Показаны сообщения с ярлыком ТО. Показать все сообщения
Показаны сообщения с ярлыком ТО. Показать все сообщения

понедельник, 14 марта 2016 г.

30. Патологический абсурд ТО

Абсурд путешествия во времени

 В настоящее время в астрофизике сложилось нелепая с объективной точки зрения научная ситуация. Парадигмой (господствующая научная гипотеза) физиков, с так называемым мировым научным, именем принята справедливость положений ТО. Обращаться к разуму физиков «с мировым именем» практически бесполезно, т. к. ТО для них давным-давно превратилось в своеобразную религиозную священную корову, в каноническое учение. С маниакальным упорством достойным лучшего применения, они настырно по крохам собирают только те научные факты, которые, якобы подтверждают справедливость положений ТО и патологически отказываются рассматривать научные факты, доказывающие абсурдность положений этой, так называемой «теории».

     В действительности далеко не все видные физики безоговорочно принимают справедливость положений ТО в отличии, например, от раздутого до неприличия, весьма дружного клана «академических физиков», заполонивших российскую Академию наук. Современная научная проблема заключается в том, что прямая дорога к научным наградам, дипломам, премиям, должностям открыта только тем физикам, которые тупо и свято верят в справедливость положений ТО и своими соответствующими высказываниями и работами постоянно услужливо подтверждают незыблемость своей последовательной позиции догмата ТО.

   Обратимся всего лишь к здравому смыслу тех физиков, которые не утратили чувство научной объективности и слепо не примкнули к стае «посвященных» в какой-то тайный смысл положений ТО. Согласно фундаментальным положениям ТО из нее следует, например, возможность путешествия человека во времени. Все «посвященные» физики услужливо дружно кивают своими седыми головами в знак подтверждения  справедливости этого вывода. Более того, в печати регулярно появляются сообщения о якобы таких проводимых экспериментах, которые не сегодня-завтра позволят построить реальную машину времени. Этим «специалистам» надо же как-то оправдывать те денежные средства, которые они с большим удовольствием используют для своего безбедного существования на сугубо спекулятивной гипотезе.

     Рассмотрим сущность абсурдности возможности путешествовать человека во времени на конкретных примерах. Не будем ссылаться даже на такое фундаментальное физическое понятие, как «энтропия», которое прямо накладывает строгий запрет на возможность изменения стрелы времени на обратное направление, поскольку для каноников ТО, если вопрос касается этой теории, это фундаментальное физическое понятие становится всего  лишь пустым звуком.

     Вообще, откуда возникла идея возможности путешествия во времени? Рассмотрим следующий простой пример движения автомобиля по прямой дороге между пунктами А и Б. Примем, на каком-то участке между А и Б около дороги стоит дерево. Примем также, что автомобиль движется с постоянной скоростью и при своем движении он проезжает мимо указанного дерева.

    Задумаемся, каким образом можно математически, т.е. сугубо абстрактно описать движение рассматриваемого автомобиля? В данном простейшем случае движение автомобиля, т.е. пройденный им путь во времени, описывается простейшим математическим выражением, а именно: путь, пройденный автомобилем, равен произведению скорости движения авто на время его нахождения в пути. Мы получили математическую модель движения автомобиля по дороге. Но для практического применения полученная математическая модель совершенно не пригодна. Почему?

     Во-1-х, не известно направление движения автомобиля.

    Во – 2-х, не известно местонахождение машины в тот момент времени, с которого предполагается решать задачу по определению того пути, который проедет автомобиль.

    Поскольку для практического решения задачи выбор конкретной точки отсчета не играет принципиальной роли, поэтому за точку отсчета пути примем ту, около которого растет дерево и примем эту точку за «нуль» пути, пройденного автомобилем. Пусть эта точка находится между пунктами   А и Б.  Для конкретики также примем, автомобиль движется из населенного пункта А в пункт Б. За временной нуль примем тот момент времени, когда автомобиль окажется в точке дороге, около которого растет дерево. Поместим у этой точки наблюдателя с секундомером, который знает скорость движения автомобиля и расстояние между А и Б.

     После того, как автомобиль сравнялся с наблюдателем, он запустил секундомер. Поскольку автомобиль движется в направлении Б, его путь является положительной величиной. Наблюдатель может точно рассчитать время прибытия автомобиля в пункт Б, но тут произошло неожиданное событие. Водитель машины по прибытию в пункт Б обнаружил, он забыл взять груз, который он должен был доставить из п. А в п. Б. Водитель принял следующее странное решение, вернуться в п. А за грузом, перемещаясь с той же скоростью, с которой он ехал из  А в Б, но двигаясь задним ходом. Что же увидит удивленный наблюдатель через удвоенное время движения автомобиля от наблюдателя до т. Б? Мимо него движется тот же самый автомобиль, но в обратном направлении, причем задним ходом.

