Теория относительности: прямой эксперимент с кривым пучком

Евгений Борисович Александров,
академик РАН
«Химия и жизнь» №3, 2012

Немного истории

Нет более прославленной физической теории, чем СТО — специальная теория относительности. Годом ее рождения считается 1905 год — момент публикации статьи молодого амбициозного теоретика Альберта Эйнштейна под скучным академическим названием «К электродинамике движущихся тел». Началась эпоха рождения новой физики — вслед за СТО появилась квантовая механика, в создании которой Эйнштейн также принял активное участие. В отличие от квантовой механики, знакомство с которой требует специальной математической подготовки, СТО представлялась понятной теорией, хотя и с сенсационными выводами.

Художник В. Камаев

Помню свое восхищение от первого знакомства со СТО. На упражнениях по курсу общей физики записал в 1957 году условие задачи, продиктованной преподавателем В. В. Батыгиным: «Летим на альфу Центавра. Расстояние — 4 световых года. Требуется узнать, какую скорость нужно набрать для того, чтобы полет для экипажа ракеты занял один месяц. Каковы затраты энергии при массе покоя ракеты 1 тонна?» Действительно, вчера запущен первый спутник, межзвездные перелеты не за горами! Фантастическая возможность сжатия многих лет земного времени в один месяц заточения в ракете окрыляла. Вопрос об энерготратах (чудовищных) и ускорениях (не совместимых с жизнью) не ставился...

СТО принесла небывалую славу Эйнштейну. Гений теоретической физики Лев Ландау предложил список рангов ученых по образцу звездных величин, в которой отсчет шел вниз от Эйнштейна. Но эта слава провоцировала и публичное раздражение. Элемент ревности присутствовал в реакции его коллег-физиков, которые осуждали Эйнштейна за то, что он не сослался на работы своих предшественников, в значительной мере подготовивших рождение СТО, — среди них наиболее известны имена Анри Пуанкаре, Хендрика Лоренца и Альберта Майкельсона. Можно сказать, что теория относительности носилась в воздухе, а Эйнштейн ее из этого воздуха сконденсировал.

Академик В. И. Арнольд рассказывал, что учитель Эйнштейна Герман Минковский рекомендовал своему ученику прочитать статью Пуанкаре «Об измерении времени». В статье, опубликованной в 1898 году в философском журнале «Revue de métaphysique et de morale», была качественно сформулирована идея теории относительности, и чтение ученику пошло впрок. Однако сообщество физиков никогда не сомневалось в ценности вклада Эйнштейна, в том числе и сам Пуанкаре, который оказался рецензентом последовавшей статьи Эйнштейна и дал на нее восторженный отзыв. Физики в целом довольно быстро приняли СТО в качестве фундаментального развития механики Галилея—Ньютона. Быстрому признанию СТО способствовало стремительное развитие ядерной физики с ее арсеналом ускорителей заряженных частиц: их работа невозможна без учета СТО, которая лежит в основе расчетов этих машин так же буднично, как теория сопротивления материалов в инженерном деле. Иначе обстояло дело с мнением широкой публики, знакомой со СТО по газетным сообщениям или в лучшем случае по популярным изложениям.

Объективное и субъективное

Сейчас среди профессионалов нет и тени сомнения в справедливости СТО — она является базой ядерной физики, квантовой электродинамики, космологии и других областей. Предсказания СТО выполняются с точностью лучше миллионной доли. Тем не менее и сегодня редакции журналов осаждают любители, опровергающие Эйнштейна. Их построения отвергаются рецензентами-профессионалами и не проникают в научную печать, однако переполняют Интернет и СМИ. Процесс обострился в 100-летний юбилей выхода знаменитой статьи Эйнштейна. Особый размах кампания ниспровержения Эйнштейна приобрела в России, поскольку она наложилась на системный кризис, когда резко упал престиж рациональной науки в пользу паранауки, оккультизма и эзотерики. Нападки на СТО агрессивны и направлены в адрес «официальной» (академической) науки, которая-де являет собой «заговор монополистов СТО» ради финансовой выгоды «академиков-релятивистов».

Среди причин неприятия СТО помимо невежественности, ревности к мировой славе и антисемитизма есть и объективная составляющая — недостаточная убедительность прямого экспериментального подтверждения базовых положений теории. Отклонения от классической механики в пользу СТО возникают в меру отношения v/c, где v — скорость объекта, а c — скорость света в вакууме. Это отношение даже для столь высоких скоростей макроскопических объектов, как скорость звука, имеет порядок 10–6, поэтому релятивистские эффекты трудно обнаружить.

Исторически первым экспериментом, на который ссылаются все руководства по СТО как на обоснование теории, выступает эксперимент Майкельсона 1881 года, когда была сделана попытка обнаружения эффекта увлечения света «светоносным эфиром». В этом эксперименте интерферометрически сравнивалось изменение фазы, которое приобретает свет, проходящий вдоль мерного участка по линии движения Земли в ее орбитальном полете вокруг Солнца, с набегом фаз при противоположном направлении движения света. Точнее можно сказать, что сравнивалась фаза колебаний света, распространявшегося поперек движения Земли и возвращенного зеркалом в исходную точку, с фазой света, распространявшегося вдоль движения и тоже возвращенного зеркалом в исходную точку. Поскольку «исходная точка», в которой производится сравнение фаз, движется в пространстве, расстояния, проходимые светом в разных направлениях по пути «туда» и «обратно», оказываются различными. Это должно приводить к разности фаз, поскольку на меньшем пути укладывается меньшее число длин волн.

Ожидалось найти разность фаз, пропорциональную (v/c)2. Хотя в этом случае величина v/c не так уж мала (104), но из-за квадратичности влияния эффект оказывается на грани обнаружения и легко маскируется флуктуациями. В первом опыте Майкельсона обнаруженное систематическое отклонение фаз получилось в несколько раз меньше вычисленного на основании теории эфира и лишь немного превышало случайный разброс показаний. Майкельсон объявил результат нулевым. Это означало, что «мирового эфира», то есть некоторой неподвижной среды, в которой распространяется свет (аналогично воздуху, в котором распространяется звук), не существует.

Со временем точность росла, и к концу XIX века нулевой результат эксперимента Майкельсона стал рассматриваться в качестве одного из двух вызовов классической физике, о которых говорил лорд Кельвин как о двух облачках, затмевающих ясный горизонт науки. Вторым облаком была «ультрафиолетовая катастрофа» — несоответствие спектра теплового излучения теоретическим ожиданиям. Первое облачко породило СТО, второе — квантовую теорию.

Измерения по схеме Майкельсона продолжались до конца тридцатых годов ХХ века, когда они потеряли (в мире профессионалов) всякую актуальность ввиду большого количества подтверждений СТО, поставляемых ядерной физикой и мощной электроникой. Однако эти результаты практически не проникали в общественное сознание, питающееся популярными книжками, в которых единственным обоснованием СТО выступали опыты Майкельсона.

В то же время критики СТО не дремали. Среди множества экспериментов майкельсоновского типа, причем не всегда поставленных достаточно аккуратно, выискивались такие, в которых наблюдались сдвиги интерференционной картины. Но и отрицательный результат этих опытов не рассматривался как доказательство справедливости СТО: ставилось под сомнение толкование этих опытов. Большое внимание привлекла корпускулярно-баллистическая гипотеза Ньютона—Ритца, в которой на основе утвердившейся в начале ХХ века фотонной теории света последний рассматривался в качестве потока частиц, скорость движения которых складывается со скоростью источника, подобно тому как скорость снаряда складывается со скоростью движения пушки. Но тогда свет, приходящий на Землю от разных краев Солнца, должен иметь разную скорость. Да и свет, испущенный компонентой двойной звезды в момент, когда она летит по направлению к нам, и в момент, когда она летит от нас, тоже должен иметь разную скорость. Но согласно СТО он должен иметь одинаковую скорость, и вот что об этом свидетельствует.

Второй постулат

В СТО наиболее странным и спорным всегда представлялся второй постулат, в соответствии с которым скорость света постоянна в любой инерциальной системе координат и не зависит от скорости источника света. Этот постулат лежит в основе принципа синхронизации часов, положенного Эйнштейном в основу СТО. Постулат не имел тогда другого экспериментального подтверждения, кроме отрицательного результата опыта Майкельсона, но это доказательство ставилось под сомнение гипотезой Ритца. Существовало, однако, и другое свидетельство постоянства скорости света. На него в 1913 году указал астроном де Ситтер, обратив внимание на тот факт, что наблюдаемая кинетика относительного движения двойных звезд в точности следует ньютоновской небесной механике. Если же допустить, что скорость света складывается со скоростью источника, то на больших расстояниях будут накапливаться значительные сдвиги времен прихода света от объекта, движущегося по лучу зрения, по сравнению с попятным движением. Это должно было привести к резким отклонениям наблюдаемой кинетики движения звезд по сравнению с ожидаемой.

