|
Несостоятельность представления о пространстве и времени, как о неразрывно связанных понятиях.
В представлении А.Эйнштейна пространство и время были сведены в единое и неразрывное понятие пространства-времени, что и легло в основу теории относительности. Это представление о пространстве-времени было следствием преобразований Х.Лоренца, математически просчитавшего искривление пространства-времени в случае, когда материальное тело (в данном случае стержень) движется от наблюдателя. Но ведь это только один частный случай. А что произойдет с пространством, если тело (стержень) движется к наблюдателю?
Давайте мысленно поэкспериментируем со стержнем и пространством. Только для наглядности, стержень возьмем длинной в одну световую секунду, а чтобы еще нагляднее было, нанесем на него широкие поперечные полосы как на футштоках, которыми глубину измеряют. Для чистоты мысленного эксперимента, придадим стержню такие свойства, как несгибаемость и несжимаемость, а так же отсутствие массы, а, соответственно, и инерции. Кроме того, у нас имеются средства мгновенно придавать стержню необходимую скорость, вплоть до скорости, близкой к скорости света, и так же мгновенно останавливать.
Стержень расположен горизонтально, а наблюдатель находится у одного из концов стержня. Поскольку стержень имеет длину в одну световую секунду, дальний конец стержня наблюдатель видит в том месте, где он находился одну секунду назад.
Теперь, мгновенно придаем стержню скорость, меньшую, чем скорость света на пренебрежимо малую величину, по направлению от наблюдателя, а через, скажем, 10 метров, мгновенно останавливаем.
Наблюдатель увидит, как в первую секунду стержень, начиная с ближнего конца, сокращается, причем без движения, ближние 10 метров стержня со скоростью света пропадают из виду, а по стержню со скоростью света, пробегает волна его сжатия. Чуть более, чем через одну секунду, дальний конец стержня появляется на 10 метров дальше первоначального положения.
Продолжаем экспериментировать. Возвращаем стержень на первоначальную позицию. Теперь, опять мгновенно придаем стержню скорость, меньшую, чем скорость света на пренебрежимо малую величину, в направлении от наблюдателя, а через одну секунду мгновенно останавливаем.
Наблюдатель увидит, как в первую секунду стержень, начиная с ближнего конца, сокращается, причем без движения, ближняя часть стержня, со скоростью света пропадает из виду, а стержень превращается через одну секунду в точку, находящуюся на расстоянии одной световой секунды от наблюдателя.
Во вторую секунду, начиная с ближнего к наблюдателю конца, стержень начинает увеличиваться, причем без движения, ближняя часть стержня появляется со скоростью света, а точка превращается через одну секунду в изначальный стержень, дальний конец которого находится теперь на расстоянии двух световых секунд от наблюдателя.
Из этих мысленных экспериментов можно сделать вывод о том, что при движении физических тел от наблюдателя со скоростью, близкой к скорости света, пространство сжимается в направлении движения, сжимая в этом же направлении физические тела.
Этим мысленным экспериментом подтверждается правильность преобразований Х.Лоренца, касающихся изменения линейного размера физических тел в направлении движения. Полностью подтверждается предположение о том, что при скорости близкой к скорости света, пространство сжимается, сжимая при этом, заведомо несжимаемый стержень. Кроме того, еще и прослеживается динамика сжатия пространства. Согласно мысленным наблюдениям, пространство сжимается со скоростью света, начиная с ближнего от наблюдателя конца стержня. Затем, при остановке стержня, пространство восстанавливается со скоростью света, так же начиная с ближнего от наблюдателя конца стержня.
Продолжаем экспериментировать. Ближний конец стержня теперь находится на расстоянии в одну световую секунду, а дальний конец находится на расстоянии в две световые секунды от наблюдателя. Мгновенно придав стержню скорость, меньшую, чем скорость света на пренебрежимо малую величину по направлению к наблюдателю, через одну секунду мгновенно останавливаем стержень на первоначальной позиции.
К концу первой секунды наблюдатель увидит стремительно приближающийся к нему ближний конец стержня, в то время как тот же стержень, ближний конец которого находится на расстоянии в одну световую секунду, всё еще находится в состоянии покоя. В начале второй секунды, ближний стержень будет постепенно восстанавливаться со скоростью света, начиная с ближнего к наблюдателю конца, а дальний стержень будет постепенно исчезать, начиная с ближнего к наблюдателю конца. Наблюдатель увидит мгновенный перенос частей от дальнего стержня к ближнему стержню. К концу второй секунды стержень полностью восстановится.