    Какой вывод должен сделать наблюдатель? Либо водитель сошел с ума, либо время потекло в обратном направлении. Более того, положительное перемещение пути машины, если руководствоваться чисто математическим расчетом, после того, как автомобиль проехал мимо наблюдателя, становится отрицательным (!), т.к. эта точка дороги была принята за нуль, при этом автомобиль продолжил движение в направлении п. А.

      Исходя из математического расчета, при прибытии автомобиля в п. А, водитель должен переместиться во времени в свое прошлое, т.е. в тот момент времени, когда он ранее выехал из п. А для того, чтобы перевести груз в п. В. Более того, этот вывод будет подтвержден тем, что груз, который водитель должен был перевести в п. В, действительно находится в п. А. В действительности, приведенные рассуждения якобы о возврате в прошлое объясняется всего лишь забывчивостью водителя и странностью движения автомобиля.

     Ни один здравомыслящий человек не станет утверждать, что водитель, двигаясь задним ходом, способен попасть в прошлое время, а вот догматические сторонники ТО, не моргнув глазом, простодушно уверяют, что события возврата в прошлое, такие как в рассмотренном примере, в реальности возможны. Возникает вопрос, почему же ортодоксы так упорно настаивают на возможности путешествия людей во времени? Потому, что, как было показано выше, именно сугубо абстрактные математические модели действительно допускают такую возможность. В этом-то и все дело. Поскольку для ортодоксов, ТО давно стала каноном, поэтому все ее выводы священны и ни в коем случае не должны подвергаться сомнению, несмотря на очевидный абсурд примера, приведенного выше.

     Проблема здесь в том, что любая математическая модель имеет конкретные границы возможности ее адекватного применения. Именно из-за каноничности ТО в глазах ортодоксов, сторонников ТО, они полностью утратили способность к адекватному астрофизическому мышлению. В этом и заключается сегодня фундаментальная проблема теоретической астрофизики.

    Это была присказка. На конкретном астрофизическом примере покажем, почему в принципе невозможно путешествие во времени. Рассмотрим астрофизическую систему, представленную тремя космическими объектами, это: Солнце, Земля, Луна. Что означает для этой системы прошлое время? Солнце излучает лучистую и корпускулярную энергию и одновременно оно вращается вокруг оси. Земля воспринимает солнечную энергию, вращаясь вокруг оси и вокруг Солнца. Луна воспринимает солнечную энергию, вращаясь вокруг Земли и своей оси. Допустим, мы хотим вернуться на 1,5 года назад в нашу историю. Такое событие будет достоверным только в том случае, если рассматриваемая система перейдет в то состояние, в котором она находилась именно 1,5 года назад. Каким же образом рассматриваемая система может вернуться в состояние полуторагодовой давности?

    Солнце должно:

- начать вращаться в обратном направлении в течение 1,5 земных лет;

- излученная Солнцем энергия, должна обратно вернуться на Солнце в полном объёме, т.е. Солнце в течение полутора лет должно не излучать, а поглощать, излученную им энергию. В таком состоянии Солнце становиться невидимым для внешнего наблюдателя.

    Земля должна:

- начать вращаться в обратном направлении вокруг своей оси в течение полутора лет,

- остановить свое орбитальное вращение, а затем начать вращаться вокруг Солнца в обратном направлении также в течение полутора лет и занять положение относительно Солнца, на противоположном за Солнцем месте;

- начать излучать энергию таким образом, чтобы полностью ее вернуть назад на Солнце.

     Луна должна:

- начать вращаться вокруг Земли и оси в обратном направлении в течение полутора лет;

- начать излучать энергию точно такую же, которую она поглощала при ее облучении последние 1,5 года Солнцем, именно в точном направлении на Солнце, чтобы Солнце могло ее поглотить в полном объёме.

    Но для возврата в прошлое даже всего перечисленного оказывается недостаточно. Если даже по каноническому божественному промыслу ТО все перечисленное произойдет с помощью изобретенного убогими умами каноников ТО «машины времени», то наблюдатель, попав в прошлое, просто ничего не увидит и рассказать о прошлом не сможет т. к. Солнце не светит. Для того чтобы путешественник во времени смог наблюдать за происходящими в прошлом событиями, необходимо рассматриваемую астрофизическую систему снова проинвертировать чтобы все процессы перешли от обратного движения в прямое направление. Для реализации этих событий видимо, нужна еще одна машина, но не машина времени, а антимашина времени.

