.
Введение.
В настоящее время появляется немало научных публикаций, посвященных свойствам и структуре "микроэфира", заполняющего все пространство Вселенной. Существование последнего все больше подверждается накапливаемым фактическим материалом и теоретическими исследованиями. Эфир, являющийся также светоносной средой и средой гравитационного взаимодействия, в разных работах называют по разному: "плазмой", "структурной решёткой" и т.п., но проблема не в названии, а в том, что новые гипотезы противоречат "теории относительности", отвергающей существование эфира, в результате чего новые гипотезы не могут получить широкого научного признания.
С другой стороны, "специальная теория относительности" ("СТО") - гипотеза, получившая официальное признание и вошедшая в учебные программы, с момента своего появления и по сей день вызывает недоумение большой части думающих ученых. Многим авторам было отказано в публикации их работ только на том основании, что предлагаемый ими материал противоречит теории относительности. А между тем, полная несостоятельность СТО совершенно очевидна, стоит лишь непредвзято подойти к ее рассмотрению.
Предположим истинность постулатов теории относительности и проведем мысленный эксперимент по измерению скорости света. Поместим в начало некоторой системы отсчета К зеркало, а справа по оси х неподвижного наблюдателя 1. Пусть в данной системе отсчета с постоянной скоростью V движется наблюдатель 2, с которым мы свяжем движущуюся систему отсчета K'.
| К
| | K' |K"
| |-->V V<--|
| | |
| | |
||==> наблюдатель 2 |
зеркало||<== + | + наблюдатель 3
|+--------------------+-----------------> x
x
наблюдатель 1 и источник света
В момент времени t0=0, когда наблюдатели 1 и 2 окажутся в одной точке x, выпустим из этой точки импульс света в направлении к зеркалу. Время, за которое свет пройдет от наблюдателя 1 (по его часам 1) и обратно t1 = 2х/с. Здесь с - скорость света в системе отсчета K.
Импульс достигнет наблюдателя 2 в момент времени t2 (по часам 1) в точке x2, которую определим как
x2 = x + V * t2
и
x2 = x + c * (t2-t1).
Отсюда t2 = 2 * x / (c-V).
Определим длину пути, который пройдет свет в системе отсчета K'. В начальный момент времени t0=0 расстояние между источником света и наблюдателем 2 равно 2х (с учетом пути, который должен пройти свет). Для наглядности, можно предположить, что зеркала нет, а источник света находится в точке с координатой -x. В момент t2 свет достигнет наблюдателя 2 и расстояние между светом и наблюдателем 2 станет равно нулю (координата света = 0) в K'. За время t2 свет пройдет расстояние 2x-0=2x. Отсюда определим скорость света в системе отсчета K'.
c2 = 2*x / t2 = c - V.
Таким образом, на основании строгих логических размышлений и математических преобразований мы получили следующий вывод: "Скорость света в движущейся системе отсчета зависит от скорости и направления движения самой системы отсчета".
Данный вывод полностью не противоречит СТО, так как возможно следующее возражение: для наблюдателя 2 скорость света в его системе отсчета K' будет равна c, если измерять ее по часам наблюдателя 2, если бы они у него были, так как часы 2 будут отставать от часов 1.
Предположим что это так. Введем в рассмотрение наблюдателя 3 (рис.1). Пусть наблюдатели 2 и 3 движутся с постоянной одинаковой скоростью навстречу друг другу таким образом, что окажутся одновременно в точке x, где находится наблюдатель 1. Пусть наблюдатели в этот момент выставили показания своих часов на 0 и из точки x был выпущен световой импульс в сторону зеркала. Если скорость света в системах отсчета K' и K" одинакова и равна с, то показания часов 2 и 3 в момент, когда импульс, отразившись от зеркала, достигнет наблюдателей, составят t2=2x/c и t3=2x/c соответственно. (в системах отсчета K' и K" путь, пройденный светом, составит 2х, см.пример выше)). То есть, показания часов 2 и 3 в момент, когда свет достигнет наблюдателей, будут одинаковыми t2=t3.
Если учесть, что для наблюдателя 1 часы 2 и 3 идут синхронно, так как они движутся с одинаковой скоростью в системе K, то получится, что для наблюдателя 1 световой импульс достигнет наблюдателей 2 и 3 одновременно, то есть, световой импульс окажется одновременно в двух разных точках.