Однако это возражение было парировано сторонниками гипотезы Ритца. Они привлекли к рассмотрению межзвездный газ, который рассматривался как вторичный источник света. С этой точки зрения свет, испущенный движущимся источником, теряет память о скорости первичного источника по мере распространения в межзвездной среде, которая выступает вторичным источником уже со своей локальной скоростью. Поскольку данные об этой среде известны лишь приблизительно, эта идея позволяет подвергнуть сомнению большинство астрономических доказательств постоянства скорости света. Упомянутые сомнения в справедливости второго постулата потеряли значение к сороковым годам прошлого века, поскольку СТО, как уже говорилось, была полностью подтверждена своими следствиями в физике высоких энергий, где без нее нельзя сделать ни шагу.

Вдобавок вмешалось государство

Однако вскоре появилось новое, вненаучное обстоятельство — вмешательство в науку государственной идеологии. Так бывало и раньше при столкновениях науки с догматами церкви. В ХХ веке гонения на теорию Эйнштейна возникли по идеологическим соображениям: в Германии СТО была осуждена как «неарийская наука», в СССР марксистская философия объявила СТО идеалистическим извращением.

До того предметом атаки советская философия избрала генетику, которую объявили «буржуазной лженаукой», созданной с целью оправдания преимуществ правящего класса и порабощения трудящихся. В 1948 году в СССР прошла сессия ВАСХНИЛ, организованная любимцем И. В. Сталина, «народным академиком» Т. Д. Лысенко, разгромившая «вейсманизм-морганизм», а заодно и передовую советскую генетику. Всемирно известный академик Н. И. Вавилов в 1943 году погиб в тюрьме, куда попал по несусветным обвинениям. Его смерть нанесла такой урон международному имиджу советской власти, что Сталин в «порядке спецоперации» решил поставить его брата-физика, тоже академика, С. И. Вавилова во главе Академии наук СССР. В этой роли С. И. Вавилов сидел в президиуме сессии ВАСХНИЛ 1948 года. Тогда он и узнал о планах наступления на «идеалистические извращения в области физики» — теорию относительности и квантовую механику и задумал контроперацию. Он решил заранее осуществить неоспоримый эксперимент по доказательству второго постулата СТО. Для этого он пригласил молодого фронтовика А. М. Бонч-Бруевича, сына своего старого друга, члена-корреспондента М. А. Бонч-Бруевича, и предложил ему спланировать и осуществить прямой эксперимент по измерению скорости света от источника, движущегося со скоростью, сравнимой со скоростью света. Вавилов имел в виду установку, в которой источником света был бы пучок быстрых возбужденных атомов.

Однако в процессе проработки плана эксперимента оказалось, что при технике тех дней нельзя рассчитывать на пучки атомов нужной скорости и плотности: ожидаемая в рамках баллистической гипотезы добавка к скорости света оказывалась на уровне процентов, а интенсивность излучения пучка оценивалась слишком низкой. Опыт не был осуществлен.

После смерти С. И. Вавилова план эксперимента пересмотрели по инициативе академика Г. С. Ландсберга, который предложил сравнивать скорость света, испускаемого двумя экваториальными краями вращающегося Солнца. Опыт был доведен до конца, и он показал, что скорости света от двух краев Солнца равны. Однако сторонники баллистической гипотезы возразили: свет Солнца перед измерением пропускался через стеклянный объектив телескопа, что по логике концепции переизлучения света преломляющей средой приводило к уравниванию скоростей двух пучков света (не говоря о подобной же роли земной атмосферы).

Возвращаясь к теме запланированной Сталиным атаки марксистской философии на физику, которую пытался упредить С. И. Вавилов своей экспериментальной программой, замечу, что даже президент АН СССР не был полностью осведомлен о деталях секретнейшего атомного проекта, курировавшегося Л. П. Берией. Получив указание Сталина о развертывании наступления на «идеологические извращения в физике», Берия вызвал к себе на собеседование людей, ответственных за работы по атомной бомбе (это были И. В. Курчатов и А. П. Александров), и сообщил им о планах вождя. Руководители проекта не дрогнули и сказали, что кампания идеологической дискредитации основ новой физики (СТО и квантовой механики) неминуемо сорвет работы по созданию атомной бомбы. Берия донес этот ответ до Сталина. Как говорят, Сталин долго молча ходил по кабинету, покуривая трубку, а потом сказал: «Пусть наши ученые работают спокойно». И добродушно продолжил: «А расстрелять мы их всегда успеем!» Разоблачение идеалистических извращений в физике было отменено, хотя оно уже до того началось — я застал его следы, когда учился в Ленинградском политехническом институте (ЛПИ им. М. И. Калинина) в пятидесятых годах ХХ века.

С тех пор неоднократно предпринимались различные попытки экспериментального доказательства второго постулата СТО, и все авторы приходили к выводу о его справедливости. Но это не прекращало критических выступлений, в которых выдвигались возражения против идей экспериментов или ставилась под сомнение их точность, и баллистическая гипотеза оставалась популярной среди критиков СТО. Приведем в качестве типичного примера монографию В. И. Секерина, изданную в 2007 году. Авторская аннотация: «В книге приведены описания астрономических наблюдений и лабораторных экспериментов, подтверждающих соответствие скорости света классическому закону сложения скоростей и, следовательно, ложность постулата постоянства скорости света c = const, который является основой теории относительности (ТО). Таким образом, доказана несостоятельность ТО как физической теории, показаны история и истоки ее изобретения, раскрыта идеалистическая философская сущность и пагубность теории при ее изучении и применении в практических приложениях». Предисловие к книге написал к. ф.-м. н. В. Г. Жданов, который сообщает, что никогда не мог понять СТО и теперь, после чтения книги Секерина, ему полегчало. Славу Эйнштейна В. Г. Жданов относит к стараниям нью-йоркской еврейской общины: «В брошюре собраны малоизвестные данные о деятельности Эйнштейна не только как ученого-физика, но и философа и политика. В свете этих данных становятся объяснимы действия нью-йоркской еврейской общины. Для привлечения к себе паствы в современных условиях необходимы свои современные боги. Вот и возводится в ранг святого мистик и сионист А. Эйнштейн». Завершает Жданов предисловие предупреждением: «До выхода в свет брошюры взгляды на теорию относительности можно рассматривать как заблуждение. Сейчас же продолжение преподавания теории относительности, особенно в школе, является умышленным обманом. А это — не смешно».

Эксперимент

Вот и нам показалось, что все это уже не смешно. И что надо наконец прекратить поток этих глупостей, прямо измерив скорость света, испущенного быстро движущимся источником. Ныне предложение Вавилова полувековой давности можно реализовать, поскольку физика получила в руки весьма яркий ультрарелятивистский источник. Это синхротронный излучатель, где источником света служит сгусток электронов, двигающийся по искривленной траектории со скоростью, очень близкой к скорости света. В таких условиях легко померить скорость испущенного света в вакууме. По баллистической гипотезе эта скорость должна быть равна удвоенной скорости света от неподвижного источника: весьма сильный эффект, обнаружение которого, в случае его существования, не потребовало бы специальных ухищрений. Действительно, достаточно просто измерить время прохождения световым импульсом мерного отрезка в вакуумированном пространстве.

Самым трудным моментом в постановке работы оказалось уговорить специалистов центра синхротронного излучения провести такой опыт, ввиду его очевидной (для них) никчемности. Пришлось знакомить специалистов с трудами Секерина и ему подобных. Сам же эксперимент не потребовал сколько-нибудь значительных затрат средств и времени и был осуществлен между делом — в перерывах основной загрузки синхротрона.

В эксперименте использовался малый накопитель электронов «Сибирь-1» Курчатовского центра синхротронного излучения. Схема накопителя представлена на рисунке. Магнитная система, формирующая замкнутую орбиту электронов, состоит из четырех поворотных 90-градусных магнитов (М1—М4), разделенных четырьмя прямолинейными промежутками длиной по 60 см. Радиус R равновесной орбиты электронов в поворотных магнитах равен 1 м. Номинальная энергия электронов составляет 450 МэВ, что характеризует пучок как ультрарелятивистский, поскольку энергия покоя электрона равна ~ 0,5 МэВ. При такой энергии скорость электрона отличается от скорости света меньше чем на одну миллионную долю.

Схема эксперимента. М1—М4 — поворотные магниты, L1, L2 — катушки магнитного привода каретки, расстояния указаны в метрах. Изображение с сайта ufn.ru
Схема эксперимента.
М1М4 — поворотные магниты, L1, L2 — катушки магнитного привода каретки, расстояния указаны в метрах. Изображение с сайта ufn.ru

Синхротронное излучение (СИ), создаваемое релятивистскими электронами в поворотных магнитах, имеет широкий спектр от инфракрасного и видимого до рентгеновского диапазона. Излучение приводит к потерям энергии, и для компенсации потерь в промежутке накопителя находится высокочастотный резонатор. Подводимая к нему мощность создает на ускоряющем зазоре резонатора напряжение с амплитудой 15 кВ и с частотой 34,53 МГц, равной частоте обращения электронного сгустка в накопителе. Распределение продольной плотности электронов в сгустке является гауссовым со стандартным размером 0,30 м.