    Приведенные рассуждения справедливы, если предположить возможность путешествия во времени в прошлое время. Предположить, какие физические процессы должны произойти в физической системе при путешествии во времени в будущее, у автора не хватает даже околонаучной фантазии. Описать эти процессы, видимо, способны только ортодоксы ТО с напрочь атрофированным физическим мышлением.

     Чисто умозрительно представим двух шарлатанов-изобретателей твердолобых сторонники ТО, один из которых изобрел машину времени способную перемещать людей в будущее, а второй – в прошлое. Оба одновременно запустили свои машины в работу. Первый – стремится переместить человека в будущее на 10 лет веред, а второй – в прошлое на 20 лет назад, вопрос: в какое время переместятся горе – путешественники во времени, если они находятся в одной и той же исходной временной точке?  Представить такое событие способен человек, видимо, только с шизофреническим мышлением.

 

 

**

 

 

 

 

 

Расширяется ли пространство?

 Рассмотрим некоторое расстояние r между двумя произвольными точками космического пространства. Сформулируем вопрос, что будет происходить с этим расстоянием с ростом времени?

Крупные специалисты по ТО вам снисходительно скажут, что со временем это расстояние будет расти и в качестве неопровержимого доказательства этого постулата начнут вам надувать всевозможные воздушные шарики и показывать, как изменяется расстояние между двумя точками, нанесёнными на поверхность шариков. И вы с изумлением убедитесь, действительно, эти расстояния растут(!) по мере роста объёма шарика. Далее, насладившим произведенным эффектом, они будут вас уверять, что именно такой процесс происходит и в космосе, пространство раздувается.

Здесь мы остановим высоконаучные эксперименты и рассуждения относистов (ортодоксов ТО). Космическое пространство не является пустым, оно представлено вакуумной материей в пространстве которой находится вещественная материя, в частности, в виде галактик. Увеличение объёма космического пространства означает увеличение объёма его вакуумной материи. Хотелось бы услышать от ортодоксов поконкретнее, что это за механизм, который преумножаем объём вакуумной материи? Модельные шарики ортодоксы с трудом надувают воздухом, а кто же надувает вакуумную материю, причем одновременно во всех точках космического пространства? Вопрос, это надувание вакуума будет продолжаться вечно, рассчитывая на неосведомленность обывателя? Вразумительный ответ от ортодоксов вряд ли удастся получить, видимо по причине, что они владеют такими тайными знаниями, в которые лучше не посвящать обывателей. За неимением какого-либо внятного объяснения, мы – не специалиста в области ТО, оказались вынуждены принять, вакуумную материю космоса раздувает демон номер один.

Поскольку объём вакуумной материи непрерывно растет, несложно предположить, что вакуумная материя космоса когда-то давним давно была стянута в объёме точечного размера как спущенный шарик. Затем, нечистая сила поднатужилась и начала вдувать в эту точку вакуумную материю, которой у нее в запасе оказалось предостаточно.

Более того, эта сила вбросила в вакуумную материю еще и вещественную, видимо, для придания вакуумной матери соответствующего веса. И здесь вовремя подоспела демоническая сила номер два. При расширении вакуумной материи совершенно необъяснимым образом вакуум начал увлекать за собой вещественную материю, представленную гигантскими галактиками (?!) не обращая никакого внимания на гравитационные силы, которые стремятся сблизить объекты вещественной материи между собой. И так успешно вакуум делал эту работу, что возникла та вселенная, в которой мы обитаем. Демон он и есть демон, т. е. обладающий демонической силой. Есть и другие необъяснимые ортодоксами высшие силы, например, темная энергия и т.д. Но в рамках рассматриваемой темы, к счастью, привлечение других нечистых сил, нам не понадобилось.

 Возникает резонный вопрос, какая конкретная физическая сила, превосходящая по величине гравитационную, действует со стороны вакуумной материи на галактики расталкивая их в космическом пространстве и при этом исключив из рассмотрения эффект ускоренного расширения Вселенной?

**

Старение фотона и красное смещение

Как утверждают сторонники ТО, пространство расширяется. Но космическое пространство представлено вакуумной материей. Следовательно, расширяется именно вакуумная материя из исходной сингулярной точки не известно каким образом, увлекая за собой вещественную материю в виде галактик. В процессе расширения из безразмерной точки при радиусе Вселенной равном 380000 км из вещественной материи выделилась энергия в виде фотонов оптического диапазона. Это первичные фотоны Вселенной.