Таким образом, мы пришли к противоречию в том, что световой импульс оказался одновременно в двух достаточно удаленных точках пространства. Данный парадокс неразрешим в рамках СТО и опровергает наши допущения о возможности замедления времени и постоянстве скорости света во всех инерциальных системах отсчета. Чтобы исключить излишние возражения по данному парадоксу, сразу же предлагаю рассмотреть такой вариант: пусть в момент получения светового импульса наблюдатели 2 и 3 дадут сигнал об этом наблюдателю 1. Так вот, если наблюдатель 1 получит эти сигналы одновременно, значит импульс света оказался в двух разных местах (что вообще абсурдно), а если не одновременно, то либо скорость света в системах отсчета наблюдателей была разной, либо часы 2 и 3 для наблюдателя 1 шли неодинаково - и то, и другое противоречат теории относительности.
Итак, мы можем указать на первую ошибку А.Эйнштейна, который постулировал следующее несколько странное утверждение: "Скорость света в вакууме постоянна и равна c" [1]. Данный постулат противоречит логике и здравому смыслу в том отношении, что не указывает в какой собственно системе отсчета происходит распространение света, приписывая движению света абсолютность, в то время, как, согласно естественным понятиям, всякое движение относительно.
Замедление времени.
Казалось бы, если мы доказали относительность скорости света, то нет никакой необходимости рассуждать о "замедлении времени", тем более, что мы уже рассмотрели пример, когда такое предположение привело к парадоксу.
С другой стороны, если для кого-то приведенные доводы оказались недостаточно убедительными, то анализ времени в относительно движущихся системах отсчета может оказаться дополнительным аргументом.
Начнем с общих размышлений о самом понятии "время". Когда мы используем это понятие? В общем случае, когда хотим соотнести длительность каких-либо процессов или длительность промежутков между событиями, что вообщем одно и то же, поскольку процесс включает в себя как минимум два события: начало процесса и его конец. Наблюдая за происходящими событиями мы всегда можем сказать, какие из них произошли раньше, какие - позже, а какие одновременно. Но этого совершенно недостаточно, когда мы хотим планировать события или выявить закономерности в происходящих процессах. Нам необходимо условиться об одинаковой для всех единице отсчета времени. Исторически сложилось так, что этой единицей стали сутки, которые в свою очередь делятся на 24 часа и т.д. Отсюда следует, что когда мы говорим об одновременности двух событий, подразумевается, что они произошли в один момент, когда Земля находилась в одном и том же положении по отношению к Солнцу.
СТО же утверждает, что два события, одновременные в одной системе отсчета, неодновременны в другой системе, движущейся относительно первой. Для движущегося относительно Земли наблюдателя, это означает, что если два события в системе отсчета "Земля" произошли одновременно, то для него именно эти события произошли в разных положениях Земли относительно Солнца. Данное утверждение уже достаточно абсурдно, чтобы из него делать выводы.
Для тех, кто считает, что недопустимо судить о времени по положению Солнца, приведу другой пример. Допустим, в длинный стержень ударили с противоположных сторон одновременно с одинаковой силой. Благодаря одновременности ударов стержень остался на месте. Если стоять на позициях СТО, то для движущего вдоль стержня наблюдателя, удары были не одновременными, и стержень начал двигаться после первого удара и остановился после второго удара. Нужно ли комментировать такие утверждения?
Отметим что, как справедливо отмечается в [5], теория относительности превращает объективный мир в некую иллюзозорность, зависимую от выбора системы отсчета и сознания наблюдателя (действительно, движущийся наблюдатель может представить, что он покоится и все явления окружающего мира должны быть для него иными).
Почти во всех учебниках по физике приводится пример со световыми часами, якобы подтверждающий "замедление времени". Рассматривается система из двух зеркал между которыми "бегает" световой импульс (световые часы). Когда данная система удаляется от наблюдателя с постоянной скоростью, причем, в направлении перпендикулярном линии бегающего луча, то для этого наблюдателя траектория движения светового импульса становиться зигзагообразной и следовательно длиннее. Поскольку скорость света неизменна, а длина отрезка, который проходит свет от одного зеркала до другого больше, следовательно, период движущихся часов увеличится, то есть, часы будут идти медленнее.
А теперь рассмотрим эту же ситуацию, только с точки зрения "неподвижных часов". Световые часы неподвижны, а от них удаляется наблюдатель. Понятно, что в неподвижных часах реально нет никого удлинения траектории светового импульса, - он "бегает" строго перпендикулярно зеркалам. Кажущаяся наблюдателю "зигзагообразность" траектории импульса образуется исключительно движением самого наблюдателя. Поскольку периоды неподвижных световых часов и таких же часов наблюдателя в их собственных системах отсчета строго совпадают (это следует из самой теории относительности), остается только один вывод: вызванное движением наблюдателя, кажущееся ему "удлинение траектории" компенсируется для наблюдателя повышением скорости светового импульса в направлении его движения, причем, на величину равную скорости наблюдателя.