Ось канала вывода СИ, будучи касательной к равновесной орбите в магните М3, идет под углом 30° к оси прямолинейного промежутка №4. Длина канала от точки излучения до выходного сапфирового окна — 7,2 м. Камера накопителя и канала вывода СИ составляет один вакуумный объем. За выходным окном установлена собирающая линза, фокусирующая изображение пучка СИ на окно детектора излучения. Сигнал с нагрузки фотодиода подается на вход осциллографа.

Экспериментальная установка. Белые кольца в правой нижней части — изоляция катушек L1, L2, которые управляют кареткой с пластинкой, перекрывающей путь излучения. Фото: «Химия и жизнь»
Экспериментальная установка.
Белые кольца в правой нижней части — изоляция катушек L1, L2, которые управляют кареткой с пластинкой, перекрывающей путь излучения. Фото: «Химия и жизнь»

Результат

Эксперимент был запланирован в двух версиях. Первая версия предусматривала оперативное перекрытие светового пучка в канале вывода СИ стеклянной пластинкой, закрепленной на подвижной каретке, — пластинку вводили в луч с помощью магнитного привода. По логике баллистической гипотезы преломляющая пластина рассматривается в качестве вторичного и уже неподвижного источника света. Поэтому участок I канала вывода СИ от пластины до выходного окна свет должен проходить со скоростью c вместо 2c в отсутствие пластины. Длина участка I равна 5,4 м, так что перекрытие пучка СИ стеклянной пластиной должно было привести к задержке во времени оптических сигналов на 9,0 нс.

Вторая версия эксперимента предусматривала прямое измерение скорости импульса СИ путем деления участка  L = 7,2 м выводного канала до выходного сапфирового окна на время прохождения импульса. Это время измеряли с помощью осциллографа, используя сигнал синхронизации с учетом его расчетного фазового сдвига относительно момента прохождения электронного сгустка мимо окна выводного канала СИ.

В первой версии измерялся сдвиг оптических импульсов во времени при введении в луч СИ стеклянной пластинки. Сдвиг не был обнаружен с точностью около 0,05 нс. Во второй версии эксперимента была непосредственно измерена скорость импульса СИ, найденная равной 299 000 км/с, что всего лишь на 0,3% ниже табличной скорости света в вакууме.

Сравнение оптических сигналов до (вверху) и после (внизу) введения в луч стеклянной пластинки. Синусоида — синхронизирующий сигнал с резонатора, синхронный с пролетом электронного сгустка. Одно большое деление по горизонтали — 10 нс, малое — 2 нс, сдвиг в 1 нс был бы заметен. Ожидаемый сдвиг — 9 нс, сдвига нет. Изображение: «Химия и жизнь»
Сравнение оптических сигналов до (вверху) и после (внизу) введения в луч стеклянной пластинки. Синусоида — синхронизирующий сигнал с резонатора, синхронный с пролетом электронного сгустка. Одно большое деление по горизонтали — 10 нс, малое — 2 нс, сдвиг в 1 нс был бы заметен. Ожидаемый сдвиг — 9 нс, сдвига нет. Изображение: «Химия и жизнь»

В этой работе осуществлено — насколько нам известно, впервые — прямое измерение скорости света, испущенного релятивистским источником. Полученные результаты несовместимы с баллистической гипотезой Ритца, предполагающей галилеевское сложение скорости света со скоростью источника. Показано, что введение стеклянной пластинки в пучок света от ультрарелятивистского источника не меняет скорости света с точностью до долей процента, в то время как по логике гипотезы Ритца эта скорость после прохождения неподвижного окна должна была упасть вдвое. Этот эксперимент подтверждает ранее существовавшие астрономические свидетельства справедливости второго постулата СТО, которые систематически подвергались сомнению критиками СТО со ссылкой на преломляющее воздействие межзвездного газа. Дополнительно к этому прямое измерение скорости светового импульса СИ в вакууме привело к величине, хорошо совпадающей с табличным значением. Результаты измерений могут рассматриваться в качестве наиболее прямого и окончательного доказательства справедливости второго постулата СТО.

Детективное примечание

Перед началом экспериментов авторы провели литературный поиск, чтобы проверить, существуют ли работы сходного типа. Такие работы нам обнаружить не удалось. Кроме того, мы опросили специалистов, работающих с синхротронным излучением в России (в Курчатовском центре синхротронного излучения и в Институте ядерной физики СО РАН) и за рубежом (США и Швейцария). Никто в этих центрах не слышал о проектах измерения скорости импульсов СИ. Однако после публикации наших результатов в октябре 2011 года мы получили по электронной почте ссылку на статью А .С. Мазманишвили «Двадцать пять лет баллистическому эксперименту с фотонами синхротронного излучения в электронном накопителе и измерению скорости света», опубликованную в неизвестном нам издании «Электромагнитные явления» (2001, №1). Из этой статьи следовало, что приблизительно в 1975 году группа сотрудников УФТИ (с участием Мазманишвили) предприняла эксперимент по проверке корпускулярно-баллистической гипотезы с использованием синхротронного излучения. Автором идеи эксперимента был покойный академик В. Л. Гинзбург. Методика измерений близка к нашей, хотя достигнутая точность оказалась на порядок ниже и полученные выводы носили качественный характер. Результаты эксперимента свидетельствовали в пользу СТО, но опубликованы они были лишь спустя 25 лет. Это объясняется, возможно, тем, что во главе группы экспериментаторов стоял убежденный противник теории Эйнштейна П. И. Филиппов, который ставил эксперимент с целью опровержения СТО. Публикация состоялась лишь после смерти Филиппова.

С точки зрения физиков-профессионалов, осуществленный эксперимент бесполезен, потому что его результат предопределен. Однако прямая демонстрация постоянства скорости света имеет большую дидактическую ценность, ограничивая почву для дальнейших спекуляций о недоказанности основ теории относительности. Физика в своем развитии постоянно возвращалась к воспроизведению и уточнению основополагающих экспериментов, осуществляемых с новыми техническими возможностями. Мы не ставили целью уточнить скорость света. Речь шла о восполнении исторической недоработки в экспериментальном обосновании истоков СТО и о том, чтобы облегчить восприятие этой теории. Можно сказать, что поставлен современный демонстрационный опыт для хорошего преподавания физики.

Что можно прочитать об экспериментальных доказательствах СТО:
1) Е. Б. Александров, П. А. Александров, В. С. Запасский, В. Н. Корчуганов, А. И. Стирин. Эксперименты по прямой демонстрации независимости скорости света от скорости движения источника. «Успехи физических наук». 2012. №12.
2) Е. Б. Александров. Об одном астрономическом доказательстве второго постулата СТО. «Астрономический журнал», 1965, т. 42, №378.
3) У. И. Франкфурт, А. М. Френ. Оптика движущихся тел. М.: Наука, 1972.
4) И. С. Сацункевич. Экспериментальные корни специальной теории относительности. Москва, УРСС, 2003.
5) Г. Б. Малыкин. Классические оптические эксперименты и специальная теория относительности. «Оптика и спектроскопия». 2009. Т.107, №4; Эффект Саньяка и баллистическая гипотеза Ритца. «Оптика и спектроскопия». 2010. Т.109, №6.


48
Показать комментарии (48)
Свернуть комментарии (48)

  • Angl  | 15.06.2012 | 16:09 Ответить
    А разве сторонники баллистической гипотезы еще встречаются? Судя по комментариям на Элементах, основные ветки альтернативщины сейчас:
    - эфирные теории (даже несмотря на справедливость постулата СТО)
    - критика ОТО
    - отрицание наличия темной материи и/или энергии
    Ответить
    • Вячеслав Рогожин > Angl | 15.06.2012 | 19:34 Ответить
      Если серьезно, то сейчас наиболее последовательными противниками СТО являются как раз "нейтралисты": они утверждают, что две теории - эфира и СТО "геометричеки неразделимы", т. е. любые манипуляции с часами, линейками или их заменителями не способны корректно определить, какая из теорий справедлива. Основываются же они на том блоке "эфирных" теорий, в которых используется принцип обменного взаимодействия (кстати, в КМ именно он и используется при анализе обмена квантами,организующими силовые поля, четыре известных типа взаимодействия). И тут анализируются всего три банальных и вполне последовательных утверждения:
      1. одно тело может узнать о расстоянии до другого, только испустив сигнал и приняв отраженный сигнал при фиксированной скорости распространения сигнала (как и в СТО, собственно)
      2. динамика всех процессов в любом теле определяется скоростью точно таких же процессов испускания-приема сигналов между его составляющими (собственно, тоже не противоречит СТО).
      3. скорость распространения сигналов в среде-переносчике сигналов постоянна (для СТО - просто постоянна, т. е. противоречия, по крайней мере локального для скорости света, тоже нет)
      И все... В любом "эфире", организованном по такой схеме, наблюдатель, являющийся частным случаем описанного "тела" будет сокращаться в длине в направлении движения в среде ровно "по-Эйнштейну", динамика процессов в нем будет замедляться опять же по известной формуле изменения времени и т. д. и т. п. вплоть до того, что этот наблюдатель, находясь в эфире, НИКОГДА не сможет определить, движется он относительно него или покоится, если трения нет (пример - т.н. "квантовые жидкости" вроде жидкого гелия, где, кстати, указанные вариации продольных и поперечных размеров показаны экспериментально). Иначе говоря, для "эфирного" наблюдателя, измеряющего свой мир "кривыми", зависящими от скорости его движения, линейками и отстающими часами, неподвижная система отсчета принципиально неопределима (если только его размеры по вектору скорости относительно среды-переносчика взаимодействия не приблизятся к характерному размеру расстояния между частицами, слагающими эту среду - уже в ОТО в качестве такого предела рассматриваются планковские размеры). Кстати, есть даже "увеличение массы" четко по Эйнштейну: с какой бы силой не отбрасывало тело в частицы самое себя, дабы за счет закона сохранения импульса ускорить свое движение, оно НИКОГДА не превысит скорость распространения сигнала. Происходит кажущееся "увеличение" массы для стороннего наблюдателя.