 По мнению ортодоксов ТО, в космическом пространстве действует эффект, определимый ростом объёма вакуумной материи, а именно, вакуумная материя не только увлекает за собой вещественную, но еще и растягивает фотоны, увеличивая такой их параметр, как длина их волны. Поскольку при увеличении длины волны энергия фотонов уменьшается, видимо вакуумная материя подпитывается этой энергией. Длина волны фотона увеличивается пропорционально линейному размеру масштаба вакуумной материи. Масштабный размер – это любое расстояние, разделяющее две точки пространства, например, 1 метр.

Возникает вопрос, как изменяется размер метра при росте объёма вакуумной материи? Хорошо еще, что этот эффект вслед за Эйнштейном ортодоксы не преподнесли обывателю, что и метр, изготовленный из вещественной матери, тоже увеличивает свой размер вслед за ростом вакуумной материей, хотя попытки развития этой «плодотворной» идеи среди отдельных наиболее ретивых ортодоксов уже были. Видимо масштабное ее обнародование еще впереди.

Сделаем оценочный анализ рассматриваемых процессов. Сугубо для удобства понимания анализируемых процессов примем, размер Вселенной возрастает примерно пропорционально времени ее существования. Общий возраст Вселенной равен 13.8 млрд. лет. Уменьшим его (а, следовательно, и размер Вселенной) в 30 раз. Мы получим время от начала возникновения Вселенной равное 360 млн. лет.

И здесь мы подошли к краеугольному вопросу, главное, что после этого временного этапа размер Вселенной до настоящего времени увеличился в 30 раз. Это значит, что длина волны фотонов, излучаемых этими галактиками, тоже увеличилась в 30 раз, поскольку с ростов размера вакуумного пространства у фотонов пропорционально увеличилась их длина волны. этот процесс называют «старением» фотонов. Процесс старения распространяется на все фотоны, излучаемые в космическое пространстве от начала возникновения Вселенной до настоящего времени. Этот процесс протекает непрерывно поскольку, как убеждают нас ортодоксы, вакуумная материя все время находится в состоянии ее раздувания. Таким образом эффект старения фотонов галактик, рождение которых произошло 460 млн лет и ранее начиная от момента возникновения Вселенной, должен вносить сдвиг оптического сигнала в красную область спектра не менее чем в 30 раз. Даже с учётом ошибки вычислений и при точном анализе эта величина является чрезвычайно большой.  Причем, этот сдвиг должен вносить дополнительный вклад в сдвиг полос спектра вызванного эффектом Доплера. Здесь возникает головная боль для ортодоксов, в спектре сигналов, принимаемых телескопом Уэбб начисто отсутствует сдвиг дополнительного красного смещения спектра, определяемого процессом старения фотонов. Это возможно только в случае статичности вакуумной материи.

Более того, ортодоксы утверждают, первичные оптические фотоны Вселенной из-за расширения вакуумной материи, преобразовались в фоновое (так называемые «реликтовое») излучение. Но проблема в том, что с момента появления первичных фотонов размер Вселенной возрос в такое огромное количество раз, что давным-давно эти фотоны уже стали бы невидимыми для земного наблюдателя из-за огромной длины их волны. В реальности же фоновые излучения на месте и никак не хочет исчезать. Может вопрос здесь в том, что механизм возникновения фонового излучения носит принципиально другой характер, по сравнению с предлагаемым ортодоксами?

Отметим, конкретный закон изменения линейных размеров Вселенной вообще никакой роли не играет, здесь важно только следующее, во сколько раз изменяется размер Вселенной за конкретный промежуток времени.

Вывод: идея расширения вакуумной материи оказалась полностью несостоятельной, а, следовательно, вся ТО, разработанная гением всех времен и народов, как считают ортодоксы ТО, которую они превратили в канон. Для ортодоксов поиск положений якобы подтверждающих справедливость ТО является маниакальной идеей.

**

Космическая история Вселенной.

Отметим следующий абсурд ТО. По мнению ортодоксов, заглядывая в космос в телескопы на все большие расстояния можно увидеть самые ранние этапы формирования Вселенной.

    Ортодоксы считают, в принципе можно рассмотреть космические объекты появившиеся через 500 миллионов лет от начала возникновения Вселенной. По мнению ортодоксов в это время не должно быть родившихся галактик. Удивительным для ортодоксов стало то, что телескоп Уэбб показал, в это время уже возникли вполне сформировавшиеся полноценные галактики. Их не должно быть, но чудо, они есть!

