"К электродинамике движущихся тел": реальность или фальсификация?

Размещено на http://www.allbest.ru/

"К электродинамике движущихся тел": реальность или фальсификация?

Мигунов-Миллер Сергей Николаевич

Аннотации

В работе аналитически рассмотрена статья "К электродинамике движущихся тел". В том числе с тех точек зрения, с которых ранее указанная работа никем не анализировалась.

Цель работы состоит в определении возможности использования положений анализируемой статьи и, соответственно, теории в качестве основы для дальнейших теоретических разработок.

Детально рассмотрены положения обеих частей статьи.

Показана ошибочность этих положений в фундаментальной своей основе. Выявлено: интервал не является инвариантом; одновременность носит абсолютный характер. Показано, что совместное выполнение принципов относительности для электромагнитных волн и постоянства скорости света имеет иную природу, чем та, которая утверждается в первоисточнике и носит не декларативный характер, а является следствием фундаментального свойства материи. Показана природа соотношения электрических и магнитных сил.

Ключевые слова: принцип относительности; одновременность; синхронизация часов; скорость распространения света; теория преобразования; инвариантность интервала; уравнения Максвелла-Герца.

Обсуждение недавно написанного, но ещё не опубликованного научного трактата "О некоторых физических основах философии природы" в кругу тех единомышленников, которые скептически относятся к теории относительности, показало, что сейчас, на данном этапе, имеет смысл аналитически разобрать статью А. Эйнштейна "К электродинамике движущихся тел". Это обусловлено тем, что, несмотря на проведение в нашей вышеуказанной работе общего анализа Специальной теории относительности, остался открытым вопрос о тех ошибочных положениях в теоретическом первоисточнике, которые, в конечном счёте, приводят к отрицанию самой теории. Поясняя это, скажем, что скептическое отношение к самой теории, такой, какой её преподносят в настоящее время, не всегда и в неполной мере соответствует критическому отношению к работам, составляющим основу теории, - сказывается авторитет Эйнштейна. Это является первым побудительным мотивом написания предлагаемой статьи.

Вторым мотивом является понимание того, что для дальнейшего движения науки в изучении закономерностей природы необходимо убедиться в крепости фундамента, на котором зиждутся современные научные знания. Ибо без правильной, добротной основы невозможно в дальнейшем строить крепкое научное здание знаний об окружающем мире. И в том случае, если основа этого здания состоит из ошибочных положений, рано или поздно это здание рухнет, тем более, если в этом случае будет продолжаться дальнейшее теоретическое строительство. Это относится и к данному случаю. Следовательно, необходимо проверить на прочность анализируемую теорию и при отрицательном результате очистить место от старого фундамента, основу которого составляет эта теория, и начать строить здание знаний на новой основе. И никак не иначе.

Здесь необходимо сказать, что подобного рода анализы рассматриваемой ниже работы Эйнштейна проводились и раньше. И не однократно. По крайней мере, некоторые из них нам знакомы. Однако, по нашему мнению, они, эти аналитические работы, недостаточно полно, недостаточно глубоко отражают всю противоречивость положений основополагающей статьи теории относительности, всю её научную несостоятельность. В свою очередь мы никоим образом не претендуем на истину в последней инстанции в этом вопросе, но в представляемой ниже работе из анализа приводятся некоторые положения фундаментального характера, не принять во внимание которые не представляется возможным и которые в достаточной степени перечеркивают всю теорию относительности.

Сразу же отметим, дабы не возникало определённых вопросов, что упомянутый выше трактат "О некоторых физических основах философии природы" содержит не только критическое исследование положений теории относительности, но ещё в большей степени в ней заложены, исходя из проделанного анализа теории и в противовес последней, некоторые основы новой физической концепции. Эта концепция состоит из совершенно нового взгляда на такие категории бытия как сама материя, пространство, время, движение вообще и движение по инерции в частности, электромагнетизм и гравитация, некоторые другие положения, составляющие реальную основу мироздания. В этой связи скажем, что анализ рассматриваемой статьи крайне необходим, так как является, по существу, предтечей объективного дальнейшего познания законов существования природы.

Здесь же и сейчас проанализируем указанную статью А. Эйнштейна, являющуюся, по существу, основой Специальной, или иначе, Частной теории относительности.

Одним из основополагающих понятий в Специальной теории относительности, как не трудно понять, является понятие одновременности. Этому понятию, в основном, посвящён §1 анализируемой статьи, рассматриваемый автором в связи с необходимостью дать определение такой категории как "время". Дать определение "времени" с необходимостью заставляет тот факт, что, согласно Эйнштейну [1, с.8].

"Желая описать движение какой-нибудь материальной точки, мы задаём значения её координат как функций времени".

Отметим особо, что это, несомненно, правильное определение. Дело в том, что в различных источниках, при некоторых вариантах вывода формул Лоренца, Эйнштейном, его сторонниками и последователями, это положение в самой своей сущности не принимается во внимание. А это, однозначно, вообще недопустимо.

С целью дать правильное и исчерпывающее суждение об одновременных событиях, Эйнштейн приводит следующие рассуждения [1, с.9]:

"Если в точке A пространства помещены часы, то наблюдатель, находящийся в A, может устанавливать время событий в непосредственной близости от A путём наблюдения одновременных с этими событиями положений стрелок часов. Если в другой точке B пространства также имеются часы (мы добавим: "Точно такие же часы, как в точке А"), то в непосредственной близости от B тоже возможна временная оценка событий находящимся в B наблюдателем. Однако невозможно без дальнейших предположений сравнивать во времени какое-либо событие в A с событием в B; мы определили пока только "А-время" и "В-время", но не общее для А и В "время". Последнее можно установить, введя определение, что "время", необходимое для прохождения света из A в B, равно "времени", требуемому для прохождения света из B в А. Пусть в момент tА по "А-времени" луч света выходит из А в B, отражается в момент tВ по "В-времени" от В к А и возвращается назад в А в момент tА' по "А-времени". Часы в A и B будут идти, согласно определению, синхронно, если

tВ - tА = tА' - tВ " .

