Теория наблюдаемых искажений

[X-Strannik]

1. Реальный физический мир представляет собой бесконечномерное пространство, говорить о физических и геометрических свойствах которого мало смысла. Реальный физический мир наблюдается в виде проекции на сферу наблюдения и проявляет свои физические и геометрические свойства только относительно наблюдателя. Так как физический мир представляет собой единую систему [источник → приемник], в которой в качестве приемника выступает наблюдатель, представляется невозможным исключить наблюдателя из наблюдаемой общей физической картины мира.

2. ИСО наблюдателя всегда является неподвижной ИСО (НСО). Именно все НСО эквивалентны в отношении любых физических процессов.

3. Время является инвариантной величиной. Его инвариантность обеспечивается именно постоянством скорости фундаментального сигнала во всех НСО.

4. Пространство наблюдателя трехмерно и евклидово. Именно в этом пространстве выполняются законы классической физики Ньютона.

Однако, по мере удаления от наблюдателя (в том числе и по скорости), геометрия наблюдаемого им пространства все более искажается. Искривления пространства становятся особенно заметными у границы сферы наблюдения. В искривленном неевклидовом пространстве соответственно искажаются и физические закономерности. Физические законы начинают требовать внесения поправок на кривизну и приобретают более сложную форму. Именно системой таких поправок и является СТО.

Так как все искривления геометрии пространства являются только наблюдаемыми и исчезают по мере приближения к центру сферы наблюдения, все релятивистские эффекты СТО также являются только наблюдаемыми искажениями физических и геометрических свойств пространства около границы сферы наблюдения. Таким образом, как геометрия пространства, так и релятивистские эффекты СТО носят относительный характер и являются полностью обратимыми.


Предлагаю обсудить теорию наблюдаемых искажений.
Кого заинтересовало - подробное описание теории на http://sto-tny.narod.ru (это не реклама сайта - там даже счетчика нет)

Цитирую:

При уравнивании скоростей наблюдателя и наблюдаемого объекта все наблюдаемые искажения, проявляющиеся в виде релятивистских эффектов, должны исчезать без всяких последствий.

Вот здесь то и проявляется существенное различие между СТО и теорией наблюдаемых искажений. «Парадокс близнецов» в СТО демонстрирует, что хоть эффект замедления времени и исчезает при уравнивании скоростей, но само время наблюдателя и наблюдаемого объекта остается различным – один близнец при встрече оказывается моложе другого.

В теории наблюдаемых искажений эффект замедления времени является только наблюдаемым, а не действительным – при встрече оба близнеца оказываются одного возраста, т.к. в действительности никакого замедления времени не было (оно только наблюдалось).

Следует подчеркнуть еще раз, что наблюдаемые искажения не являются кажущимися – в роли наблюдателя может быть не только человек, но и любые «объективные» приборы.

[Nikita]

X-Strannik писал(а):

При уравнивании скоростей наблюдателя и наблюдаемого объекта все наблюдаемые искажения, проявляющиеся в виде релятивистских эффектов, должны исчезать без всяких последствий.

Вот здесь то и проявляется существенное различие между СТО и теорией наблюдаемых искажений. «Парадокс близнецов» в СТО демонстрирует, что хоть эффект замедления времени и исчезает при уравнивании скоростей, но само время наблюдателя и наблюдаемого объекта остается различным – один близнец при встрече оказывается моложе другого.

Распостраненное заблуждение о том, в чем заключается "парадокс близнецов".

Цитата:

Парадоксом близнецов часто называют(неправильно) сам вывод теории относительности о том, что один из близнецов состарится сильнее другого. Хотя такая ситуация и необычна, в ней нет внутреннего противоречия, а многочисленные эксперименты, подтверждающие теорию относительности, дают основание утверждать, что так и будет на самом деле.

wikipedia.
см. опыт с часами и самолетами. "Механика и ТО" Матвеев стр. 120-121[/code]

[X-Strannik]

Пусть космонавты-близнецы A и B отправляются с неподвижной космической станции C одновременно с одинаковыми скоростями в противоположных направлениях, пролетают одинаковое расстояние и возвращаются на C. Кто из них окажется моложе?

Дабы избежать упреков в том, что системы отсчета космонавтов не являются инерциальными, пусть космонавты A и B, долетев до космических станций A’ и B’, находящихся на одинаковом расстоянии от C, не тормозят и не разворачиваются, а пошлют друг другу радиосообщение, в котором укажут свой возраст. Разумеется, на преодоление расстояния от одного корабля до другого радиосигналу потребуется некоторое время , и каждый космонавт получит сообщение от другого гораздо позже, чем отправит свое. Но в полученном A сообщении будет указан возраст B такой же, каким был возраст A, когда он отправлял свое сообщение, а в полученном B сообщении будет указан возраст A такой же, каким был возраст B в момент отправки его сообщения. Т.е. в обоих сообщениях будет указан одинаковый возраст.

