Единство пространства - материи - времени

Единства пространства - материи - времени

Вводная часть

Вступая в права независимого судьи, Аксиома Единства ставит в трудное положение современных ученых, которые получили свои научные результаты, не заметив её существование. Она просто, ясно и неопровержимо показывает их ошибки.

Сейчас мы увидим, что главной причиной кризиса теоретической физики явилось - отсутствие понимания фундаментальной значимости аксиомы Единства пространства - материи - времени. Её сущность заключается в том, что невозможно раздельное существование пространства, материи и времени. Нельзя отделить материю от пространства и нельзя представить их раздельное существование. Нельзя также отделить время от пространства или от материи. В реальной действительности, в которой мы живем, пространство, материя и время - первичные и неотделимые друг от друга элементы мироздания. Аксиоматичность этого утверждения очевидна.

Возникает вопрос: разве математики, физики, химики и другие исследователи реальной действительности не учитывали аксиоматичность Единства пространства - материи - времени? Ответ однозначный. Да, не учитывали. Почти все современные физические теории противоречат аксиоме Единства.

Аксиома Единства пространства - материи - времени указывает на то, что взаимосвязь между материей, пространством и временем должна отражаться во всех математических моделях, описывающих изменяющуюся реальную действительность. Но это, с виду весьма простое правило, осталось незамеченным ни математиками, ни физиками.

Приступим к анализу конкретных научных проблем. Теперь Вы знаете, что все явления и процессы в Природе протекают в рамках Аксиомы Единства. Процессы перемещения любых объектов в пространстве неотделимы от процессов течения времени. Все перемещения являются функциями времени. Если мы проигнорируем этот факт, то получим приближенное или полностью искаженное представление об изучаемом явлении.

А теперь обратим внимание на то, что при изучении поведения макромира вплоть до XX века процесс следования Аксиоме Единства был автоматический. Он был нарушен при переходе к описанию поведения микромира. В результате мы забрели в такие непроходимые дебри и насочиняли столько научных небылиц, что нам потребуется немало времени для возврата на классический путь развития.

Таким образом, все эксперименты, выполненные нами, помимо нашей воли протекали в рамках Аксиомы Единства. Вполне естественно, что правильная интерпретация результатов этих экспериментов возможна только с помощью теорий и математических моделей, работающих также в рамках Аксиомы Единства. Если же мы привлечем для интерпретации результатов эксперимента математические модели и теории, которые работают за рамками Аксиомы Единства, то мы неминуемо получим в лучшем случае приближенное представление о том явлении, которое изучаем, а в худшем - полностью искаженное. Начало теории относительности было положено Галилеем. Он показал, что при переходе из подвижной системы отсчета , которая движется относительно неподвижной - с постоянной скоростью , координата и время преобразуются по соотношениям:

(1)

(2)

Рис. 1. Схема к анализу преобразований Галилея

Преобразования Галилея (1) и (2) работают в евклидовом пространстве и базируются на представлениях о пространстве и времени, как абсолютных характеристиках мироздания.

Впоследствии, основываясь на постулате о постоянстве скорости света , Лоренц нашел, что указанный переход связан со скоростью света зависимостями:

(3)

(4)

Из соотношения (3) неявно следует, что с увеличением скорости величина пространственного интервала уменьшается, что соответствует относительности пространства. Аналогичное следствие вытекает и из соотношения (4). При величина также уменьшается, что соответствует уменьшению темпа течения времени или - относительности времени.

Так сформировалось представление об относительности пространства и времени. Нашлись и эксперименты, якобы подтверждающие преобразования Лоренца, поэтому они и следующая из них Специальная теория относительности были признаны непогрешимыми. Эта непогрешимость не была поставлена под сомнение и тогда, когда начали появляться экспериментальные результаты, противоречащие и преобразованиям Лоренца и Специальной теории относительности А. Эйнштейна. Главным из них и весьма убедительным является эксперимент Саньяка. Удивительно, но мировое научное сообщество вместо поиска причин этого противоречия проигнорировало результаты опыта Саньяка.

Конечно, возникшая неясность не могла оставаться незамеченной и искатели научной истины принялись выявлять причины этой неясности. Было установлено, что существует несколько вариантов вывода одной и той же математической модели, привлекаемой для интерпретации результата эксперимента. Причем, изменение варианта вывода той или иной математической модели может изменить физический смысл, заложенный в ней. В результате, как правило, и выясняется причина существовавшего противоречия.

Как видно, в преобразованиях (3) и (4) Лоренца пространственный интервал , расположенный в подвижной системе отсчёта, отделён от времени , текущего в этой системе. В реальной действительности такого не бывает. Изменяющийся пространственный интервал - всегда функция времени. Поэтому преобразования Лоренца описывают не реальную, а ложную относительность.

Но главным судьей достоверности математических моделей оказалась давно существующая, но, как мы уже отметили, остававшаяся незамеченной Аксиома Единства пространства - материи - времени. Из неё следует, что пространство, материя и время не могут существовать в разделенном состоянии. Они существуют только вместе, поэтому математические модели, в которых пространственная координата и время разделены или являются независимыми, искажают реальность.