Для простоты дальнейшего изложения, обозначим последнее равенство из приведённой цитаты индексом (1).

Здесь обращаем внимание на то, что "…общее для A и B "время"…можно установить, введя определение...", суть которого заключено в равенстве промежутков времени, требуемых свету для прохождения от одной точки в пространстве к другой и обратно. Математически это отражено в вышеприведённом равенстве (1) из текста первоисточника. Другими словами, часы в A и B будут идти синхронно в том и только в том случае, если будет выполнено само условие введенного определения, а с математической точки зрения - указанное равенство (1). Это, как не трудно понять, является определением необходимого условия одновременности событий в двух, разделённых некоторым расстоянием, точках в пространстве. И тем самым признания системы отсчёта "покоящейся". Несомненно, это верные рассуждения, несущие в себе тот единственный смысл, который в это определение заложен. Это ни в коем случае не означает, что указанное определение выполняется во всех без исключения инерционных системах отсчёта, принимаемых нами как "покоящиеся". Более того, это никаким образом не следует извведённого Эйнштейном определения. Утверждать априори, основываясь только на чувственном опыте, что во всех инерциальных системах отсчёта выполняется рассматриваемое определение, категорически нельзя.

В этой связи обсудим два высказывания, которыми оперирует Эйнштейн, рассматривая вопрос об одновременности событий и, тем самым, касающегося определения понятия "времени". Первое [1, c.8]:

"Пусть имеется координатная система, в которой справедливы уравнения механики Ньютона. Для отличия от вводимых позже координатных систем и для уточнения терминологии назовём эту координатную систему "покоящейся системой".

И второе [1, с.10]: относительность покоящийся математический

"Существенным является то, что мы определили время с помощью покоящихся часов в покоящейся системе; будем называть это время, принадлежащее к покоящейся системе, "временем покоящейся системы".

Для нас более чем очевидно, что именно здесь изначально заложена одна из главных системных ошибок, которые является определяющими при решении вопроса об объективности Специальной теории относительности.

Исходя из второго высказывания, являющегося утверждением приведённых умозаключений по вопросу о синхронизации часов, можно заключить, что автор анализируемой статьи относит введённое определение "времени", (как суждение об одновременных событиях, выраженное математически равенством (1)), к "покоящейся системе".

Согласно же первого из приведённых высказываний, "покоящейся" координатной системой является та система, "…в которой справедливы уравнения механики Ньютона…". Но уравнения классической механики справедливы, согласно принципу относительности Галилея-Ньютона, во всём многообразии инерциальных систем отсчёта. Тем самым Эйнштейн, в силу им же провозглашенного общего принципа относительности, который гласит [1, с.7], "…что для всех координатных систем, для которых справедливы уравнения механики, справедливы те же самые электродинамические и оптические законы…", к "покоящейся координатной системе" относит любую инерциальную систему, которую при решении той или иной физической задачи, при рассмотрении того или иного явления, рассматривает как "покоящуюся". Именно в принимаемой за "покоящуюся" системе отсчёта, по мысли Эйнштейна, выполняется условие введённого им определения по синхронизации часов и, соответственно, условия одновременности событий с введением единого для данной системы времени.

Здесь, естественно, возникает вопрос о правомерности или же не правомерности принятия указанного утверждения. Сразу же выскажем свою точку зрения по обсуждаемому вопросу: по нашему твёрдому убеждению, введённое определение, математически выраженное в равенстве (1), выполняется только в Абсолютно покоящейся в пространстве системе отсчёта.

Рассмотрим следующий мысленный эксперимент и ответим на некоторые вопросы. Пусть имеется некоторая инерциальная система отсчёта, связанная, допустим, для удобства обсуждения явлений в ней проходящих, с телом прямоугольной формы - параллелепипедом. Этот параллелепипед движется в пространстве (с некоторым допущением относительно далёких неподвижных звёзд) с некоторой постоянной скоростью, вектор которой направлен параллельно некоторым из его рёбер, параллельных между собой (и, тем самым, перпендикулярного двум граням по движению взятого тела). В середине указанного параллелепипеда, у одной из его граней, находятся источник света и наблюдатель. В некоторый, произвольно взятый, момент времени источник света вспыхивает. Зададимся вопросом: "Одновременно ли, с субъективной точки зрения наблюдателя, лучи света достигнут противолежащих по движению граней параллелепипеда?". Ответ здесь более чем очевиден: - наблюдатель, находящийся у источника света, отметит, что обе указанные грани осветятся одновременно. Это вполне объяснимо: наблюдатель отмечает освещенность граней по отражённым от последних лучей света. Не трудно проверить, что промежутки времени, за которые лучи света проходят от наблюдателя до граней и обратно в обоих случаях одинаковы.

С объективной точки зрения всё обстоит совершенно не так. В этом случае, при условии движения экспериментального объекта в пространстве, лучи света достигнут рассматриваемые грани не одновременно. Это наше твёрдое и однозначное убеждение, которое соответствует нормальной логике.

Для доказательства последнего утверждения привлечём на свою сторону, как это не странно звучит, самого Эйнштейна с его Общей теории относительности, то есть метатеорией. Проанализируем процесс движения в пространстве лифта, так, как это делает Эйнштейн, при обсуждении вопроса о равноценности двух систем - одной, находящейся в однородном гравитационном поле, и второй, движущейся равноускоренно.