Вывод:

Каждый близнец должен наблюдать замедление времени другого близнеца. Однако, "в полученном A сообщении будет указан возраст B такой же, каким был возраст A, когда он отправлял свое сообщение", т.е. замедление времени не было реальным.

А относительность одновременности?

Пусть приемниками излучения на поезде являются часы. В поезде часы синхронизированы, и в момент принятия сигнала часы A и часы B показывают время t0. Для наблюдателя с перрона приход световых сигналов к приемникам-часам – события неодновременные. Но, наблюдая сначала освещенные часы A, через некоторое время – освещенные часы B, он замечает, что и те и другие показывают время t0. Следовательно, по наблюдениям с перрона, на стене A вагона время t0 наступило раньше, а на стене B – позже.

Другой вариант:

Предположим, на передней и на задней стенках вагона висят часы, синхронизированные в вагоне. А между ними - система из подвешенных маятников. Когда на часах в голове вагона стрелка показывает 1с, они ударяют в маятник, этот маятник - в следующий и т.д. Последний маятник ударяет в часы в хвосте вагона и разбивает их, когда они показывают2с - часы останавливаются.
При этом наблюдатель на перроне видит, что головные часы показывают 1с, хвостовые 2с (разбитые), а что с маятниками? Причина и следствие наступили одновременно? Время в движущемся вагоне ускорилось до бесконечности?

[X-Strannik]

Nikita писал(а):

Парадоксом близнецов часто называют(неправильно) сам вывод теории относительности о том, что один из близнецов состарится сильнее другого. Хотя такая ситуация и необычна, в ней нет внутреннего противоречия, а многочисленные эксперименты, подтверждающие теорию относительности, дают основание утверждать, что так и будет на самом деле.

wikipedia.
см. опыт с часами и самолетами. "Механика и ТО" Матвеев стр. 120-121[/code][/quote]

Опыт не нашел.
Парадокс близнецов
Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Выдержки и мои комментарии:

Простейшее объяснение
Близнец, который вернулся, неизбежно должен был изменить свою скорость. Поэтому его система отсчёта не является инерциальной (он должен двигаться с укорением). А согласно СТО равноправны только инерциальные системы. Следовательно, нет ничего удивительного, что системы оказываются несимметричными.

Именно поэтому в рамках СТО описанная ситуация является парадоксом (состарился только один близнец, хотя по теории должны были состарится оба одинаково), т.к. СТО это специальная (более точный перевод, частная, рассматривающая частный случай без гравитации) теория относительности, не учитывающая влияние гравитации/ускорения на замедление времени, и именно этот парадокс указывает на ущербность СТО. В рамках более полной Общей теории относительности (ОТО), где полноценно рассмотренно влияние гравитации, этого парадокса нет.

Комментарий:
Здесь одно предполагаемое явление (разница возраста близнецов) доказывается другим предполагаемым явлением (ОТО уже доказана на 100%?). А для доказательства ОТО придется придумать СуперОТО? И так до бесконечности?
С каких это пор доказательство одного предположения другим предположением считается научным?

Объяснение посложнее, на примере
Поскольку инерциальные системы равноправны, то проведя аналогичные расчёты, но уже с точки зрения космонавта, мы получим аналогичную картину: космонавт тоже будет видеть, что часы землянина идут медленнее, и точно так же будет, удаляясь, получать от землянина сигналы в три раза реже, а приближаясь — в три раза чаще, чем было уговорено. И это естественно, инерциальные системы равноправны.
Теперь посмотрим, какую часть времени каждый близнец будет получать частые сигналы, а какую — редкие.
Сигнал о том, что космонавт развернулся и летит назад, землянин получит не сразу, а когда космонавт уже пролетит 4/5 расстояния назад. Если пренебречь временем на разворот (пусть космонавт разворачивается мгновенно), то 9/10 времени землянин получал редкие сигналы, а 1/10 — частые. Космонавт же частые сигналы начал получать сразу же после разворота. То есть 1/2 времени он получал редкие, а 1/2 — частые сигналы.
Вот оно — неравноправие систем отсчёта где проявилось!
Как видим, и по наблюдениям космонавта, и по наблюдениям землянина на Земле проходит 10 лет, а на борту — 6.
Данное объяснение не исходит из того, что время космонавта замедляется, а основано на принципе равноправности инерциальных систем. Неравноправие возникает только из-за разворота космонавта, так как при развороте его система перестаёт быть инерциальной.