      Итак, вроде, все по СТО. Кроме нескольких мелочей: эфир здесь ЕСТЬ, и для наблюдателя вне эфира или в новом, внешнем эфире, где скорость распространения сигнала больше, он вполне наблюдаем (по искажению размеров и изменению динамики процессов внутренних, "эфирных" объектов). Равно как и очевидно наличие выделенной системы отсчета, которая наблюдателю внутреннему, эфирному, недоступна для обнаружения. А скорость распространения сигнала здесь - предел всех скоростей лишь для "эфирных созданий".

      Что интересно, указанная в статье схема опыта тоже не приводит к разделению двух теорий... Как и опыты с любыми интерферометрами, между прочим - для того же интерферометра Майкельсона-Морло "продольное" плечо будет сокращаться относительно "поперечного", а общая динамика процессов в нем будет снижаться в соответствие все с теми же формулами, вытекающими из Лоренцевских. Вот ведь в чем загвоздка!
      Ответить
      • Angl > Вячеслав Рогожин | 15.06.2012 | 19:59 Ответить
        Ну вы же понимаете, что все это домыслы с нулевой предсказательной силой и нефальсифицируемые, пока вы не укажете, где найти наблюдателя "вне эфира" или "во внешнем эфире".
        Ответить
        • Вячеслав Рогожин > Angl | 15.06.2012 | 20:11 Ответить
          Разумеется, понимаю. Из них следуют те же выводы, что и из СТО, мало того, из исходных Лоренцевских формул. Поэтому нейтралисты и не бузят, как "кэфирщики": сейчас больше пропиарен релятивизм, а нахрена с ним бодаться, если, в конечном итоге, математические соотношения верны?:) Подумаешь, в релятивизме "появляется" возможность путешествий назад во времени! Но ведь это - как раз и есть домыслы "с нулевой предсказательной силой" от фантастов, использующих СТО в своих литературных экспериментах
          Ответить
      • olegal > Вячеслав Рогожин | 16.06.2012 | 14:11 Ответить
        "Эфиристам" и "нейтралистам" в споре с СТО следует апеллировать не к опыту Майкельсона-Морли, а к опыту Физо (1851), в котором якобы получила подтверждение гипотеза Френеля о частичном увлечении светоносного эфира, колебаниями которого тогда объясняли распространение света. Опыт дал результат, близкий к френелевскому расчету. Но если считать. что в движущемся прозрачном теле свет распространяется также, как в покоящемся, то необычный с точки зрения классической механики результат опыта проще всего объяснить тем, что скорость света в вакууме (без эфира) и его скорости в преломляющих средах - это не скорости, а иные характеристики механического движения, которые следует назвать квадроскоростями из-за их квадратичного характера, свойственного той же СТО. А так как масштабная (единичная) квадроскорость формально превышает единичную скорость вдвое, то становится ясным, почему результат опыта Физо ровно вдвое меньше предсказанного классическим законом сложения скоростей и на 13% отличается от прогноза по Френелю и по Эйнштейну. То есть, проблематика СТО скорее метрологическая, чем физическая, которая якобы коренным образом отличает ее от классической физики.
        Ответить
        • Вячеслав Рогожин > olegal | 16.06.2012 | 15:31 Ответить
          Боюсь, Вы не вполне понимаете позицию нейтралистов. Они рассматривают, как "математически тождественные" релятивизму те эфирные теории, в которых материальные тела в некотором смысле сами являются порождением эфира, его состояниями (как пример - нелинейные, солитоноподобные состояния, вихревые, опять же, и т. д). В этом смысле апелляции к "увлечению" эфира указанными состояниями в целом не требуются: существуют локально-возмущенные области, отвечающие материальным объектам. окруженные практически невозмущенным эфиром без течений и разрывов. Если для подобных сред выполнены указанные выше условия, то все формулы СТО в них выполняются в абсолютно евклидовом пространстве. Если Вы - такое тело, то даже разогнавшись до скорости, близкой к световой, не заметите ровно никакой вариации своих размеров вдоль вектора скорости, пусть даже и для постороннего наблюдателя фактически сожметесь в лепешку (вы меряете пространство и время кривыми, точно так же искажающимися линейками, отстающими часами, а расстояние определяете по времени ухода-отражения сигнала, что и компенсирует для Вас Ваши же искажения). НО ТОЧНО ТАК ЖЕ ДЕФОРМИРУЕТСЯ И ПРЕЛОМЛЯЮЩАЯ СРЕДА, И В НЕЙ ТАК ЖЕ ЗАМЕДЛЯЕТСЯ ДИНАМИКА ВСЕХ ПРОЦЕССОВ... Вы будете в ней наблюдать обычные явления распространения света, у Вас даже интерференционная картина не сдвинется ни на малейшую долю расстояния между максимумами и минимумами, как бы Вы не вертели световод. И заметьте: это в полном соответствии и с эфирной теорией, для которой Вы можете посчитать все интерференционные сдвиги, если Вам не в лом (если Вы не напортачите с периодами следования сигналов туда-обратно, собственными временами в движущихся относительно эфира эфирных объектов и их искажениями, то получите ровно тот же результат, что и в СТО). Еще раз повторюсь: это забавный физико математический казус - существует по крайней мере две принципиально несовместимых интерпретации одного и того же матаппарата, и разделить их экспериментально фактически невозможно. МАЛО ТОГО: в последние пол века наблюдается сращивание двух интерпретаций. Уже ни для кого не секрет существование физического вакуума, уже давно строятся теории о дискретном пространстве и времени - и у нейтралистов отпадают любые поводы для каких бы то ни было возмущений. Дело идет, куда надо. Ну и пусть идет! Есть, конечно, небольшая печаль: теория эфира не исключает вариации его плотности и наличия внутренних движений под воздействием самих же материальных тел, а соответственно, и вариации самой скорости света. И они бы с гораздо большим удовольствием наблюдали работу в обеих направлениях, с учетом обеих же интерпретаций. Но... Сейчас кэфирщики и релятивисты готовы глотку друг другу порвать во взаимных наездах, мало того, самими же сторонниками эфира выбираются зачастую те его формы, в которых он не отвечает указанным выше требованиям. Поэтому вносить свою лепту в эту вековую вражду нейтралисты просто не намерены - пусть даже и в ущерб весьма интересным потенциальным технологиям.
          Ответить
          • olegal > Вячеслав Рогожин | 16.06.2012 | 17:35 Ответить
            Позицию "нейтралистов" определяют два тезиса. 1) Есть эфир или его нет - какая разница: мы признаем математический аппарат СТО верным и в том и в другом случае. 2) Никакими опытами не установить движение тел или сгущений эфира относительно эфира. Таким образом, они обходят вопрос: если эфир есть, но не влияет на движение тел, то зачем он нужен? И тут же утверждают, что влияние есть, но оно незаметно из-за деформаций размеров и изменений времени. Философски эта позиция не нейтральна, а лишь приписывает эфиру сказочные свойства и соглашается с его переименованием в искривленное пространство-время. Но если считать массу реальностью со свойством движения, закономерного кинематически и геометрически. то можно отказаться от пространства и времени, на которые принято разлагать движение для возможности его описания. При этом даже понятие скорости с = const выглядит противоречивым, так как оказывается, что можно делить путь на время, а складывать их нельзя, поскольку они разнородны. Так что в корне СТО заложено какое-то недоразумение, которое не преодолеть без отказа от ее формального аппарата, предсказывающего фантастические возможности путешествий во времени при том, что понятие времени антропоморфно.
            Ответить
            • Вячеслав Рогожин > olegal | 16.06.2012 | 19:19 Ответить
              Не все так просто... С позиции нейтрализма признается тот факт, что можно, оставаясь в пределах ньютоновской механики и евклидова пространства, получить все соотношения СТО (и, кстати, ОТО: метрический тензор в данном случае оказывается своеобразным аналогом "тензора напряжений" в сопромате), не прибегая к дополнительным предположениям об искривлении пространства и времени. Это касается и операций с геометрией, и с динамикой процессов, и с массой - откуда берется кажущееся "увеличение массы", причем, опять же, в соответствии с аналогичными выводами релятивизма, указано выше. Таким образом, как плюс, для эфира нейтралисты указывают наглядность, простоту для понимания. Вместе с тем, в теории эфира действительно обрубается напрочь возможность путешествий во времени по причине превышения скорости распространения сигнала: в самом деле. бессмысленно пытаться общаться между самолетами, превысившими скорость звука, с помощью криков. Взаимодействие между отдельными элементами "эфирных тел" прекращается и... Они естественно и просто прекращают свое существование (впрочем, это произойдет даже раньше, когда характерные размеры элементов, слагающих подобные тела, в продольном направлении приблизятся к характерным размерам дискретизации эфира). Это вместо того чтобы двигаться обратно по временной координате. Таким образом, никаких "сказочных" свойств, никакой фантастики. Мало того, сплошная классика.