Процитируем следующую выдержку [2, с.278]:

"…Представим себе, что световой луч входит в лифт горизонтально через боковое окно и спустя очень короткое время достигает противоположной стены. Посмотрим, каковы будут предсказания обоих наблюдателей относительно пути луча.

Внешний наблюдатель, который считает, что лифт находится в ускоренном движении, утверждал бы: световой луч входит в окно и движется горизонтально вдоль прямой с постоянной скоростью по направлению к противоположной стене. Но лифт движется вверх, и за время, в течение которого свет доходит к стене, лифт изменит своё положение. Поэтому свет упадёт в точку, расположенную не точно напротив точки его входа, а немного ниже. Смещение будет очень небольшим, но тем не менее оно существует, и световой луч проходит относительно лифта не вдоль прямой, а вдоль слабо искривленной линии. Это вызвано тем, что за то время, пока луч проходит внутри лифта, сам лифт смещается на некоторое расстояние…".

В контексте рассматриваемого вопроса, как явствует из этой выдержки, Эйнштейн сам признаёт тот факт, что за промежуток времени, необходимый для движения квантов света от одной стенки до другой, параллельной первой, сам лифт сместится в пространстве на некоторое расстояние. Расширим несколько этот мысленный эксперимент. Поместим перед входным окном систему из зеркал, такую, чтобы входящий луч света разделялся на три луча, идущих - один горизонтально, два других вертикально, но противоположно друг другу. Очевидно, опираясь на утверждения Эйнштейна, луч света, идущий вертикально по движению лифта (в нашем случае прямоугольного параллелепипеда) достигнет соответствующей грани позже, чем луч света, идущий вертикально против движения достигнет противолежащей грани. Здесь сторонники теории могут возразить, что де, мол, Эйнштейн рассматривает здесь равноускоренное движение, а не движение по инерции. Ответим им по этому поводу следующее. Эйнштейн говорит об ускоренном движении вообще. То есть все приведённые им рассуждения справедливы для любых значений ускорения движения, в том числе и для бесконечно малых ускорений (что соответствует, как бы, очень и очень слабым гравитационным полям). Говорить о том, что при достижении нуля ускорения движения физической системы происходит некоторый скачок в её физическом поведении принципиального характера, по крайней мере, наивно, ибо для этого явно нет никаких предпосылок. В этом случае, то есть в случае равенства нулю ускорения движения рассматриваемой системы, траектория движения горизонтально входящего луча света будет представлять собой прямую линию. Однако, и в этом случае, "свет упадёт в точку, расположенную не точно напротив точки его входа, а немного ниже". Это отклонение будет пропорционально скорости движения системы.

Несомненно, приведённая только что позиция Эйнштейна по обсуждаемому вопросу, верна, ибо находится в полном соответствии с нормальной логикой и, естественно, с объективностью. Кроме того, эта позиция находится в полном согласии с некоторыми другими положениями физики. Как пример приведём понятие "запаздывающих потенциалов", применяемых при решении уравнений Максвелла для движущихся зарядов. И не будем забывать об эффекте звёздной аберрации.

При всём при этом, с точки зрения нормального мышлении, нет абсолютно никакой разницы в поведении между лучом света, входящим в движущееся тело, и лучом, испущенным источником света, движущимся вместе с телом.

Кроме того, наше мнение подтверждается самим Эйнштейном сутью созданной им Специальной теорией относительности. Полагая и доказывая, что все тела (как, впрочем, согласно его взглядам, метрика пространства вообще) в направлении своего равномерного и прямолинейного движения сокращаются в

в = (1 - V2/c2)1/2

раз, Эйнштейн, тем самым, сам признаёт факт "отклонения" лучей света, идущих перпендикулярно движению системы. Это следует из того, что указанное сокращение находится в полном соответствии с длиной траектории движения лучей света в направлениях, перпендикулярных перемещению всех материальных тел. Именно поэтому в эксперименте Майкельсона - Морли получают так называемый нулевой (в некотором приближении) результат. Если бы указанного "отклонения" траектории лучей света от перпендикулярного направления не было бы, то эксперимент не давал бы нулевого результата (при справедливости СТО).

Тем самым мы доказали справедливость нашей позиции при рассмотрении вопроса об одновременности достижения лучами света противолежащих граней параллелепипеда при его прямолинейном и равномерном движении.

Отсюда можно заключить только одно: математическое равенство (1) и соответствующее ему введённое Эйнштейном определение справедливо только для Абсолютно покоящейся в пространстве системы отсчёта. Для всех других инерциальных систем, движущихся в пространстве с любыми допустимыми скоростями, это определение и равенство (1) применять ни в коем случае нельзя.

Понятно, что последний запрет приводит к отрицанию самого обобщённого принципа относительности в вышеприведённой трактовке из [1, с.7]. Тем самым это позволяет говорить о существовании некоторой выделенной системы координат. В свою очередь последнее заключение возвращает физику в обсуждаемой области на рубежи конца ЧЙЧ - начала ЧЧ веков.

Именно поэтому Эйнштейну волей-неволей пришлось фальсифицировать смысл основного положения своей статьи, распространив введённое им определение и соответствующее ему равенство (1) на любую из инерциальных систем отсчёта, принимаемых за "покоящуюся". В противном случае Специальная теория относительности, как теория, полностью рассыпается.

Несмотря на вполне определённый и понятный полученный результат проведённого выше анализа статьи, являющуюся первоосновой Специальной теории относительности, продолжим исследование её положений.