   Что в реальности? Это грубая ошибка! В историю Вселенной можно заглянуть максимум, примерно, на 8 млрд лет от всей истории ее существования, при в 2 раза большем общем возрасте Вселенной.

Авторская теория общего устройства вселенной приведена на сайте: «Навигатор блога по основам строения Вселенной».
Электронный адрес:http://gvaleriy.blogspot.ru/2016/03/blog-post.html
Валерий Гребенников
(8-928-160-0581)


среда, 10 февраля 2016 г.

15. Концепция анализа эксперимента Майкельсона-Морли.


15. Концепция анализа эксперимента Майкельсона-Морли.

***

Аннотация

      В статье показана ошибочность тех  выводов, которые были сделаны из результатов экспериментов Майкельсона-Морли.

***

       Современная космологическая физика базируется, в частности, на следующих двух постулатах:

1. Скорость света в вакууме в инерциальных системах отсчета является физической константой.

2. Гравитационная и инертная массы физических тел эквивалентны.

      Рассмотрим первый постулат. В 1885 г. Майкельсоном и Морли был поставлен эксперимент, который сыграл огромную роль в развитии физики пространства и времени. Принято считать, что этот эксперимент практически не оказал влияния на формирование идей при создании теории относительности (ТО). Это неверно. Приведем высказывание А.Эйнштейна, сделанное в 1927 г., т.е. много позже разработки специальной теории относительности (СТО): «Хорошо известно, что интерференционный опыт Майкельсона (а также Майкельсона и Морли) послужил могучим стимулом для создания ТО. Отрицательный результат этого опыта показал, что относительно инерциальной системы координат свет распространяется в пустоте с постоянной скоростью».

       В этот период появились результаты экспериментов со светом, указывающие на то, что скорость света в инерциальных системах отсчета все-таки изменяется. А. Эйнштейн внимательно следил за ними: «С этим результатом связано само существование или опровержение ТО…». Под результатом А. Эйнштейн здесь подразумевает возможность обнаружения изменения скорости света в инерциальных системах отсчета. Речь идет об экспериментах профессора Д. Миллера. Приведем выдержки из статьи А. Эйнштейна «Новые опыты по влиянию движения Земли на скорость света относительно Земли»: «…теоретики испытали сильное волнение, когда Д. Миллер, профессор из Кливленда, на основе многолетних тщательных опытов… пришел к иному результату. Именно Миллер нашел, что время, за которое свет проходит прямой и обратный путь, зависит от пространственной ориентации этого пути по отношению к неподвижным звездам. При этом его экспериментальная установка сама по себе была более совершенной, чем у Майкельсона и Морли, т.к. длина сравниваемых световых путей составляла около 60 метров. Последние месяцы опыты были поставлены независимо и с разной аппаратурой в двух местах, а именно, Р. Дж. Кеннеди в Калифорнийском технологическом институте и А. Пиккаром и Э. Стахелем в Брюсселе. …как Кеннеди, так и Пикар… применили аппараты значительно меньших размеров чем Миллер. (Выделено автором). Кеннеди использовал световой путь длиной около 5 метров… Несомненной заслугой профессора Миллера является то, что опыты положили начало тщательной проверке важного эксперимента Майкельсона. Но результаты Миллера опровергаются опытами Кеннеди и Пиккара».

       В современной физике принята правильность позиции А. Эйнштейна, т.е. справедливость ТО и ошибочность позиции ее противников. Рассмотрим это обстоятельство.

     Существует следующая задача: для математического описания траектории движения космического объекта, движущегося в пространстве, необходимо обязательное использование трехмерной системы координат. Таких систем координат можно придумать бесконечное число. Выделяют класс систем координат, которые движутся относительно друг друга поступательно. Такие системы координат называются инерциальными. Возникает вопрос принципиального характера: равноправны ли инерциальные системы координат между собой, ведь скорость и направление их движения в пространстве различны? Кроме того, скорости их движения могут быть близкими к скорости света.

      Для проверки равноправия инерциальных систем координат за основу были взяты эксперименты со светом. Идея здесь заключается в следующем: если инерциальные системы отсчета не равноправны, то с помощью экспериментов со светом, возможно, удастся выделить какую-либо преимущественную систему координат. Другими словами, такую систему, в которой описание физических законов будет осуществляться наиболее простым образом. Самым известным экспериментом является эксперимент Майкельсона-Морли, осуществленный в 1885 году. Рассмотрим этот эксперимент. Голландский физик Лоренц в конце позапрошлого века показал, что если луч света проходит замкнутый путь, а точность измерения в опытах   b = V/С (где С – скорость света, V – скорость движения системы отсчета), то невозможно обнаружить опытом со светом движение системы отсчета относительно эфира. Эфиром в те времена называли межзвездную космическую среду. Современное название этой среды – вакуум. При этом Лоренц исходил из гипотезы неподвижного эфира, который частично увлекается движущимися сквозь него телами. Но если опыты позволяют производить измерения с точностью  (V/С)2,  то они дают возможность обнаружить в эксперименте изменение скорости света. С учетом этого обстоятельства Майкельсоном и Морли был поставлен соответствующий эксперимент, схема которого приведена на рис. 21.