Истоки заблуждений

Анализ истоков заблуждений начнем с фундамента Специальной теории относительности - преобразований Лоренца (3), (4). Обратим внимание на то, что в формуле (4) присутствует координата , которая фиксируется в подвижной системе отсчета, а в формуле (4) - только время , которое течет в этой же системе отсчета. Таким образом, в математических формулах (3) и (4) изменяющаяся величина пространственного интервала в подвижной системе отсчета отделена, повторяю ещё раз, отделена от времени , текущего в этой системе отсчета.

Теперь мы знаем, что в реальной действительности отделить пространство от времени невозможно, поэтому указанные уравнения нельзя анализировать отдельно друг от друга. Это - система уравнений и анализировать их необходимо вместе. Только такой анализ будет соответствовать Аксиоме Единства пространства - материи - времени, и результаты только такого анализа будут отражать реальность. Но это простое правило до сих пор игнорировалось физиками. Обратим ещё раз внимание на то, что из уравнения (4) неявно следует, что при величина пространственного интервала уменьшается. Из этого физики ХХ века делали вывод, что с увеличением скорости движения подвижной системы отсчета величина пространственного интервала сокращается. Далее, они брали для анализа одно уравнение (3). Из него также следует неявно, что при величина уменьшается. Из этого они делали вывод о том, что с увеличением скорости движения подвижной системы отсчета темп течения времени в ней замедляется.

Исправим ошибочную интерпретацию. Для этого обратим вначале внимание на процедуру синхронизации часов в подвижной и неподвижной системах отсчёта. Её суть заключается в том, что в начальный момент, когда начала обоих систем отсчёта совпадают в точке О делается световая вспышка и одновременно подвижная система отсчёта начинает двигаться относительно неподвижной с постоянной скоростью V. Совпадение начала световой вспышки с началом движения подвижной системы отсчёта - эквивалентно полной синхронизации часов в подвижной и неподвижной системах отсчёта. Чтобы отличать время, текущее в неподвижной и подвижной инерциальных системах отсчёта, их обозначают разными символами и соответственно. В результате Лоренц получил математические модели, которые показывали, зависимость темпа течения времени от скорости движения подвижной системы отсчёта. Никто не обратил внимание на то, что время (4), текущее в подвижной системе отсчёта, оказалось отделённым от пространственного интервала , изменяющегося в этой системе отсчёта (3). Поскольку в реальной действительности пространство невозможно отделить от времени, то проанализируем уравнения (3) и (4) совместно (в рамках аксиомы Единства), для этого разделим первое на второе, в результате будем иметь

(5)

Вот теперь математическая формула (5) отражает зависимость координаты от времени . Из этого следует, что формула (5) работает в рамках Аксиомы Единства пространства - материи - времени, то есть в рамках реальной действительности. Обратим внимание на то, что материя в уравнении (5) присутствует косвенно. Её роль выполняют скорости и . Обусловлено это тем, что скорость могут иметь только материальные объекты.

На рис. 1 видно, что - это координата положения светового сигнала в неподвижной системе отсчета. Она равна произведению скорости движения света на время . Если мы подставим в приведенную формулу (5), то получим координату , которая фиксирует положение светового сигнала в подвижной системе отсчета. Где же расположен этот сигнал? Поскольку мы изменяем координаты и , то в моменты времени и он расположен на совпадающих осях и , точнее - в точке - точке пересечения световой сферы с двумя осями и (рис. 1).

Геометрический смысл преобразований Лоренца очень прост. В них зафиксированы: координата точки в подвижной системе отсчета и её координата в неподвижной системе отсчета (рис. 1). Это - точка пересечения световой сферы с осями и . Вот и весь смысл преобразований Лоренца. Другой информации в этих преобразованиях нет и они не отражают никакие физические эффекты.

Важно и то, что приведённый анализ преобразований Лоренца придаёт всем математическим символам: , входящим в эти преобразования, четкий геометрический и физический смысл. Посмотрите внимательнее на рис. 7. При величина действительно уменьшается. Вполне естественно, что уменьшается и время , необходимое световому сигналу для того, чтобы пройти расстояние . Вот Вам и причина сокращения пространственного интервала , темпа течения времени и появления парадокса близнецов. Приведите преобразования Лоренца к виду, соответствующему Аксиоме Единства пространства - материи - времени и все парадоксы исчезают.

Если совместить начала неподвижной и подвижной систем отсчета и в момент начала движения подвижной системы отсчета сделать вспышку в точке (рис. 1), то координата точки пересечения световой сферы с осью начнет изменяться по закону . Подставляя этот результат в формулу Галилея, получим

. (6)

Возведём левую и правую части в квадрат и преобразуем результат так

 . (7)

А теперь воспользуемся методом вывода преобразований (7) и (5) Лоренца, предложенным А.А. Логуновым. Раскроем скобки в выражении (7).

