суждения читателей, то интересующиеся проблемой СТО "замкнулись" бы сами на себя: какой-то вопрос, неразрешимый для одного человека, понятен другому. При этом отпала бы необходимость тревожить чрезвычайно занятых академиков и специалистов научных учреждений. Это способствовало бы установлению контактов между любителями. Через несколько лет количество вопросов уменьшилось бы значительно. Ну а с теми вопросами, которые не решили сами читатели, можно обратиться к специалистам.
Все можно сделать: было бы желание тех, от кого это зависит. Но их желания, как это теперь очевидно, лежат совершенно в другой плоскости. Такие вот суждения, появляются у человека, попытавшегося проникнуть в тайны СТО. Весьма печально, что тысячи людей затрачивают умственную энергию впустую, тогда как она могла бы использоваться для разгадки других тайн природы.
И, тем не менее, чтобы там не утверждали защитники СТО, запрет на сомнения, запрет на свободное обсуждение проблем, со всей наглядностью показывает, что дело здесь - нечистое. Истина любых обсуждений не боится. Нет, не сама теория, не релятивизм сам по себе виноват в создавшемся положении. Виноваты те, кто используют затруднения физики в своих корыстных целях, кто искусственно создает трудности и в то же время мешает эти трудности преодолевать. Перефразируя Шолохова, можно сказать: " человек это такая животная, ежели чего захочет то обязательно добьется!"
27 августа 1989 года.
Адрес: 245600, Сумская область, поселок Краснополье,