Комментарий:
Пусть космонавт и землянин обмениваются не сообщениями, а простыми сигналами через равные промежутки времени. Пусть космонавт сидит в специальном кресле и не чувствует разворота (космонавт разворачивается мгновенно – значит ускорением пренебрегаем). И пусть корабль управляется автоматикой.
Тогда космонавт не знает – это он развернулся или Земля. Ситуация становится симметричной для космонавта и землянина. Для полной симметрии можно взять вместо Земли другой космический корабль. Мы не знаем, первый корабль запрограммирован для полета, второй или оба.
Как определить, чья система перестаёт быть инерциальной при развороте, если разворот происходит мгновенно? Почему, пока корабли разлетаются – ситуация симметрична, а когда слетаются – не симметрична?

[Nikita]

X-Strannik писал(а):

см. опыт с часами и самолетами. "Механика и ТО" Матвеев стр. 120-121
Опыт не нашел.

Цитата:

Идея опыта состояла в следующем. Берутся трое одинаковых атомных часов. Одни остаются на месте, а двое других посылаются в кругосветное путешествие на самолете в западном и восточном направлениях. После возвращения в исходную точку показания часов сравниваются.
... Американские ученые Китинг и Хафель, проделавшие этот опыт, нашли, что часы, двигавшиеся на запад,
должны были уйти вперед на 275 • 10~9 с, а двигавшиеся на восток — отстать на 40-Ю"9 с относительно часов, оставшихся на Земле. ... Результат эксперимента находится в хорошем согласии с предсказаниями теории и подтверждает эффект замедления темпа хода движущихся часов.

сразу у Вас будет вопрос, потому дополнение:

Цитата:

Темп хода ускоренно движущихся часов. В эксперименте с обле-
облетом Земли без оговорок предполагалось, что формула (17.6)(сокращения времени)
применима не только для часов, движущихся равномерно и
прямолинейно, но и для часов, движущихся ускоренно. Однако она была выведена для равномерного и прямолинейного движения часов, и распространение ее на ускоренные движения требует
дополнительного обоснования. Теоретическое обоснование этого представ представляется затруднительным, поскольку специальная теория относи относительности не описывает ускоренные движения. Имеются экспериментальные свидетельства, что формула (17.6) применима и для ускоренных движений....

X-Strannik писал(а):

Пусть космонавты-близнецы A и B отправляются с неподвижной космической станции C одновременно с одинаковыми скоростями в противоположных направлениях, пролетают одинаковое расстояние и возвращаются на C. Кто из них окажется моложе?

Вот в этом-то и заключается парадокс, почему моложе оказывается именно тот, который улетел, а не наоборот.

X-Strannik писал(а):

В рамках более полной Общей теории относительности (ОТО), где полноценно рассмотренно влияние гравитации, этого парадокса нет.

Еще интересное дополнение из Матвеева:

Цитата:

Дело в том, что на темп хода часов, как это следует из общей
теории относительности, оказывает влияние поле тяготения; поле
тяготения замедляет темп хода часов, причем тем значитель-
значительнее, чем оно сильнее. Часы на поверхности Земли также замедляются полем тяготения. Часы, поднятые на самолете на некоторую высоту, находятся в более слабом поле тяготения и замедляются меньше. Поэтому они идут более быстро, чем на поверхности Земли. Эта разница в ходе часов имеет тот же порядок величины, что и разница в ходе часов за счет различия в скоростях, и ее надо учесть.

[X-Strannik]

Опыт с часами и самолетами на доказывает теорию, а лишь не противоречит ей. Часы двигались с релятивистской скоростью? Может, к примеру, на ход часов повлияло вращающееся магнитное поле Земли: одни часы двигались против вращения, другие по направлению вращения, а третьи покоились в магнитном поле?

Повторюсь:
Здесь одно предполагаемое явление (разница возраста близнецов) доказывается другим предполагаемым явлением (ОТО уже доказана на 100%?). А для доказательства ОТО придется придумать СуперОТО? И так до бесконечности?
С каких это пор доказательство одного предположения другим предположением считается научным?

Добавлено спустя 3 минуты 4 секунды:

Nikita писал(а):

Вот в этом-то и заключается парадокс, почему моложе оказывается именно тот, который улетел, а не наоборот.

Вы считаете, существует абсолютное движение или абсолютная неподвижность?