Из этого мысленного эксперимента, руководствуясь прежней логикой, можно сделать вывод о том, что при движении физических тел к наблюдателю со скоростью, близкой к скорости света, пространство рвется на две части в направлении движения, при этом одна часть пространства становится динамичной, а вторая часть пространства остается статичной. В то время, как первая часть пространства со скоростью света в направлении от наблюдателя, превращается из динамичной в статичную, вторая часть пространства, со скоростью света исчезает в направлении от наблюдателя, чтобы мгновенно воссоединиться с первой частью.
Продолжаем экспериментировать. Повторяем самый первый эксперимент, но придав теперь стержню скорость, несопоставимую со скоростью света, скажем, 100 метров в секунду по направлению от наблюдателя, а через 10 метров мгновенно останавливаем.
Наблюдатель увидит, как за одну десятую долю секунды, стержень, начиная с ближнего конца, сокращается, а по стержню со скоростью света, пробегает волна его сжатия. Через одну и одну десятую долю секунды, дальний конец стержня сдвинется на 10 метров дальше первоначального положения.
Из этого мысленного эксперимента, руководствуясь прежней логикой, можно сделать вывод о том, что при движении физических тел от наблюдателя, пространство локально сжимается, практически независимо от скорости самого физического тела.
Продолжаем экспериментировать. На этот раз, расположим стержень перпендикулярно оси взгляда наблюдателя на таком расстоянии от него, чтобы разницей в расстояниях от концов и середины стержня до наблюдателя, можно было пренебречь. Т.е., расположим стержень на таком расстоянии от наблюдателя, которое на много порядков превышает длину самого стержня.
Теперь, мгновенно придаем стержню скорость, меньшую, чем скорость света на пренебрежимо малую величину, по направлению оси стержня. Наблюдатель увидит, что весь стержень без каких-либо изменений в линейных размерах, движется со скоростью, близкой к скорости света, перпендикулярно оси его взгляда. Единственное, что отметит наблюдатель, это соответствующую задержку во времени, зависящую от расстояния до стержня.
Из всех этих мысленных экспериментов можно сделать только один логический вывод: физические тела, независимо от их скорости в пространстве, само пространство, как таковое, не деформируют, а наблюдаются оптические эффекты, связанные со скоростью распространения света в пространстве.
А дальше, логично было бы сделать вывод о том, что раз уж общая теория относительности (ОТО) А.Энштейна базируется на неразрывности понятия пространства-времени, то и сама ОТО в корне не верна.
Но с другой стороны, ОТО многократно подвергалась проверкам, итогами которых стало подтверждение правильности многих выводов из ОТО. Все попытки опровержения ОТО, так же потерпели неудачу. Кроме того, полностью отвергая ОТО, невозможно объяснить «странности» со скоростью света. Ведь кроме деформации пространства, ОТО базировалась ещё и на изменении течения времени, в зависимости от скорости инерциальной системы отсчета (ИСО).
Если отказаться от представления о пространстве-времени, как о неразрывно связанном понятии и отделить пространство от времени, то выстраивается вполне логичная теория относительности, причем не требующая для понимания особой специальной подготовки. Теория основывается на тех же постулатах, что и СТО А.Эйнштейна, но в связи с разделением понятий пространства и времени, естественно, имеет и некоторые расхождения с прежней ОТО.
Альтернативная теория относительности (АТО).
Специальная теория относительности (СТО) А.Эйнштейна, полностью выводится на физическом уровне строгости из двух постулатов:
1. Справедлив принцип относительности А.Эйнштейна – расширение принципа относительности Галилея.
2. Скорость света не зависит от скорости движения источника во всех инерциальных системах отсчета.
В формулировке первого постулата использован термин – принцип относительности, который является фундаментальным физическим принципом, согласно которому все физические процессы в инерциальных системах отсчёта протекают одинаково, независимо от того, неподвижна ли система или она находится в состоянии равномерного и прямолинейного движения.
Формулировка второго постулата может быть шире: скорость света постоянна во всех инерциальных системах отсчета. Кроме того, если физическое тело превысит скорость света, то нарушится причинно-следственная связь, т.е. конец пути будет предшествовать во времени его началу. Иными словами, физическое тело не может двигаться со скоростью, превышающей скорость света.