              И еще раз упомяну забавный случай: помнится, еще в восьмидесятых, если не ошибаюсь (специально не фиксировал названия статьи, но если поискать, в Инете наверняка можно найти) для возмущений в жидком гелии показаны характерные для релятивизма вариации линейных размеров в зависимости от скорости, но с заменой скорости света как раз на скорость распространения сигналов в нем. Авторы, как типичные нейтралисты, указали, что эксперимент "моделирует" теорию относительности, оставив "за кадром" свои размышления на эту тему. Таким образом, имеется абсолютная наглядность не только в выводе и понимании соответствующих формул, но и наглядность экспериментальная...

              Да, еще один момент: в данном случае наблюдается прямое соответствие с квантовой механикой: обменный принцип лежит в самой основе данных представлений об эфирах (а тут они могут быть в конкретных реализациях разные, даже со скрытой для эфирных тел анизотропией). И если допустить, что частоты рождения и исчезновения виртуальных частиц одного и того же типа в физическом вакууме пропорциональны корню квадратному из единица минус скорость частицы относительно эфира в квадрате, деленная на скорость сигнала в квадрате, то даже из наблюдений за физическим вакуумом нельзя будет извлечь никакой информации о скорости движения относительно него: физический вакуум тоже оказывается "инвариантным".