      В эксперименте использованы:

И – источник света,

А1 – полупрозрачное зеркало,

А2, А3 – отражательные зеркала,

Э – экран.

       Расстояние от полупрозрачного зеркала до отражающих зеркал обозначим  l.

Сущность эксперимента заключается в следующем. Источник света И посылает свет на полупрозрачное зеркало А1, на котором свет расщепляется на два луча. Первый – продольный луч, пройдя через зеркало А1, достигает зеркала А3 (А5 – положение зеркала в движущейся установке), отражается от него, возвращается к зеркалу А1(А4) и затем попадает на экран Э (на схеме экран Э изображен в установке, движущейся со скоростью V).

21

Рис. 21

        Второй луч, отразившись от зеркала А1, попадает на зеркало А2, отражается от него и, пройдя сквозь полупрозрачное зеркало А1 (А4), тоже попадает на экран Э, на котором оба луча образуют интерференционную картину.

       По замыслу экспериментаторов, если установка движется со скоростью  V,  относительно неподвижной системы отсчета (эфир, т.е. вакуум), то за время перемещения лучей света от полупрозрачного зеркала до экрана установка сместится, и зеркало А3 перейдет в положение А5, а зеркало А1 попадет в положение А4. За счет того, что лучи света движутся в продольном и поперечном направлениях, относительно скорости движения установки, т.е. условия их распространения неравноправны, возникает разность путей, проходимых световыми лучами в продольном и поперечном направлениях. При повороте установки на 90 градусов, т.е. замене продольного пути на поперечный, а поперечного на продольный, т.е. за счет изменения разности длин путей, проходимых лучами света, на экране должно происходить соответствующее смещение интерференционных полос. Это ожидаемое смещение полос было рассчитано, но в экспериментах не было обнаружено.

       Почему же этот эксперимент сыграл решающую роль при создании ТО? Суть дела заключается в следующем. В конце позапрошлого века физиками была высказана мысль, что переносчиком электромагнитного поля является физическая среда – эфир. Только для объяснения результатов различных наблюдений и экспериментов с участием световых фотонов оказалось, что эфир ведет себя по-разному. Для объяснения одних экспериментов, эфир должен был быть неподвижным, а для других – либо частично, либо полностью увлекаться движущимися сквозь него телами. Это противоречие было непримиримым. Для того чтобы понять поведение эфира и был поставлен эксперимент Майкельсона и Морли. Не все еще было понятно в поведении самого электромагнитного поля, но, опираясь на уравнения электромагнитной динамики Максвелла, считалось, что поведение электромагнитного поля полностью известно.

      Для того чтобы понять результат любого физического эксперимента, необходимо провести его теоретический анализ, затем, сравнивая результат, вычисленный теоретически, с результатом, полученным на практике, можно проверить правильность теоретических представлений о рассматриваемом физическом явлении. Правда, совпадение результатов, полученных теоретическим путем, с результатом, полученным из эксперимента, может носить и случайный характер. Негласно принято, что вероятность такого совпадения равна нулю. Поэтому, если эксперимент показал результат, совпадающий с теоретически вычисленным, то считается, что теория верна, т.е. получено ее практическое подтверждение. На практике вероятность такого совпадения нельзя считать равной нулю, т. к. это может привести к серьезным заблуждениям.

       Как было сказано выше, смещение полос в эксперименте не было обнаружено. Поэтому говорят об отрицательном результате, полученном в этом эксперименте. Так как результаты эксперимента всегда носят объективный характер, стало ясно, что теоретические представления физики того времени не соответствуют реальной действительности.