АТО базируется на тех же постулатах, что и СТО А.Эйнштейна. Но т.к. пространство физическими телами не деформируется, а остается Евклидовым статичным пространством, то вполне логично признать возможность измерения скоростей различных ИСО не только относительно друг друга, но и относительно пространства. Кроме того, для правильного понимания природы света и соответствия второму постулату, необходимо принять, что скорость света тоже необходимо измерять не только относительно ИСО, но и относительно пространства.
Согласно наблюдениям, скорость света не зависит ни от скорости источника, ни от скорости наблюдателя. С одной стороны, опыт Майкельсона – Морли показал, что скорость света внутри движущейся ИСО, во всех направлениях одна и та же. С другой стороны, баллистическая гипотеза, которая предполагала, что скорость света относительно пространства должна изменяться в зависимости от скорости источника, тоже оказалась несостоятельной, т.е. скорость света не зависит от скорости источника.
Таким образом, имеются взаимоисключающие наблюдения, причем неоднократно подтвержденные. Если скорость света не зависит от скорости источника для внутреннего наблюдателя, то логично предположить, что для внешнего наблюдателя скорость света должна зависеть от скорости источника, но этого не наблюдается.
Объяснить это явное противоречие возможно только одним способом. Необходимо допустить, что течение времени в различных ИСО изменяется в зависимости от их скорости относительно пространства, а, соответственно, изменяется и скорость света внутри ИСО, хотя внутренний наблюдатель заметить этого не может, т.к. согласно его течению времени, скорость света не изменяется.
Отсюда следует вывод, что если скорость света зависит от изменения течения времени, а само течение времени зависит от скорости ИСО относительно пространства, то обязательно должна быть и абсолютная скорость света, распространяющегося вне влияния течения времени конкретных ИСО, т.е. в абсолютном пространстве.
В таком случае, скорость света в ИСО источника будет обусловлена соответствующим течением времени, причем относительно источника во всех направлениях одна и та же.
Когда свет достигает части пространства, где нет влияния эффекта замедления времени, свет принимает свою естественную абсолютную скорость относительно пространства, причем, опять одну и ту же во всех направлениях.
Когда свет достигает ИСО наблюдателя, он принимает скорость, соответствующую замедлению времени уже в данной ИСО, в соответствии со скоростью ИСО относительно пространства, причем скорость света относительно внутреннего наблюдателя, опять будет во всех направлениях одна и та же. В таком случае, с одной стороны, разрешается явное противоречие, а с другой стороны, сохраняются оба постулата, на которых базируется АТО.
Основываясь на втором постулате, промоделируем изменение течения времени на объекте, имеющем скорость относительно пространства, математически.
Vc0.................................................S0...........................................................t
1==========================================================1
1------------------------o==========================================1
..........Sa........Vac...A...Vc1............................S1
За единицу принимается абсолютная скорость света Vc0, а так же путь S0 в пространстве, пройденный этим лучом света за единицу времени t.
За ту же единицу времени t, объект A пройдет путь Sa, а луч света от него пройдет путь S1.
Находим путь объекта А, пройденный за время t.
Sa=S0-S1
Находим скорость объекта А.
Vac=Sa/t=S0/t-S1/t=Vc0-Vc1
Vac= Vc0-Vc1
Находим скорость луча света от объекта А.
Vc1= Vc0-Vac
Очевидно, что чем больше скорость Vac объекта А, тем меньше скорость Vc1 луча света. Исходя из этого, находим соотношение скоростей Vac объекта А и скорости Vc1 луча света, которое и будет изменением течения времени Т на объекте А, в зависимости от изменения его скорости Vac.
T=Vac/Vc1= Vac/(Vc0-Vac)
Поскольку скорость света Vc0 была принята за единицу, выводим формулу изменения течения времени Т на объекте А, в зависимости от изменения его скорости Vac.
T= Vac/(1-Vac)
Исходя из выведенной формулы, делаем вывод о том, что изменение течения времени на физическом теле, имеющем скорость относительно пространства, обратно пропорционально его скорости.
При замедлении течения времени, ускорение свободного падения, измеряемое в расстоянии, поделенном на время в квадрате, уменьшится и вступит в противоречие с первым постулатом, согласно которому все физические процессы в инерциальных системах отсчёта протекают одинаково, независимо от того, неподвижна ли система или она находится в состоянии равномерного и прямолинейного движения. Т.е., при замедлении времени, должна пропорционально увеличиваться гравитация.