Мое мнение по поводу времени:

Вообще, утверждение, что в движущейся ИСО часы рассинхронизируются, означает именно то, что все точки движущейся целой структуры, основанной на причинно-следственных закономерностях, находятся в разном времени. Это приводит к нарушению тех самых причинно-следственных закономерностей и, следовательно, к разрушению целой структуры. Таким образом, если рассматривать движение не элементарных частиц, а сложных физических объектов, например людей, то они должны разрушаться при высоких скоростях, что противоречит принципу относительности – в своей системе отсчета движущийся человек неподвижен, и вряд ли он разрушится от того, что что-то быстро пролетит в стороне от него. Любая структура как целое состоит из частей и сама является частью более крупной целой структуры. Сохранение целостности структуры обеспечивается именно точной синхронизацией ее частей, т.е. одинаковым течением времени во всех частях целого. Инвариантность времени следует из инвариантности скорости света – следствие после причины наступает не раньше и не позже, а ровно через столько времени, сколько требуется фундаментальному сигналу для прохождения расстояния от причины до следствия. Протекание одного и того же процесса с различными скоростями приводит к отсутствию закономерностей, т.е. к хаосу. Структура мира как целого сохраняется именно потому, что время течет одинаково во всех его частях, т.е. является инвариантом.

[Nikita]

X-Strannik писал(а):

Опыт с часами и самолетами на доказывает теорию, а лишь не противоречит ей.

Это точно.

X-Strannik писал(а):

Часы двигались с релятивистской скоростью?

Они двигались с такой скоростью, что эффект оказался заметен.

X-Strannik писал(а):

А для доказательства ОТО придется придумать СуперОТО? И так до бесконечности?

На сколько я понимаю, справедливость любой физической теории не доказывается, а проверяется(экспериментально). Теория должна быть логически непротиворечивой и все ее следствия, должны подтверждаться экспериментом. А в основе теории могут быть постулаты, которые также основаны на опыте.

X-Strannik писал(а):

Вы считаете, существует абсолютное движение или абсолютная неподвижность?

Ну, по СТО абсолютного движения нет, а каждый объект "живет" в своем пространстве-времени.

[X-Strannik]

Nikita писал(а):

На сколько я понимаю, справедливость любой физической теории не доказывается, а проверяется(экспериментально). Теория должна быть логически непротиворечивой и все ее следствия, должны подтверждаться экспериментом. А в основе теории могут быть постулаты, которые также основаны на опыте.

Теория наблюдаемых искажений также логически непротиворечива и все ее следствия подтверждаются экспериментом.
Цитата из http://sto-tny.narod.ru:

Т.е. мы можем говорить о наблюдаемом релятивистском эффекте замедления собственного времени движущихся объектов
Одним из следствий данного эффекта является наблюдаемое увеличение «продолжительности жизни» движущихся объектов – они за свое время «жизни» проходят гораздо большее расстояние, чем могли бы, действительно двигаясь с наблюдаемой скоростью.

[Nikita]

X-Strannik писал(а):

Вообще, утверждение, что в движущейся ИСО часы рассинхронизируются, означает именно то, что все точки движущейся целой структуры, основанной на причинно-следственных закономерностях, находятся в разном времени. Это приводит к нарушению тех самых причинно-следственных закономерностей и, следовательно, к разрушению целой структуры. Таким образом, если рассматривать движение не элементарных частиц, а сложных физических объектов, например людей, то они должны разрушаться при высоких скоростях, что противоречит принципу относительности

Ну почему же они должны разрушаться? Они ведь движутся вместе и меняют размер вместе, синхронно.

[X-Strannik]

Именно потому, что находятся в разном времени.

[Nikita]

Ну и что, что в разном времени. Мы с Вами, может, тоже в разном времени, но это не мешает обмениваться информацией.

[X-Strannik]

Цитата из ТНИ:
Сохранение целостности структуры обеспечивается именно точной синхронизацией ее частей, т.е. одинаковым течением времени во всех частях целого.

Здесь придется спорить о теории целого, а это уже другая тема.

[Nikita]

Отличие времен/размеров соседних частиц настолько мало, что они сохраняют структуру

Добавлено спустя 50 секунд:

а что за теория целого?

[X-Strannik]

Nikita писал(а):

Отличие времен/размеров соседних частиц настолько мало, что они сохраняют структуру

[

Структура мира как целого сохраняется именно потому, что время течет одинаково во всех его частях, т.е. является инвариантом.

По Вашему в масштабах мира отличие мало?

Добавлено спустя 1 минуту 58 секунд:

Nikita писал(а):

а что за теория целого?

Это уже из философии

[Nikita]

X-Strannik писал(а):

Структура мира как целого сохраняется именно потому, что время течет одинаково во всех его частях, т.е. является инвариантом.

Ну как же тогда быть с замедлением времени?(экспериментально подтвержденным)

X-Strannik писал(а):

По Вашему в масштабах мира отличие мало?

о масштабе мира я и не говорю, речь о соседних, например, атомах из которых состоит кнопка на Вашей клавиатуре.

Добавлено спустя 18 минут 55 секунд:

Если Вам нравится идея глобального времени, в соседней теме есть упомянание о ТГВ http://dxdy.ru/viewtopic.php?t=7353 Котофеич, похоже, считает эту теорию непротиворечивой.