Для этого, прежде всего, приведём следующие формулировки принципов теории относительности [1, с.10]:

"1. Законы, по которым изменяются состояния физических систем, не зависят от того, к которой из двух координатных систем, движущихся относительно друг друга равномерно и прямолинейно, эти изменения относятся.

2. Каждый луч света движется в "покоящейся" системе координат с определённой скоростью V, независимо от того, испускается ли этот луч света покоящимся или движущимся телом.

При этом

причём "промежуток времени" следует понимать в смысле определения в § 1…".

Обозначим последнее равенство индексом (2).

Как нами было только что выяснено, рассмотрение первого постулата совместно со вторым, в котором "промежуток времени" следует понимать в смысле определения §1", как будто приводит к отрицанию первого, обобщённого принципа относительности. Однако на данном этапе анализа необходимо отметить, что только что приведённая формулировка первого принципа по смыслу не идентична той, что приведена в [1, с.7].

Рассмотрим теперь второй постулат теории более детально, ибо без этого, по нашему мнению, невозможно получить полный объективный результат анализа статьи. Для этого приведём ещё несколько выдержек, в добавление к выше указанной цитате, из первоисточника. Цитируем [1, с.7]

"…свет в пустоте всегда распространяется с определённой скоростью V, не зависящей от состояния движения излучающего тела".

И ещё [1, с.10]

"Согласно опыту, мы положим так же, что величина

есть универсальная константа (скорость света в пустоте)".

В приведённой выдержке, содержащее в нём равенство обозначим индексом (3).

Сопоставляя все три варианта второго постулата теории, можно сделать следующие выводы. Согласно Эйнштейну, свет распространяется в пустоте (то есть в пространстве, где отсутствует в каком бы то виде вещество и какие бы то ни были сторонние "поля"), покоящейся системы с универсальной постоянной скоростью V. За покоящуюся систему отсчёта, как нами было выяснено, по Эйнштейну принимается та система, в которой "справедливы уравнения механики Ньютона". И, тем самым, та из них, которую мы сами принимаем за "покоящуюся". Именно в этом многообразии покоящихся систем отсчёта скорость света есть универсальная постоянная величина V, не зависящая от скорости движения излучающего тела. Это относится и к системе отсчёта, в которой излучающее тело покоится, то есть в своей собственной системе координат. И к любой другой, в которой источник света движется с любой, допустимой законами физики, скоростью. Иначе, в промежутке скоростей 0 ? v < c. Кроме того, из смысла постулата следует, что свет распространяется от излучающего тела по всем направлениям с этой универсальной постоянной скоростью V.

В этой связи отметим, что Эйнштейном в этой основополагающей статье используются математические выражения (V-v) и (V+v) для луча света, испущенного движущимся источником света, по направлению его движения и против движения соответственно. При этом он ссылается на постулат о постоянстве скорости распространения света. Кроме того, он обращает внимание на то [1, с.14]

"…что свет вдоль осей Y и Z при наблюдении из покоящейся системы всегда распространяется со скоростью (V2- v2)1/2…".

Несомненно, всё это противоречит рассматриваемому принципу, провозглашенному самим Эйнштейном.

Здесь необходимо сказать, что, как нами было определено, свет вдоль осей Y и Z движется с постоянной скоростью c (в современных обозначениях). Однако в этом случае путь, проходимый лучом света в системе, движущейся относительно системы, находящейся в пространстве в состоянии абсолютного покоя, действительно увеличивается в (V2-v2)1/2 раз. Этот путь соответствует траектории движения луча света в пространстве. В свою очередь это подтверждает, высказанное ранее, наше убеждение о том, что траектория луча света, испущенного источником перпендикулярно направлению движения системы, "отклоняется" от этого перпендикулярного направления на величину, пропорциональную скорости движения системы. В свою очередь из этого следует, что луч света по движению системы проделывает больший путь в пространстве, чем луч, идущий против движения, при равенстве рассматриваемых отрезков в системе отсчёта, где источник излучения покоится. Соответственно этому различаются и промежутки времени.

Для более ясного понимания нашей позиции в вопросе о скорости распространения света сравним равенства, обозначенные нами индексами (2) и (3). Как следует из контекста всех вышеизложенных умозаключений Эйнштейна, в равенстве (3) расстояние AB есть расстояние между точками A и B, в которых находятся поверочные часы, в любой инерциальной системе отсчета, движущейся с любой произвольной скоростью и в любом произвольном направлении в пространстве. И для которой выполнено условие §1 синхронизации часов. Исходя из этого синхронизация часов, находящихся в точках A и B производится следующим образом: в некоторый произвольный момент, который принимается за ноль, из точки A в направление точки B посылается электромагнитный сигнал. Часы в A в этот момент начинают идти. Достигнув точки B, сигнал отражается в направлении A. В этот момент часы в B начинают идти. Затем отмечается момент прихода отражённого сигнала в точке A. Промежуток времени между испусканием сигнала в точке A и приходом в эту точку отраженного сигнала делится пополам, тем самым получая промежуток времени прохождения сигнала в одном направлении от A к B или обратно. Этот результат сообщается в точку B и к текущему показанию часов в этой точке мгновенно прибавляется сообщенный результат (т.е. стрелки часов в B переводятся вперёд на указанный промежуток времени). Часы при этом в точках A и B начинают идти синхронно.

Приведённые рассуждения можно отнести полностью и на равенство, обозначенное индексом (2). Однако это только с одной стороны. Имеется ещё и другая сторона, ещё один вариант рассуждений. И этот вариант является полным отрицанием предыдущих логических построений. Равенство (2) в своей основе это вполне предполагает, в отличие от равенства (3).