              Это касаемо теории эфира. Ну а что касаемо достоинств релятивистского описания матаппарата, то мы все их, конечно, знаем - они хотя бы в том, что сам матаппарат формировался под влиянием идей об искажении пространства-времени.
              Ответить
              • olegal > Вячеслав Рогожин | 17.06.2012 | 12:41 Ответить
                Описание возмущений в жидком гелии, якобы апробирующее релятивистский матаппарат, действительно интересно в том смысле, что Д.И. Менделеев считал, что выше гелия в его таблице стоит эфир. И по моему он прав. Ведь эфиром может быть неквантовое состояние вещества, в которое масса переходит под давлением квантованной материи при образовании звезд и планет. Релятивистским аналогом этого внутреннего эфира является сингулярность, предшествующая большому взрыву. То есть, квантование массы происходит при "вспенивании" темной материи или вещественного эфира в слое между ним и вышележащими слоями сфероидов - звезды или планеты, обладающей собственной термодинамикой - разогретыми недрами. При этом потоки заряженных частиц и квантов из апейрона похожи на электрические токи, определенным образом ориентированные за счет вращения сфероида вокруг собственной оси. Поэтому у Луны, например, нет магнитного поля и ее вещество сильно наэлектризовано магнитными полями Земли и Солнца.
                Понятно, что данная схема сохраняет любезный многом эфир и делает большой взрыв повсеместной банальностью. При этом сохраняется и матаппарат релятивистской теории, что не удивительно. Вот только физика становиться другой - звезды и планеты, а также атомы и молекулы. не плавают в эфире, а взаимодействуют электромагнитно, дополняя гравитацию, особо заметную у звезд и планет. Причем гравитация делится на локально-однородную (по ускорению свободного падения) и центрально-симметричную, описание которых не является ни классическим, ни релятивистским. Подробности на сайте trinitas.ru на личной странице Черепанова Олега Алексеевича.
                А что касается межзвездного и межпланетного эфира, то тут поведение света в самом деле подъигрывает эфирной гипотезе хотя бы тем, что потеряв часть скорости при переходе в стекло, например, он выходит из прозрачной среды с той же скоростью, с которой входил в нее. И может быть верно, что свет как бы цепляется за среду распространения, имеющую разную плотность в стекле и снаружи. Более того, его наружная скорость по выходе будет той же, даже если стекло быстро движется попутно свету. И это действительно загадка, которую Эйнштейн принял за постулат. Однако есть свидетельства того, что течение химических реакций, проводимых в разных лабораториях одновременно, синхронизируют некие ритмы, по-видимому общекосмического характера. И на роль носителя этих ритмов могут претендовать магнитные поля галактического масштаба, существование которых делает коэффициент преломления вакуума отличным от единицы. За них и "цепляется" свет, который как электромагнитное колебание, связанное с вращением корпускулярных составляющих кванта, в "чистом" вакууме мог бы иметь скорость, отличную от предельной по Эйнштейну.
                Ответить
                • Вячеслав Рогожин > olegal | 17.06.2012 | 13:22 Ответить
                  Эфиров, удовлетворяющих описанным свойствам, на деле напридумывать можно сколько угодно - вплоть до анизотропного эфира, где скорости распространения взаимодействия по "главным" осям эфира различны (в этом случае то, что "эфирные тела", даже покоящиеся относительно эфира, будут воспринимать, как сферу, для внешнего наблюдателя окажется эллипсоидом или еще более сложным трехмерным объектом). Поэтому я бы не зацикливался лишь на конкретной модели - тут нужны очень серьезные исследования для их разделения, а мы даже общий комплекс эфирных теорий от релятивизма отделить не можем:)
                  Ответить
                  • olegal > Вячеслав Рогожин | 17.06.2012 | 14:12 Ответить
                    Можно ли считать серьезными вопросы и исследования по ссылке http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001c/00161966.htm
                    Ответить
                    • Monol1th9000 > olegal | 17.06.2012 | 14:37 Ответить
                      http://freakopedia.ru/wiki/%D0%A7%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BF%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2_%D0%9E%D0%BB%D0%B5%D0%B3_%D0%90%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%81%D0%B5%D0%B5%D0%B2%D0%B8%D1%87
                      Ответить
                      • olegal > Monol1th9000 | 17.06.2012 | 21:06 Ответить
                        Вы видите только клеймо на шкуре слона, которого не приметил один посетитель кунсткамеры у баснописца И.А. Крылова. А между тем действительно новое может появиться не в профессиональной среде, а исходить от любителей, поскольку "специалист подобен флюсу - его полнота однобока" (К. Прутков). Тем более, что информация для размышлений доступна и поступает отовсюду. Было бы чем размышлять. При этом независимые исследователи вылезают как грибы. Но многие из них прежде всего независимы от здравого смысла и верят в теорию относительности со слов специалистов или добросовестно заблуждаются сами, не читая других.
                        Ответить
                        • Вячеслав Рогожин > olegal | 19.06.2012 | 08:35 Ответить
                          Я бы сказал, некоторая поспешность в описании. К наблюдаемым явления в мире нужно подходить, как к набору неких параметров, интерпретация которых может быть самой разной - и не факт, что верной. В нашем случае мы имеем неплохой математический аппарат, довольно четко отображающий экспериментальные результаты (по крайней мере, в пределах точности измерений), но когда начинается трактовка - в том числе и в терминологии пространства-времени, начинаются натяжки. При анализе микромира, построении многомерных моделей частенько утверждается, что операции происходят с реальными пространственными координатами, "свернутыми" на планковских масштабах. Меж тем ничто не мешает к переменным относиться, как к переменным, не навешивая на них лишних "смыслов". Скажем, в классической физике при решении некоторых задач в банальном шестимерном фазовом пространстве координат-импульсов никому не придет в голову отождествлять импульс и координату. Но при желании можно там ввести даже функцию "расстояния", "интервала" и оперировать ею, что в ряде случаев будет удобно. Полагаю, что эфирщикам, что релятивистам стоит в значительной степени абстрагироваться от поспешных конкретизаций и говорить о том, что есть. А есть наблюдения и... Все тот же матаппарат.
                          Ответить
                          • olegal > Вячеслав Рогожин | 19.06.2012 | 12:08 Ответить
                            Вернемся к СТО и к опыту Е.Б. Александрова по проверке ее второго постулата, обращаясь к его статье [1] из списка литературы. Кто доказал, что после выкачивания воздуха вакуум в отводном канале для синхротронного излучения "чист" ото всех полей, источником которых является вся масса вселенной? Ведь как ни относись к постулату Эйнштейна о независимости скорости света от движения излучателя, придется признать, что он усваивает условия, диктуемые гипотетическим фактором, будь то многовариантный эфир, искривленное пространство-время или торсионное поле. При этом все трактовки пытаются сохранить формализм СТО. Однако в http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001c/00161966.htm (см. film_IV-2) показано, что неподвижные наблюдатели, каковых нет в космосе, стоя на дороге и оценивая скорости велосипеда и кабриолета с помощью часов и дорожной разметки в метрах, не являются равноправными даже если они относительно покоятся. А это противоречит и классическому формализму и релятивистскому. При этом терминология, описывающая различие их позиций, очень напоминает понятия мира Минковского, где идет обмен световыми сигналами, которые заменяют дальнодействие масс, без всякого обмена "знающих" о расположении друг друга. А иначе бы их движения не были бы закономерными. Более того, в film_IV-1 и film_IV-3 на примере обычного фейерверка показано, что большой взрыв имеет последствия в виде двух сфер - расширяющейся от центра и от полюса. При этом страдают представления об однородности и изотропности евклидова пространства классической механики и весь ее формализм и под угрозой оказывается формализм СТО.
                            Ответить
                            • Вячеслав Рогожин > olegal | 19.06.2012 | 23:25 Ответить
                              Вынужден отметить, что дорожный метр САМ будет искривляться в зависимости от скорости. Так что мерить по-любасу придется лучом. Но если Вы сами движетесь относительно, допустим, эфира, и меряете расстояние до тела, движущегося в том же направлении, но с большей скоростью и уже от Вас, то луч догоняющий будет двигаться дольше, нежели отраженный (это, я думаю, очевидно). Однако Вы-то, не имея ничего для сравнения, примете, что до второго тела и обратно луч двигался одинаковое время! А для наблюдателя, покоящегося относительно эфира, момент отражения, как и положено, будет смещен к истинному значению. Для наблюдателя, и вовсе движущегося в другую сторону, смещение еще увеличится - как результат, момент отражения для всех вас троих окажется "неодновременным". А если Вы еще и правильно учтете личное замедление времени относительно эфира и неизбежное сокращение длины, зависящее от скорости, то неизбежно получите, что эта "неодновременность" события отражения целиком совпадает с релятивистской... Мало того, подобная методика не даст Вам определить ни истинное изменение длины (в том числе и своей - она для вас будет прежней при любой скорости) ни времени "изнутри" эфира. Таким образом, указанная метода с часами и дорожной разметкой не сработает, "изнутри" все системы для наблюдателя равноправны... Даже если Вы будете из единого источника отстреливать в разные стороны с равной скоростью радиоактивные элементы и отслеживать период полураспада, двигаясь сами со скоростью, близкой к световой, для Вас "поверхность полураспада" все равно покажется сферой, хотя на самом деле для наблюдателя, относительно которого Вы ускорялись, она сожмется фактически в блин. Как в теории эфира. Так и в релятивизме...
                              Ответить
                              • olegal > Вячеслав Рогожин | 20.06.2012 | 11:48 Ответить
                                Обратимся к более понятным вещам, чем мировой эфир и искривленное пространство-время. Представляется, что для света их коэффициенты преломления равны единице. При этом, проникая внутрь прозрачной среды, свет переходит в тот же вакуум, но с другой "напряженностью" и соответственно ей уменьшает свою скорость. Но в данном случае никто не говорит, что скорость света остается такой же, как снаружи, а на самом деле изменяются время и длина пробега. Более того, молчат и о том, что прозрачное тело деформировано в направлении движения сквозь наружный эфир или искривленное пространство-время. И никто не говорит, что искривление светового луча гравитацией Солнца, зафиксированное Эддингтоном во время его затмения в 1919 году, обусловлено не гравитацией, а тем, что коэффициент преломления вблизи поверхности звезды имеет другую величину, нежели вдали от нее. Причем есть свидетельство того, что электромагнитное излучение радиочастотной величины изменяет длину волны и, возможно, скорость, приближаясь к Солнцу от передатчиков космических аппаратов "Пионер-10" и "Пионер-11". Но причем тут подвижные и покоящиеся наблюдатели, для одного из которых световая волна является сферой, а для другого превращается в блин? Тем более, что film_IV-3 по ссылке http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001c/00161966.htm начинается словами "Кто знает, какой физикой связаны точечные наблюдатели N1, N2, …, Nn, … на сфере, расширяющейся от полюса N0, и одновременно стартовавшие оттуда же точечные излучатели И1 и И2, ..." То есть, апелляция к наблюдателям вносит субъективизм, многократно усиливаемый математическим формализмом, тогда как верить можно лишь экспериментам. При этом опыт Физо достовернее опыта Майкельсона-Морли. Причем последний не дал ничего, кроме гипотезы о сокращении длин и замедлении времени, принятой за постулат, тогда как первый четко показал, что сложение движений воды в трубах и света дает результат, вдвое отличающийся от предсказанного классическим законом сложения скоростей.
                                Ответить
                                • Вячеслав Рогожин > olegal | 22.06.2012 | 19:54 Ответить
                                  Понимаете ли... Релятивистский закон сложения скоростей, как это нетрудно разобраться (хотя на самом деле придется попариться, учитывая местонахождение движущихся объектов с помощью все того же испущенного-поглощенного сигнала, замедление времени и изменение длины), будет выполняться и в указанном эфире тоже. Для стороннего наблюдателя, разумеется, будет очевидно, что реальные скорости эфирных созданий "слегка" отличаются от кажущихся им - но именно для эфирных созданий все будет строго релятивистским. А насчет "преломления"... Я ведь говорил - вопрос трактовки. Но учтите, что ввиду того, что на скорость света завязаны все известные взаимодействия (по крайней мере в случаях, когда это удалось измерить), то не только световой луч, а и все иные материальные объекты будут ровно так же "преломляться", как и он сам. И, если Ваше преломление завязано только на действие гравитации, эта геометрия, динамика процессов - все "поплывет" как раз в соответствии с модификацией метрического тензора. Опять же - полное математическое совпадение теорий. А потому поручиться за то или иное физическое истолкование этого наблюдаемого и описываемого математически результата нейтралисты не могут. Недостаточно данных для разделения теорий!
                                  Ответить
                    • Вячеслав Рогожин > olegal | 17.06.2012 | 16:14 Ответить
                      Эх, скажу так: материалов на эту тему в Инете СТОЛЬКО, что черт ногу сломит..:) Тут думать надо. А не верить...
                      Ответить
  • olegal  | 15.06.2012 | 16:41 Ответить
    Статья хорошая и эксперимент убедителен. Вот только надо бы углубиться в историю физики ранее опыта Майкельсона и отнести к экспериментальным основам СТО опыт Физо 1851 года. Однако не получится. Ведь его релятивистский расчет на 13% расходится с измеренным результатом, истолкованным в пользу теории Френеля, предшествовавшей СТО и низвергнутой выводом Лауэ (1905) формулы Френеля (1818) из релятивистского закона сложения скоростей. Правда, при этом Лауэ дважды пренебрег членами второго порядка малости. Более того, никто не заметил, что результат опыта Физо ровно в два раза меньше сдвига интерференционной картины, рассчитанного по классическому закону сложения скоростей. И есть формальное доказательство того, что повторение опыта Физо с другими трубами, с иными жидкостями и скоростями их ламинарного течения неизменно даст результат, вдвое меньше ожидаемого по классике, предполагающей полное увлечение света движущейся средой. Идея состоит в том, что в летящем световоде свет распространяется как в покоящемся. Вот только его движение характеризует не скорость, а квадроскорость. А это представляет собой альтернативу СТО, которую можно проверить повторением опыта 1851 года в мультипараметрической постановке. Подробности на сайте trinitas.ru - личная страница Черепанова Олега Алексеевича.
    Ответить