20 лет физики всего мира искали выход из этого тупика. Сначала Лоренцем было предложено при переходе из одной инерциальной системы отсчета в другую формально пользоваться следующими формулами преобразования:

 

X = (X’ + Vt’) / ;  t = (t’ +X’ β/С) /

Y =Y’

Z= Z’

      Затем, в 1905г., А. Эйнштейном было «узаконено» физическое применение формул преобразования Лоренца. В чем суть этого подхода? А. Эйнштейн предположил, что преобразование Лоренца носит не формальный характер, а является сутью физических представлений о времени и пространстве, т.е. замедление времени и изменение размеров физических тел по направлению движения инерциальной системы отсчета являются реальными физическими эффектами и для инерциальных систем отсчета носят объективный, а не формальный характер. Затем, введя принцип эквивалентности для ускоренных систем отсчета с гравитационным полем и расширив группу преобразований для ускоренных, как поступательных, так и вращающихся систем отсчета, А. Эйнштейн создал общую теорию относительности.

Рассмотрим ситуацию с экспериментом Майкельсона-Морли (М.М.) более подробно.

     В многократных повторных постановках этого эксперимента в одних случаях результаты подтверждали его первоначальные результаты, но в других, таких как эксперимент Миллера, осуществленный в 1925 г. (l  = 64 метра) в зависимости от высоты над уровнем моря, все-таки была обнаружена скорость движения установки в пространстве. Она оказалась зависящей от высоты, и при этом изменяется в пределах от 3 до 10 км/сек (исходя из расчета в соответствии с классическим анализом). 1929 год, эксперимент Майкельсона, Писа и Пирсона: l  = 26 метров, скорость   6 км/сек. Стаэль – скорость 7 км/сек и не зависит от высоты. В 2000 г. Ю.М. Галаев использовал фотоны с длиной волны, равной 0,8 мм. Скорость  1,4 км/сек.

     Возникает вопрос, почему же в одних случаях эффект наличия скорости движения лабораторной системы отсчета обнаруживается, а в других – нет? Предполагается, в частности, что здесь действует эффект экранировки фотонов объектами среды. Например, некоторые эксперименты проводились в вакууме, который создавался в металлических трубах.

     Существуют и другие эксперименты со светом по обнаружению скорости движения локальной системы координат. Такие как эксперименты с мазерами, где два генератора располагались под прямым углом, и затем их излучения смешивались в одной точке. Измерялось не изменение фазы, а изменение частоты биений, т.е. разностная частота сигналов. Такой эксперимент заведомо не мог дать положительного эффекта, т.к. необходимо осуществлять замер изменения именно фаз излучаемых электромагнитных колебаний.

     Тем не менее, известны эксперименты со светом, в которых получены уверенные смещения интерференционных полос. Это эксперименты Саньяка (1914 г.). В нем лучи света встречно проходили по замкнутому прямоугольному контуру, охватывая в пространстве площадь  S. Был надежно получен положительный эффект смещения полос. Отличием этого эксперимента от эксперимента М.М. является то, что в эксперименте Саньяка определяется скорость не поступательного, а вращательного движения экспериментальной установки относительно неподвижной среды, т.е. вакуума.

     Получается парадоксальная ситуация. В экспериментах со светом при попытке обнаружения существования абсолютной системы координат, связанных с вращением экспериментальной установки (Саньяк), абсолютная система координат обнаруживается, а в экспериментах, связанных с поступательным движением экспериментальных установок (М.М.), в одних экспериментах движение экспериментальных установок фиксируется, в других – нет. Таким образом не получается четкого, уверенного ни положительного, ни отрицательного результата.  Возникает вопрос, в чем тут дело?

       Рассмотрим более подробно физическую сущность эксперимента М.М. Проанализируем эффект излучения света движущимся источником, если свет излучается под прямым углом к направлению скорости движения источника света (рис. 22).

И – источник света,

Рс – импульс фотонов, излучаемых неподвижным источником света;

Рv – дополнительный импульс, сообщаемый фотону движущимся источником света;

Рå – результирующий импульс фотона.

     Обратим внимание на следующее обстоятельство: импульс фотона строго пропорционален его частоте.

     При неподвижном источнике света он излучает фотоны с импульсом Рc. При движении источника света фотонам сообщается дополнительный импульс Рv. Результирующий импульс излучаемого фотона направлен под углом  a, определяемый векторной суммой векторов Рc  и Рv, а вот величина (модуль) результирующего импульса, с учетом физических особенностей фотона, определяется суммой    и проекцией вектора  Рv на вектор   – это вектор .

        Если же возникает необходимость измерения частоты фотонов движущимся приемником (рис. 23), то при скорости движения приемника, точно соответствующей скорости движения источника, у  Рå  происходит вычитание той части импульса, которая определена проекцией фиктивного импульса, образуемого скоростью движения приемника  V  на вектор Рпр. Это вектор 


     Поскольку  , приемник воспримет фотоны с частотой, идентичной частоте фотонов, излучаемых неподвижным источником фотонов. Отметим, фактор постоянства частоты фотонов не зависит от ориентации источника и приемника относительно их общего направления движения. Вот почему в экспериментах с измерением частот генераторов электромагнитных волн нельзя обнаружить эффект наличия преимущественной системы координат.