.

Выделим полный квадрат относительно и .

(8)

Как видно, форма времени подобного интервала при усложнилась. Обозначим его через

, (9)

а оставшееся выражение - через

. (10)

Заменим его значением из преобразования (4)

. (11)

В результате получим:

; (27)

. (12)

Итак, выражения (10) и (11), полученные из преобразований (2) Галилея, полностью совпадают с преобразованиями Лоренца (3) и (4). До сих пор считалось, что преобразования Галилея - частный случай преобразований Лоренца, но строгость приведенного вывода показывает, что преобразования Лоренца - частный случай преобразований Галилея.

Обращаем внимание читателя на то, что в выражении (12) и - взаимозависимые величины. Материя в этом выражении представлена косвенно в символах и , так как скорость могут иметь только материальные объекты, поэтому выражение (12) полностью соответствует Аксиоме Единства пространства - материи - времени.

Мы выполнили с виду безобидную математическую операцию - извлекли из уравнения (12) величины и и сделали их независимыми друг от друга, что эквивалентно нарушению Аксиомы Единства или искажению реальной действительности, в которой - функция . Выполненная процедура разделения и лишает нас права использовать преобразования Лоренца для анализа какой - либо реальности, а полученные преобразования Лоренца, описывают не реальную, а ложную относительность, то есть выполняют в точных науках роль теоретического вируса.

Поскольку этот вирус проник в точные науки через четырехмерную геометрию Минковского, то нам желательно знать, как это произошло. Дальше мы убедимся на многочисленных примерах в том, что главная причина создавшегося катастрофического положения в области теоретической физики - бесконтрольное вторжение в эту область математиков. Они начинали свою деятельность в области геометрии, где рассматривается структура стационарных объектов. Затем, не задумываясь, начали включать в свои геометрические уравнения главный физический параметр время , а позже - и скорость света . Так они сделали математические знания первичными, а физические - вторичными. В результате физические знания были скованы неисчислимыми сложными математическими моделями и их преобразованиями, многие из которых, как мы увидим, оказались ошибочными. Это не ускоряло, а тормозило развитие физики, химии и других наук. Чтобы показать, как это происходило, примем для данного случая условность: назовем математические модели, содержащие только геометрические параметры, математическими, а те, в которых появляется время, - физико-математическими.

Тогда уравнение сферы, содержащее только геометрические параметры

(13)

назовем математическим. Это же уравнение, но с переменным радиусом сферы автоматически становится физико-математическим.

. (14)

Мы ввели в математическую модель время . На примере анализа преобразований (3) и (4) Лоренца мы ясно увидели, что небрежное обращение с уравнениями, содержащими физический параметр время, очень дорого обходится человечеству. Поэтому проявим максимальную осторожность, анализируя следствия, вытекающие из математических моделей, содержащих время. Будем помнить, что задачи физики решаются с помощью физико-математических моделей, содержащих время и очень часто скорость света .

Поскольку считается, что преобразования Лоренца следуют из геометрии Минковского, то нам желательно проанализировать и этот вариант вывода этих преобразований. Наиболее последовательно его описал Б. Робертсон в своей книге "Современная физика в прикладных науках". Он записал уравнение световой сферы в неподвижной системе отсчета в таком виде

, (15)

а уравнение этой же сферы в подвижной системе отсчета - в таком виде

. (16)

Далее, он записал

. (17)

и нашел, что это равенство выполняется при условии, если определяется по формуле (18), - по формуле (19).

Обращаем внимание на то, что в соответствии с введённой нами условностью это (15) - физико-математическое равенство. Прежде чем получить равенство (16) необходимо уравнения (3) и (4) привести к такому виду:

, (18)

(19)

и подумать, какой результат мы получим при совместном решении этих двух уравнений, равных нулю? Что значит приравнять два нуля? С точки зрения физики (не математики) это значит - ничего не приравнять. Чтобы обойти это затруднение, Минковский записал уравнения (20) и (21) так:

; (20)

. (21)

Вот теперь у нас появляются основания приравнять левые части уравнений (20) и (21). Но в таком виде они не принадлежат геометрии Евклида. Это - уравнения геометрии Минковского, в которой он придал величине S выдуманный физический смысл - простраственно-временого интервала. Удивительно просто согласились физики с абсурдностью физического смысла этого интервала. Проверим соответствие его аксиоме Единства. На рис. 2 показана схема для такой проверки.

Сравнивая уравнения, видим, что в геометрии Евклида - прямолинейная диагональ параллелепипеда (рис. 2), а в геометрии Минковского эта диагональ не может быть прямолинейной, так как это уравнение не соответствует теореме Пифагора. Присутствие в уравнении (20) величины делает диагональ параллелепипеда криволинейной ОЕМ (рис. 2). Фактически это означает, что параллельные прямые пересекаются. Вы видите, что началом этих идей является геометрия Лобачевского.

Рис. 2. Схема к анализу геометрии Минковского