В равенстве (2) в числителе значится "путь луча света", что по нашему твердому убеждению соответствует распространению света в пространстве вообще, безотносительно к какой бы то ни было инерциальной системе отсчета, за исключением, по понятным причинам, воображаемой системы отсчёта, связанной с самим неподвижным пространством, т.е. с Абсолютной системой отсчёта. Если при этом принять во внимание указание на то, что "промежуток времени" следует понимать в смысле определения в §1, то, как показано выше, это ещё больше усиливает указанный вариант.

Для большей наглядности покажем это на примере, взятом из окружающей реальности, ибо абстрактное рассмотрение нижеприведённого явления по непонятным для нас причинам не воспринимается многими объективно. Положим, что в некоторый произвольный момент мы на Земле наблюдаем произвольно взятый звездный объект. Астрофизическими методами нами определено, что на момент наблюдения этот объект находится от нас на расстоянии N световых лет (например, один миллион световых лет - можно взять любой другой звёздный объект, находящийся на любом другом расстоянии). Это означает кроме всего прочего, что за время, за которое регистрируемое излучение пройдёт в пространстве расстояние от точки излучения до Земли, сама Земля сделает N оборотов вокруг Солнца. Независимо от того, с какой скоростью в пространстве будет всё это время двигаться наше светило. В общем случае все звёздные объекты движутся в пространстве с различными скоростями и в различных направлениях - это общеизвестно. Зададимся вопросом: на момент наблюдения рассматриваемого звёздного объекта, в общем случае, он находится в пространстве на том же месте, откуда к нам пришел сигнал, посредством которого мы этот объект наблюдаем? Если отбросить частности, то в общем случае можно утверждать, что, конечно же, нет. Другими словами в этот момент мы наблюдаем положение указанного объекта в пространстве, которое он занимал N световых лет назад. Отсюда расстояние, которое проделал в пространстве луч света, который фиксируется нами на момент наблюдений, равняется N световых лет (так как в данном случае за единицу расстояния принят световой год). Сам же звёздный объект за это время сместился от первоначального положения в общем случае в пространстве на определённое, в зависимости от скорости его движения в пространстве, довольно значительное расстояние. Естественно, при этом в общем случае расстояние от Земли до этого звёздного объекта на момент наблюдения не будет равняться N световых лет. Или иначе, в собственной системе отсчёта, связанной с рассматриваемым звёздным объектом, расстояние между Землёй и этим объектом будет иным, чем N световых лет. Это неоспоримая объективность. Отсюда можно однозначно заключить, что суть равенства, обозначенного индексом (3) ошибочна.

Далее отметим, что рассматриваемый нами звёздный объект взят произвольным образом с произвольными характеристиками движения. Результаты наблюдений не зависят также от характеристик движения в пространстве Земли (также как и любого другого объекта, с которого могли бы вестись наблюдения). Это полностью соответствует положению о независимости скорости распространения света от скорости движения источника и приёмника света.

В частном, узком случае (при выделении его из общего числа), из этого следует следующее. Пусть скорости движения в пространстве рассматриваемого звездного объекта и Земли одинаковы. Пусть также направления векторов их движения совпадают. Другими словами проходят по одной прямой от точки излучения рассматриваемого положения источника к точке наблюдения (т.е. при постоянном расстоянии между звёздным объектом и Землей в любой момент времени, что соответствует нахождению их в одной системе отсчёта, где они покоятся). Тогда отражённый (чисто гипотетически) от Земли луч света пройдёт назад до регистрации на рассматриваемом звёздном объекте меньшее расстояние, чем в прямом до Земли направлении. Затратив при этом меньший промежуток времени. Однако расстояние в N световых лет отраженный луч света, т.е. расстояние в обратном направлении до точки испускания в пространстве, этот луч пройдёт за тот же промежуток времени, т.е. за N световых лет. Тем самым, только так будет выполнено условие, приведённое в §1. При этом за точку A однозначно необходимо принять точку в пространстве, где находился звёздный объект в момент излучения; за точку B - точку в пространстве, где находилась Земля в момент наблюдения за звёздным объектом, а точка Aґ для отражённого луча в пространстве будет совпадать с точкой A. Что полностью соответствует нашей позиции, приведённой выше.

Не трудно понять, что время движения луча света от источника до точки наблюдения, в общем случае, всегда равен одной и той же величине (в данном случае N световых лет). Независимо от скоростей движения источника и приемника света в пространстве. Другими словами время "течёт" в реальном физическом пространстве всегда одинаково в любой системе отсчёта. Другое дело, что часы в движущихся в пространстве с различными скоростями системах отсчёта должны идти по-разному. Как с объективной, так и с субъективной точки зрения. И это касается не только часов, как частного случая происходящих процессов. Ход часов (и не только) и "течение" времени - это не одно и то же. Однако это уже совершенно отдельная большая тема, так как здесь нами только анализируется рассматриваемая статья.

Кроме всего прочего необходимо указать ещё на то, что говорить о сокращении пространственного расстояния между наблюдаемым объектом и точкой наблюдения в зависимости от скорости их относительного движения, преподносимом теорией, совершенно не серьёзно. Это с абсолютной очевидностью и наглядностью вытекает из только что разобранного примера.

Вообще при анализе второго постулата теории можно и необходимо сказать ещё многое. Однако, при этом, придётся приводить положения, которые отличны от общепринятых в настоящее время в физической науке, что не соответствует характеру и цели настоящей статьи. В частности необходимо определиться с понятием "время". Ибо современные его толкования, в какой бы то ни было форме, являются неудовлетворительными, но, в определяющей степени, влияющими на наши знания о природе.