    Рассмотрим эффект отражения фотонов от поверхности зеркала. Если материал зеркала частично не поглощает энергию фотонов и зеркало неподвижно, то частота отраженных фотонов будет точно равна частоте падающих на зеркало фотонов, и угол падения будет равен углу отражения и равен (90° –  a).

    Рассмотрим процесс отражения фотонов от поверхности зеркала, движущего со скоростью  V   (рис. 23). Поскольку материал зеркала не изменяет энергию фотонов, поэтому импульс падающего фотона по модулю будет точно равен импульсу отраженного фотона, но при отражении фотона он предварительно поглощается материалом зеркала и вовлекается в движение движущимся зеркалом. Это приводит к тому, что при вылете фотона с поверхности зеркала импульс фотона не изменяется по величине, но изменяется по направлению, в соответствии с правилами сложения векторов скоростей. Таким образом, при отражении от зеркала фотон приобретает дополнительный угол, примерно равный:


 



22
23


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


                                   Рис. 22                                                                                  Рис. 23

 

     Таким образом, возникает дополнительный угол отражения светового луча, примерно равный 20 секундам. Наличие этого дополнительного угла при отражении фотонов от поверхности зеркала носит принципиальный характер. Дело в том, что в классическом математическом анализе эксперимента М.М. этот угол отсутствует. Принципиальность наличия этого угла заключается в том, что он уменьшает эффект смещения интерференционных полос в установке М.М. Именно по этой причине не получается ожидаемого положительного эффекта в экспериментах. Несложно получить выражение для реального смещения интерференционных полос в экспериментальной установке М.М., но мы этого делать не будем по следующей причине: теоретический анализ эксперимента М.М. проведен поверхностно. Ожидаемый положительный эффект оказался завышенным. А в целом принятая схема эксперимента М.М. является чрезвычайно неудачной для целей эксперимента. Поэтому нет смысла использовать этот эксперимент ни для доказательства, ни для опровержения идеи существования неподвижного эфира.

     Возникает вопрос, если эфир, т.е. физический вакуум, действительно существует, то, несомненно, эксперименты со светом должны показать наличие такой неподвижной пространственной среды. Необходимо только подобрать соответствующую схему эксперимента. Приведем такую схему (рис. 24).

 



24


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рис. 24

 

И – источник света,

П1, П2 – полупрозрачные зеркала,

А1, А2 – два параллельно расположенных, относительно друг друга, отражающих зеркала,

Л1, Л2 – лучи света,

Э – экран,

l – расстояние между зеркалами А1 и А2.

       Суть эксперимента заключается в следующем. Источник света излучает луч, который на полупрозрачном зеркале П1 расщепляется на два луча: луч света Л2 распространяется в прямом направлении и, отразившись на полупрозрачном зеркале П2, попадает на экран Э; луч света Л1, отразившись на полупрозрачном зеркале П1, распространяется в поперечном направлении к поверхности зеркала А1. Отразившись от зеркала А1, луч света попадает на зеркало А2 и далее распространяется зигзагообразно, между параллельными зеркалами А1 и А2. После последнего отражения от зеркала А1 свет после полупрозрачного зеркала П2 смешивается с прямым лучом света и тоже попадает на экран Э, где образуется интерференционная картинка. При движении экспериментальной установки в пространстве в отраженном луче света появляется дополнительный угол  a¢, который удлиняет путь светового луча, если направление движения луча света и направление движения установки совпадают. Путь света укорачивается в поперечном зигзагообразном луче света, если направление распространения света и скорость движения экспериментальной установки противоположны. Это и дает эффект смещения интерференционных полос. При большом количестве зигзагообразных отражений света изменение длины пути луча света будет суммироваться, и поэтому эффектами, возникающими в прямом луче света, можно пренебречь.

    Условиями проведения такого эксперимента являются:

– открытый космос;

– открытая местность;

–максимальный уровень места проведения эксперимента относительно поверхности мирового океана.

     Существование эффекта увлечения фотонов движущимся зеркалом, поддается экспериментальной проверке. Для этого необходимо луч света направить на вращающееся зеркало и, изменяя скорость его вращения, фиксировать смещение отраженного луча света. С применением метода интерференции этот эффект в дальнейшем можно использовать для измерения с высокой точностью скорости либо поступательного, либо вращательного движения деталей конструкций, применяемых в различных технических устройствах.

Валерий Гребенников