Промоделируем изменение гравитационной составляющей G, на объекте А, в зависимости от изменения течения времени T на объекте, изменившем скорость относительно пространства, математически.
Первоначальное ускорение свободного падения примем за g0, первоначальную гравитационную составляющую примем за G0, а первоначальное течение времени примем за T0.
Находим соотношение гравитации G0 и ускорения свободного падения g0. Поскольку масса тела и его линейные размеры не изменяются, принимаем их за единицу.
g0=G0*M/R^2=G0*1/1^2=G0
Находим соотношение времени Т0 и ускорения свободного падения g0 или гравитационной составляющей G0. Поскольку высота h не изменяется, принимаем её за единицу.
g0=h/T0^2=1/T0^2
G0= h/T0^2=1/T0^2
Находим соотношение гравитационной составляющей G1 и ускорения свободного падения g0 и g1.
G1=g0/g1=(1/T0^2)/(1/T1^2)
Находим соотношение гравитационной составляющей G1 и времени Т1. Принимаем первоначальное ускорение свободного падения g0 за единицу.
G1=1/1/T1^2=T1^2
G1=T1^2
Находим соотношение гравитационной составляющей G и скорости Vac относительно пространства.
G=T^2
G=(Vac /(1-Vac))^2
Эти формулы пригодны для расчета гравитационной составляющей одного и того же физического тела, масса которого принята за единицу, имеющего различную скорость относительно пространства, причем только для внешнего наблюдателя. Если же необходимо рассчитать силу тяжести для тел с различной массой, то исходя из формулы F=G*M/R^2, где F является силой тяжести, и приняв, расстояние R за единицу, получаем
F=G*M/1^2=M*G=M*T^2=M*(Vac/(1-Vac))^2
F=M*T^2
F=M*(Vac /(1-Vac))^2
Отсюда получаем формулу ускорения свободного падения
g=M* T^2/R^2
g=M*(Vac /(1-Vac))^2/R^2
Из расчетов следует, что масса физических тел является константой и соответствует массе в понимании Ньютона, а изменяется только сила тяжести в зависимости от изменения времени, иначе ИСО вступит в противоречие с первым постулатом СТО.
Из расчетов так же следует, что именно замедление течения времени, при увеличении скорости физического тела относительно пространства, препятствует физическим телам превысить скорость света, т.к. импульс будет растянут во времени, стремящемся к бесконечности. При этом все ИСО, независимо от их скорости инвариантны, и не противоречат обоим постулатам СТО.
Все расчеты основаны на таком понятии, как абсолютная, т.е. максимальная скорость света относительно пространства. Из расчетов следует, что при нулевой скорости относительно пространства, течение времени ускоряется и стремится к бесконечности, а значит и абсолютная скорость света должна так же стремиться к бесконечности.
Но при нулевой скорости относительно пространства, согласно формуле А.Эйнштейна E=mc^2, отсутствует энергия, а значит, невозможен и сам процесс электромагнитного излучения. Кроме того, и гравитационная составляющая так же равна нулю. При данных условиях невозможны вообще никакие физические процессы, пропадают все связи между элементарными частицами, и наступает полный хаос. Очевидно, что существует некий минимальный предел скорости относительно пространства, при котором еще действуют законы физики и происходят физические процессы. Судя по всему, именно эта скорость относительно пространства, и определяет абсолютную скорость света.
Исходя из всего вышеизложенного, необходимо признать, что в пространстве существует некая, неизвестная нам пока, материя времени, которая деформируется физическими телами. При деформации создаётся разрежение материи времени, которое и обуславливает замедление времени и наведение гравитации. Глубина деформации прямо пропорциональна скорости физического тела относительно пространства, а ширина деформации зависит от массы тела.
Это вполне согласуется с представлением о деформации пространства-времени самим А.Эйнштейном. Он считал, что графически можно отобразить деформацию пространства-времени массивным светилом в виде воронки, по стенкам которой, как шарики, катаются планеты.
Согласно АТО, именно такую воронку, но только не в пространстве-времени, а в материи времени создают физические тела. Подобную воронку можно увидеть на графике, если по оси Х отложить радиусы орбит планет солнечной системы, а по оси Y отложить соответствующие орбитальные скорости планет.
С уважением, С.Мальцев.
|