Продолжая исследование первоисточника теории, касаясь при этом вполне определённым образом вопроса о скорости распространения света, приводим следующую выдержку[1, с.12]:

"Представим себе, что к обоим концам стержня (А и В) прикреплены часы, которые синхронны с часами покоящейся системы, т. е. показания их соответствуют "времени покоящейся системы" в тех местах, в которых эти часы как раз находятся; следовательно, эти часы "синхронны в покоящейся системе".

Представим себе далее, что у каждых часов находится движущийся с ними наблюдатель и что эти наблюдатели применяют к обоим часам установленный в § 1 критерий синхронности хода двух часов. Пусть в момент времени tА из A выходит луч света, отражается в В в момент времени tВ и возвращается назад в А в момент времени tА'. Принимая во внимание принцип постоянства скорости света, находим

где rАВ - длина движущегося стержня, измеренная в покоящейся системе. Итак, наблюдатели, движущиеся вместе со стержнем, найдут, что часы в точках А и В не идут синхронно, в то время как наблюдатели, находящиеся в покоящейся системе, объявили бы эти часы синхронными…".

Обозначим последние равенства из приведённой цитаты индексом (4).

Проанализируем приведённые только что рассуждения. Отметим, что мы исследуем промежутки времени, за которые лучи света проходят одни и те же расстояния (при наблюдении из движущейся системы отсчёта), от одного конца движущегося стержня к противоположному концу и обратно.

Разрешим равенства (4) относительно V - величины скорости света. Получим:

V - v = rАВ / (tВ - tА) и V + v = rАВ /(tА' - tВ) (5),

или иначе

V = [rАВ / (tВ - tА)] + v и V = [rАB / (tА' - tВ)] - v (6).

Но v - скорость движения стержня относительно "покоящейся системы". Следовательно, за промежуток времени (tВ - tА) стержень сместится относительно "покоящейся системы" на некоторую величину, которую обозначим как Дx1. Соответственно, за промежуток времени (tА'- tВ) смещение будет составлять величину, которую обозначим через Дx2. Тогда запишем:

V=[rАВ /(tВ - tА)] + [Дx1/(tВ - tА)] и V=[rАВ /(tА' - tВ)] -[ Дx2 /(tА'- tВ)] (7),

и, соответственно

V = (rАВ + Дx1)/(tВ - tА) и V = (rАВ - Дx2)/(tА'- tВ) (8).

Отсюда, принимая во внимание постулат о постоянстве скорости света (как универсальной константы распространения электромагнитного излучения в пустом пространстве, свободном от силового воздействия других полей), единственным образом следует следующее. Независимо от того, в каком соотношении находятся величины Дx1 и Дx2 (не трудно показать, что эти величины равны между собой): в движущейся системе отсчёта, связанной со стержнем, луч света, идущий по движению системы, проделывает больший путь в пространстве, чем идущий обратно, то есть против движения системы. Соответственно этому, промежуток времени, затрачиваемый лучом света, проделывающего путь по движению стержня, будет больше, чем для луча света, идущего противоположно. Тем самым мы подтвердили наше заключение по данному вопросу, которое было сделано выше. При равенстве нулю скорости v движения стержня, т. е. при условии, что Дx1 = Дx2 = 0, мы приходим к равенству (2), находящегося в полном согласии с равенством (1), справедливого для объективно "Абсолютно покоящейся системы" (дополним: "в пространстве"). Несомненно, наши рассуждения, полученные решения и сделанные их этого выводы, полностью соответствуют принципу постоянства скорости света в пространстве. Кроме того, это соответствует нормальной логике вообще. Однозначно, подобное ни в коем случае нельзя сказать о логике рассуждений Эйнштейна. Действительно, как можно совместить равенство(2), равенства (4) и принцип постоянства скорости света? Они находятся в явном противоречии друг с другом. Именно, исходя из этого, Эйнштейну пришлось вести свои "логические" размышления в том ключе, которые отражены в исследуемой нами статье. В противном случае написание указанной работы не имело бы для него никакого смысла.

Математически это означает следующее. Записать (4) исходя из формы (8) он не может в силу того, что в этом случае сразу становится очевидным факт разности хода лучей света по движению и против движения координатной системы. Естественно, это полностью противоречит полному принципу относительности (в формулировке из [1, с.7]). Поэтому Эйнштейн мысленно проделывает математические действия в обратном порядке от (8) к (5) и, исходя из этого, приводит в своей работе (4). Тем самым он завуалирует невыполнение принципа относительности для электромагнитных волн в приведённой им формулировке, принеся в жертву положение об одновременности событий в различных инерциальных системах отсчёта.

Для дальнейшей некоторой иллюстрации наших утверждений рассмотрим следующее. Согласно приведённой выше цитате, часы, помещённые на концах стержня (А и В), синхронны с часами покоящейся системы. Не трудно понять, что синхронизацию указанных часов с часами в покоящейся системе абсолютно точно можно произвести только тогда, когда стержень находится в покое относительно "покоящейся системы". Все иные способы синхронизации рассматриваемых часов, связанные с движением стержня относительно "покоящейся" системы, не могут дать гарантированной точности их синхронизации. И никак не иначе. Положим, что часы на концах стержня синхронизированы указанным нами образом с часами "покоящейся" системы. Согласно пункту второму § 1 [1, с.10], который гласит, что "…если часы в А идут синхронно как с часами в B, так и с часами в С, то часы в B и С также идут синхронно относительно друг друга…"), эти часы, расположенные на концах A и Bстержня, будут синхронны между собой.