    • Angl > olegal | 15.06.2012 | 16:56 Ответить
      Вот и проведите опыт, и опубликуйте в реферируемом журнале. Не бог весть какой сложный опыт.
      Ответить
      • olegal > Angl | 15.06.2012 | 20:39 Ответить
        Сложность действительно не в опыте - он исполнен в 1851 году - а в теории относительности, которая не может определить скорость протяженного световода, удаляющегося от точечного источника излучения, обеспечивающую неразрывность фронта догнавшей его сферической световой волны. То есть, в задаче надо найти скорость, например, стеклянного стержня, при которой свет внутри него распространяется также, как снаружи. И оказывается, что понятия скорости света и релятивистского закона сложения скоростей не достаточно для получения внятного результата. Классическое решение и формула Френеля также неприемлемы, как и аппарат СТО. Придется возвратиться к опытным исследованиям кинематики света, тем более, что в природе нет среды с коэффициентом преломления n = 1.
        Ответить
  • Tangaroa  | 15.06.2012 | 17:21 Ответить
    даже несмотря на "предопределённость" результата, этот эксперимент нельзя считать бесполезным - потому как он дал _подтверждение_ теории. Это завсегда полезно, иметь подтверждающий результат.
    Ответить
  • Семён  | 21.06.2012 | 05:57 Ответить
    Всё это конечно хорошо, но противников СТО этот опыт ни в чём не убедит. Какие бы опыты подтверждающие СТО и опровергающие альтернативные теории не проводились, её противникам всё равно. На то это и лженаука - факты противоречащие теории не учитываются.
    Ответить
    • olegal > Семён | 21.06.2012 | 10:08 Ответить
      Странно то, что не учитываются даже математические факты, обязывающие переопределить скорость света в квадроскорость, что является естественным метрологическим приемом, обоснованным скалярной теорией движений, обходящейся без понятий пространства, времени и систем отсчета, как и должно быть.
      Ответить
      • vvd > olegal | 22.06.2012 | 14:40 Ответить
        Представим себе мысленный эксперимент на нерелятивистских скоростях. Подвесим в неподвижном воздухе неподвижный заряд ВВ (пусть мощностью 1 кг в тротиловом эквиваленте). На расстоянии 3300 м от него установим микрофон, синхронизированный с запальным устройством, и измерим время, за которое звук от взрыва достигнет микрофона. Получим результат, равный примерно 10 с, из чего определим скорость звуковой волны равной примерно 330 м/с, что вполне соответствует табличным значениям для данных погодных условий.
        Затем в направлении микрофона запустим высокоскоростной снаряд с таким же зарядом и подорвём его на том же расстоянии. Получим практически такой же результат.
        Затем повторим эксперимент, уменьшив расстояния до взрывов, скажем, до 33 метров. Теперь результаты обоих измерений окажутся очень разными, и время в обоих случаях будет заметно меньше предсказанных 100 мс. Почему меньше? Потому, что значительную часть пути до микрофона звук (вернее, его физический предшественник в виде неупругого уплотнения среды) пройдет на гребне ударной волны, имеющей гораздо большую скорость (тогда, как при взрыве на расстоянии 3300 м эта часть пути будет относительно малой и легко может раствориться в погрешностях измерений). А почему разные? Потому, что начальная скорость ударной волны в направлении микрофона классически складывается из скорости собственно волны и скорости заряда. Рассуждая по аналогии и уподобив мировой эфир воздуху, можно предположить, что если эфирная теория верна, то на некотором, достаточно близком от источника расстоянии скорость распространения некоторых видов электромагнитных волн может существенно превышать "с" и зависеть от скорости источника. К сожалению, проверить это на волнах радиодиапазона довольно проблематично, т.к. обычно они подобны волнам от громкоговорителя и не имеют на старте ударноволнового характера (разве что, мазер попробовать). Световые же волны, особенно, испускаемые отдельными атомами, таковой иметь вполне могут, но техническая сложность состоит в том, что расстояние, с которого возможно его наблюдение будет чрезвычайно малым, что не позволит измерить время, потраченное волной на его прохождение. Но можно попытаться зарегистрировать этот феномен по каким-то косвенным признакам. На него, например, могло бы указать смещение красной границы фотоэффекта при очень малых (нанометровых - меньше предполагаемого радиуса "ударной волны") расстояниях между покоящимся или движущимся излучателем и детектором (если, конечно, детектор основан на принципе фотоэффекта).
        Ответить
        • olegal > vvd | 22.06.2012 | 16:10 Ответить
          На газоподобном эфире настаивает Ацюковский В.А., но и он не вводит аналогии между звуковой и световой волнами. В конце концов у света есть корпускулярные свойства. То есть в движении квант, "сжимается и разжимается", создавая вокруг себя переменные электромагнитные поля синфазного характера, тогда как волновые свойства - дифракция и интерференция - являются эффектами, свойственными ансамблю частиц.
          Ответить
          • vvd > olegal | 22.06.2012 | 16:26 Ответить
            Настаивать на полной аналогии между эфиром и газом нет необходимости: ударную волну можно получить в любом известном агрегатном состоянии вещества. Почему бы не допустить её существования и в эфире, ежели таковой существует!
            P.s. Хорошо бы отыскать и внимательно проанализировать отчёты по экспериментам с черенковским излучением. В них наверняка отыщатся какие-нибудь следы ударных волн в эфире (ежели таковой существует, разумеется).
            Ответить
            • olegal > vvd | 22.06.2012 | 16:56 Ответить
              И по-моему эфир есть, но только внутри космических тел-сфероидов - звезд и планет, а не снаружи. И это тоже агрегатное состояние вещества. Из этой неквантованной массы (темной материи) образуются частицы, разделенные пустотой при ее вспенивании. Отсюда приращение объема Земли и распад Пангеи на континенты. Отсюда горячие недра у Солнца и у Земли. То есть - эфир существует, но не такой и не там.
              Ответить
              • vvd > olegal | 22.06.2012 | 17:09 Ответить
                Горячие недра проще объяснить "дефектом скорости света" (по аналогии с "дефектом массы"), возникающим в следствие падения космических объектов в черные дыры, расположенные в центрах их галактик и соответствующим возрастанием "абсолютной" гравитации в их окрестностях. Если энергия может получаться из формулы (dm)c^2, почему бы ей в еще большем количестве не получаться и из формулы m(dс)^2! Правда, для этого стопудово требуется мировой эфир.
                Ответить
                • olegal > vvd | 22.06.2012 | 19:24 Ответить
                  Сохранится ли Ваша вера в эквивалентность массы и энергии после просмотра film_VI-1 по ссылке http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001c/00161966.htm
                  Ведь может оказаться, что формула Е=mc^2 из трех букв и одной цифры недостаточна для понимания взаимосвязи между массой и движением.
                  Ответить
                  • vvd > olegal | 23.06.2012 | 05:12 Ответить
                    Посмотрел парочку фильмов и ничего не понял. Какие-то странные спекуляции.
                    Ответить
                    • olegal > vvd | 23.06.2012 | 10:06 Ответить
                      И не удивительно. Ведь если новое непонятно, то это действительно новое. Посмотрите film_II-1, где показан спринг-эффект как деформация, не объяснимая понятием силы, и film_I-2 с эффектом флюгера (или веера), к которому не подобраться с понятиями импульса и энергии. Наконец, прочтите текст сопроводительной статьи и Вы, может быть, поймете, почему не все усваивают школьную физику, которая оперирует временем, пространством, силами, импульсами и энергиями, не поясняя, что все это математические вспомогательные конструкции. А если Вы действительно образованы по физике, то хотя бы один из 21-го фильма заставить Вас задуматься - так ли уж правы Ньютон, Эйнштейн и поверившие им физики.
                      Ответить
                      • vvd > olegal | 23.06.2012 | 14:18 Ответить
                        Новое еще не означает истинное. Может быть, я слишком образован в физике, если не понимаю, в чем автор усматривает противоречие с конвенциональными теориями?
                        Ответить
                        • olegal > vvd | 23.06.2012 | 16:23 Ответить
                          Действительно, чем глубже уходишь в тему, тем меньше возможность увидеть что-либо альтернативное. Однако можно сосредоточиться на сходстве. Возьмем film_IV-2. Покоящиеся наблюдатели N и Е по-разному оценивают скорости велосипеда (V) и кабриолета (C) - первый хроноподобно, а второй длиноподобно. И это напоминает о пространственно- и времени-подобных интервалах мира Минковского, который где-то далеко от дорожного полотна, а точнее - в головах создателей и последователей СТО с ее относительностью одновременности. При этом в пункт N велосипед и кабриолет прибывают одновременно, тогда как отношение их расстояний до пункта Е изменяется по дробно-линейному (гиперболическому) закону. То есть, атрибутика СТО валяется на дороге. Но ее никто не видит, потому что спешат куда-то со скоростью света. А если две световые корпускулы исходят неодновременно из одного источника под некоторым углом, то их относительная скорость изменяется и по величине и по направлению. При этом скорости частиц относительно излучателя не складываются векторно и можно подумать, что это вообще не скорости и переделать формализм СТО под квадроскорость, тем самым исправляя Эйнштейна.
                          Ответить
                          • vvd > olegal | 23.06.2012 | 17:12 Ответить
                            Моё мышление не столь витиевато: я вполне довольствуюсь временем и пространством с тремя его линейными координатами (правда, из предположения, что мерность нашего пространства не дробная и равна строго трём; но здесь это, кажется, не оспаривается). И в упор не понимаю, в чем автор усматривает проблему, и даже противоречие.
                            Ответить
                            • olegal > vvd | 23.06.2012 | 17:40 Ответить
                              Вы правы... Главная проблема состоит в том, что не понятно, в чем она состоит. Увидеть проблему гораздо труднее, чем найти ее решение (цитата).
                              Ответить
                              • vvd > olegal | 24.06.2012 | 11:53 Ответить
                                Как-то сразу приходит на память черная кошка из известного афоризма, приписываемого Конфуцию...
                                Ответить
                                • olegal > vvd | 24.06.2012 | 14:21 Ответить
                                  Действительно, темную массу еще можно представить как неквантованную материю (или внутренний эфир - апейрон). Но с темной энергией точно как с черной кошкой, которой нет. Ведь если масса реальна, а движение наблюдаемо, то что такое произведение mc^2 - закон или формальное определение того, чего нет в реальности? Также и с силой: что такое произведение массы на ускорение как не "математическая вспомогательная конструкция" (Г. Герц)? Поэтому нужна теория без математических артефактов. И она возможна.
                                  Ответить
                                  • vvd > olegal | 24.06.2012 | 16:53 Ответить
                                    Ни одна наука не обходится без математической формализации. Там где её нет, нет и науки.
                                    Ответить
                                    • olegal > vvd | 24.06.2012 | 21:56 Ответить
                                      Числа такие же артефакты, как и все остальное, тогда как на самом деле существуют только масса в двух состояниях - квантованном и неквантованном - и ее движение-взаимодействие, закономерное геометрически и кинематически. Проще не придумаешь и никакой фантазии (даже математической) не хватит, чтобы вообразить реальность.
                                      Ответить
                                      • vvd > olegal | 24.06.2012 | 22:06 Ответить
                                        О чем вы говорите! На этом свете едва ли найдется что-либо "математичнее" квантовых состояний! Это почти голые цифры без какого-либо вообразимого телесного фундамента под ними. Да и ни о какой геометрии на этом уровне понимания речи быть не может. А кинематика даже в самых простых формах движения сводится к вероятности обнаружить что-либо где-либо: ни скоростей, ни траекторий, ни даже энергии в привычном смысле этих слов - одни только квантовые числа и вероятности, определяемые всё теми же числами!
                                        Ответить
                                        • olegal > vvd | 24.06.2012 | 23:50 Ответить
                                          В том-то и парадокс: орбиты планет Солнечной системы тоже соизмеримы, но никто не берется оценивать вероятности их распределения. Кроме того движения планет резонансны по времени. При этом астероиды между Марсом и Юпитером избегают резонансных орбит потому, что это обломки Фаэтона, у которых нет горячих недр и они не участвуют во взаимодействии, дополняющем гравитацию. А оно-то и ответственно за квантование и тонко регулирует кинематику планет, включая их собственные вращения. Однако в данном случае речь идет о сфероидах, тогда как квантовая механика описывает поведение объектов вроде Галактики, скорость и координаты которой не определимы совместно ввиду невозможности представить ее материальной точкой. Отсюда квантовый формализм, который никак не внедряется в теорию относительности. Тем не менее, существует такое описание движений, детерминированных геометрически, которое избавлено от непрерывных параметров вроде координат и времени и является дискретным, то есть как бы квантовым.
                                          Ответить
  • victor1  | 22.07.2012 | 16:13 Ответить
    Сколько можно поддерживать бредовую теорию относительности, несостоятельность которой очевидна даже грамотным школьникам. (Соколов В.М. О несостоятельности специальной теории относительности А. Эйнштейна. Современные наукоемкие технологии. 2008. .№ 6. С 9.). В теории изобретательства существует правило, если задача не решается прямо, попробуй решить ее от противного. Будучи патентным поверенным А. Эйнштейн так и поступил. Все нормальные люди ведут отсчет от нуля, а он решил вести его от скорости света. Естественно, на это нет никаких оснований.
    Теорию относительности защищают люди, которые, как правило, имеют поверхностное суждение о ней. Отсюда и недоброкачественные эксперименты. Фактически нет ни одного эксперимента подтверждающего теорию относительности. Прямой эксперимент с кривым пучком - подтверждение этому тезису. Угол излучения света электронным пучком пропорционален отношению скорости электронного пучка к скорости света. При указанных параметрах пучка он может быть менее одной миллионной радиан, и поймать его чрезвычайно трудно в силу его хаотического движения. Максимум его интенсивности, скорее всего, лежит в рентгеновском диапазоне волн. Детектором же фиксируется рассеянный свет от неподвижных элементов конструкции. Отсюда низкое отношение сигнал/шум. Релятивисты как всегда сели в лужу с этим экспериментом.
    Соколов В.М.
    Ответить
  • Акельев Н  | 12.09.2012 | 23:36 Ответить
    Высокий отзыв об А. Эйнштейне Льва Ландау, Генриха Минковского, Виталия Гинзбурга, Роберта Фейнмана и т.д. – у этих лиц трудно не заметить одну общую черту – еврейскую национальность.