Пусть затем стержень разгоняют до постоянной скорости, и он начинает двигаться равномерно и прямолинейно. На этом этапе наблюдатели, движущиеся вместе со стержнем, применяют к обоим часам установленный в § 1 критерий синхронности хода двух движущихся часов. Для этого движущиеся наблюдатели делят стержень AB пополам (точка C) и посылают из точек A и B, по договорённости между собой в заранее условленное время по часам, расположенным в этих точках, в точку C световые сигналы. Согласно определению § 1, только что приведённой выше цитате из анализированной статьи (и самой сути СТО), эти световые сигналы должны встретиться в точке C движущейся инерциальной системы одновременно. По мнению же Эйнштейна, имеющим математическое подтверждение равенствами (4), наблюдатели должны отметить, что часы стали идти асинхронно. Но здесь возникает вопрос: где, на каком этапе могла произойти их рассинхронизация? Часы всегда находились в одной, единой для них, системе отсчёта, все точки которой, бесспорно, равноправны. Никоим образом не перемещались в этой системе отсчёта друг относительно друга. Не имели, и не могли иметь, каких бы то ни было преимуществ друг перед другом. Как видно, здесь налицо противоречие логического порядка.

Очевидно, что всё дело может быть только в состоянии системы, в которой находится стержень. А именно в её состоянии покоя или движения относительно "покоящейся" системы отсчёта. Мы абсолютно убеждены в том, что световые сигналы, при проверке синхронности хода часов вышеуказанным способом, достигнут точки C не одновременно. При условии Абсолютного покоя в пространстве "покоящейся" системы. Объяснение этому приведено нами выше. Это совпадает с мнением Эйнштейна (с мнением, но не с самой сутью). Однако мы должны сказать, что рассматриваемые часы при этом будут идти синхронно. Всё дело в том, что синхронизация часов в данном случае - это один процесс, протекающий в состоянии покоя относительно "покоящейся" системы. Проверка же синхронности их хода происходит в состоянии движения стержня относительно "покоящейся" системы отсчёта - это уже другой процесс. И эти процессы отнюдь не равнозначны друг другу.

Эйнштейн, дабы оправдать свои "логические" построения и следующие из них выводы, которые касаются вопроса об одновременности, пишет [1, с.13]:

"Итак, мы видим, что не следует придавать абсолютного значения понятию одновременности…".

Другого вывода по результатам своих рассуждений он сделать, конечно же, не мог. Таким образом, в очередной раз волей или неволей он вводит всех в заблуждение, тем самым, фальсифицируя реальность. Однако из указанного умозаключения Эйнштейна об относительности одновременности со всей для нас очевидностью вытекает наиважнейший, далеко идущий, вывод о том, что интервал не может являться инвариантом. Несмотря на очевидность этого вывода, приведём следующие доводы в пользу указанного утверждения. По определению интервал есть расстояние между двумя событиями в пространстве-времени. Математически выражение для квадрата интервала в случае плоского пространства-времени имеет вид

S2 = с 2Дt2 - Дx2 - Дy2 - Дz2.

Здесь: Дx, Дy, Дz - проекции на соответствующие координатные оси отрезка между начальным и конечным событиями; Дt - промежуток времени между начальным и конечным событиями; c - скорость электромагнитного сигнала в современных обозначениях. Кроме того, по определению, если интервал между двумя событиями в одной инерциальной системе равен нулю, то для этих же событий он равен нулю и в любой другой инерциальной системе. Так как в данном случае рассматривается синхронизация часов посредством электромагнитного сигнала, то очевидно, что для синхронизированных в "покоящейся системе" часов A и B, согласно введённому определению в §1 анализируемой работы, ДtAB= ДtBA. Откуда справедливо утверждение: интервал между начальным, в точке A, и конечным, в точке B, событиями равен интервалу между начальным, в точке B, и конечным, в точке A, событиями. И, кроме того, эти интервалы равны нулю. Другими словами можно записать: SAB = SBA= 0.

Исходя из утверждения Эйнштейна, в движущейся относительно "покоящейся" системе отсчёта часы в точках A и B, синхронизированных в "покоящейся" системе, с точки зрения этой движущейся системы, будут идти асинхронно, то есть их показания будут не одновременными. Другими словами одни часы будут отставать на постоянную величину от других, также как и наоборот - всё зависит от положения часов относительно движения системы, которая связана с движущимся стержнем. Не одновременность, по самой своей сути, в данном случае связана с различными промежутками времени, которые требуются электромагнитному сигналу для прохождения от первой точки, где расположены первые часы ко второй, в которой находятся вторые часы и обратно (исходя из условия (4) и согласно ему). Математически это выражается следующим образом: ?t?AB ? ?t?BA. (Здесь и далее штрихованные величины относятся к движущейся системе). Отметим, что это положение не зависит от темпов "течения" времени в движущейся относительно "покоящейся" системе и не зависит от изменения пространственных размеров движущихся тел. Отсюда непосредственно следует, что в предположении S?AB = 0, S?BA ?0. Также как и при обратном предположении. Отсюда же очевидно, что даже в предположении S?AB = SAB = SBA = 0, следует, что S?BA ? SAB = 0, и S?BA ? SBA = 0. Такой же вывод следует из обратного предположения: при S?BA = SAB = SBA = 0, следует, что S?AB ? SAB = 0, и S?AB ? SBA = 0. Вообще же легко можно показать, что, исходя из определения интервала, в движущейся в пространстве системе при синхронизации часов посредством электромагнитного сигнала не может выполняться условие его равенство нулю как по-, так и против движения системы.

Тем самым, всеми вышеприведёнными рассуждениями, нами показано, что интервал, в современном его физическом понимании, не является инвариантом.

Заканчивая обсуждение проблемы одновременности событий, твёрдо выразим своё убеждение о том, что понятие одновременности носит абсолютный характер, в противовес позиции Эйнштейна.

Теория преобразования координат и времени от покоящейся системы к системе, равномерно и прямолинейно движущейся относительно первой, в анализируемой статье основана на применении к этой теории определения одновременности, заключение от рассмотрения которого дано нами выше. Принимая во внимание отрицательный, по отношению к содержанию исследуемой нами статьи, результат её анализа, можно твёрдо утверждать, что указанная теория преобразований в корне неверна.

Для доказательства последнего утверждения, процитируем некоторые выдержки из этой статьи, а затем проанализируем их. В [1, с.13] читаем:

"Пусть в "покоящемся" пространстве даны две координатные системы, каждая с тремя взаимно перпендикулярными осями, выходящими из одной точки…";

"…Пусть теперь началу координат одной из этих систем (k) сообщается (постоянная) скорость v в направлении возрастающих значений xдругой, покоящейся системы (К)…";

"…Представим себе теперь, что пространство размечено как в покоящейся системе К посредством покоящегося в нём масштаба, так и в движущейся системе k посредством движущегося с ней масштаба и что, таким образом, получены координаты x, y, z и соответственно о, з, ж. Пусть посредством покоящихся часов, находящихся в покоящейся системе, и с помощью световых сигналов указанным в § 1 способом определяется время t покоящейся системы для всех точек последней, в которых находятся часы. Пусть далее таким же образом определяется время ф движущейся системы для всех точек этой системы, в которой находятся покоящиеся относительно последней часы, указанным в § 1 способом световых сигналов между точками, в которых эти часы находятся…".

Как следует из наших выводов, которые вытекают из результатов исследования понятия одновременности, определить время ф движущейся системы для всех тех точек этой системы, в которой находятся покоящиеся относительно последней часы, указанным в § 1 способом световых сигналов, не представляется возможным. И, как следствие этого, все выводы автора анализируемой статьи по данному вопросу являются ошибочными. А отсюда база, на которую опирается рассматриваемая теория преобразования координат и времени, является несостоятельной. Соответственно этому, не может быть верной сама теория преобразований.

Этот вывод сделан на основании результатов предыдущих наших исследований. Подтвердим указанный вывод посредством рассмотрения самой теории преобразования координат и времени. Для этого цитируем [1, с.14]:

"Пусть из начала координат системы k в момент времени ф0 посылается луч света вдоль оси X в точку x' и отражается оттуда в момент времени ф1 назад, в начало координат, куда он приходит в момент времени ф2; тогда должно существовать соотношение

1 / 2 (ф0 + ф2) = ф1,…".

Здесь сделаем с необходимостью одно очень важное напоминание. Общеизвестно о том, что любой постулат является по сути своей не более чем простым предположением, на основе которого строится та или иная теория. Глубинная суть этого предположения в дальнейшем должна подтверждаться положениями теории. По крайней мере, положения теории и смысл постулата не должны противоречить друг другу ни в какой своей части. В том числе это касается и математической составляющей теории. Понятно, несомненно, что указанное замечание приведено в связи с цитируемым выше утверждением о том, что "…должно существовать соотношение…", в основе которого лежит обобщенный принцип относительности.

Имея в виду приведённое замечание, цитируем далее [1, с.14]:

"…или, выписывая аргументы функции ф и применяя принцип постоянства скорости света в покоящейся системе, имеем

ъ 1/2[ф0(0,0,0,t)+ф2(0,0,0,{t+x'/(V-v)+x'/(V+v)})] = [x',0,0,t+x'/(V-v)]…".

Отметим, что в приведённой цитате координатная система k - движущаяся система координат.

Как показывает первое из приведённых здесь равенств, по мысли Эйнштейна, промежуток времени, требуемый лучу света для прохождения от начала координат до точки x', равен промежутку времени, требуемый этому же лучу для прохождения в обратном направлении. По-другому, исходя из условия § 1, и не может быть. Однако из второго слагаемого левой части второго равенства с полной очевидностью следует, что промежуток времени, требуемый лучу света для прохождения от начала координат до точки x', превосходит промежуток времени, требуемый отраженному лучу для возвращения в начало координат. По существу это же утверждение соответствует правой части указанного равенства. И это же в полной мере соответствует равенствам (4) и выводу, сделанному самим Эйнштейном об относительности одновременности, рассмотренное нами ранее. Ясно, что соотношение, приведённое в рассматриваемом случае, может быть выполнено только при условии равенства нулю относительной скорости движения v системы k. Таким образом, посредством умозаключений самого Эйнштейна, нами подтверждено наше убеждение об ошибочности теории преобразования координат и времени.

Продолжая анализ статьи, подчеркнём следующее. Из § 4 необходимо отметить следующее заключение, которое делает А. Эйнштейн. Он пишет [1, с.18]:

"…Следовательно, твёрдое тело, которое в покоящемся состоянии имеет форму шара, в движущемся состоянии - при наблюдении из покоящейся системы - принимает форму эллипсоида вращения…", что касается сокращения пространственных размеров в направлении своего движения "…следовательно, и всякого другого твердого тела любой формы…".

Связанное с этим заключение звучит следующим образом:

"…Ясно, что те же результаты получаются для тел, находящихся в покое в "покоящейся" системе, но рассматриваемые из системы, которая равномерно движется…".

Понятно, что последнее утверждение соответствует симметрии двух попарно взятых инерциальных систем отсчёта, независимо от того, какая из них принимается как "покоящаяся", а какая как "движущаяся". В соответствии с тем, что пространство и время, согласно СТО, образуют континуум, отсюда следует равно размерность "течения" времени в этих попарно взятых инерциальных системах отсчёта. В свою очередь это говорит об объективности существования "парадокса близнецов", являющегося одним из аргументов противников теории относительности.