    «… она является базой ядерной физики, квантовой электродинамики, космологии и других областей» Формулу E=mC², которая используется в ядерной физике, невозможно вывести в рамках концепции СТО. А. Эйнштейн многократно пытался это сделать разными способами, но математически и физически корректно это ему не удалось ни разу. Корректно вывел эту формулу Макс Планк из «сокращения Фиджеральда», но он использовал в выводе классическое Ньютоновское время, а не «пространство-время» СТО. Квантовая электродинамика и космология не имеют практических приложений, поэтому проповедники СТО имеют возможность там резвиться.

    «Их построения отвергаются рецензентами-профессионалами и не проникают в научную печать,» Рецензия рецензента-профессионала при попытке опубликовать мою статью в журнале ЖЭТФ «Ваша статья не соответствует уровню современной физики.» - Всё. Рецензия рецензента-профессионала академика В.А. Рубакова при попытке опубликовать статью в журнале УФН: «Журнал УФН является обзорным и не публикует статьи, содержащие новые представления, не нашедшие признания в физическом сообществе» Об уровне статьи желающие могут получить собственное представление на сайте http://akelevnm.narod.ru

    «… (академической) науки, которая-де являет собой «заговор монополистов СТО» ради финансовой выгоды «академиков-релятивистов».» Без «де» всё сказанное - святая правда.

    «Среди причин неприятия СТО помимо невежественности, ревности к мировой славе и антисемитизм» Среди причин проповеди СТО «академиками» Абсолютное невежество в области физики и математики; то, что делать деньги на одурачивании публики гораздо легче, чем на познании действительных законов Природы; сионизм. Среди причин неприятия СТО: проблески самостоятельного мышления; превращение проповедниками СТО учебников физики в пособие по аферизму для детей и юношества; остатки совести.

    «Сейчас среди профессионалов нет и тени сомнения в справедливости СТО» Тысячи (если не десятки тысяч) профессиональных физиков во всём мире заявляют об абсурдности СТО. (Я не говорю уже о просто образованных, грамотных людях. Уровень дуризма в СТО таков, что он очевиден, практически, любому более-менее компетентному лицу.) «Академик» Е.Б. Александров больший «профессионал» чем они? Да он арифметическую операцию сложения и вычитания, которой обучаются в первом классе начальной школы, не освоил. А зачем ему это? У него дядя был президентом Академии наук СССР. «Академиком» стал по блату. Такие лжеакадемики могут существовать только в среде лженауки, примером которой является СТО. Поэтому он за неё и бьётся с пеной у рта.

    «Исторически первым экспериментом, на который ссылаются все руководства по СТО как на обоснование теории, выступает эксперимент Майкельсона 1881 года,» Опыт Майкельсона-Морли противоречит СТО. Это очевидно любому, кто сохранил хотя бы крупицы способности самостоятельно мыслить, а не быть только попугаем. В СТО признаётся, что при продольной ориентации длина плеча интерферометра ММ сокращается, а в поперечном – нет. Далее в СТО постулируется, что скорость света во всех направлениях и во всех (инерциальных) системах одинаковая. Школьнику начальных классов должно быть понятно, что разные расстояния свет с одинаковой скоростью пройдёт за разное время. Значит, согласно этим постулатам СТО в интерферометре ММ должен происходить сдвиг интерференционных полос. А его нет. Ну, «академик» начальную школу не потянул, но, не все же ещё такие?
    «второй постулат, в соответствии с которым скорость света постоянна в любой инерциальной системе координат и не зависит от скорости источника света.» Тут «академик» привирает, или демонстрирует незнание предмета. В СТО скорость света не зависит ни от скорости источника, ни от скорости приёмника.

    «… в Германии СТО была осуждена как «неарийская наука», в СССР марксистская философия объявила СТО идеалистическим извращением.» Кому бы жаловаться на вмешательство государства, только не проповедникам СТО. В СССР СТО внедрялась при помощи постановлений ЦК, ведомства Лаврентия Берии и заключения несогласных в психбольницы (репрессивная психиатрия). Сейчас стало известным, что в Германии, где СТО была запрещена, успешно практически решили проблему создания атомной и теоретически – водородной, а так же построили первый в мире ускоритель заряженных частиц, создание которых «академик» объявляет невозможным без СТО. В СССР эти достижения были повторены благодаря шпионажу в США, а в США – благодаря шпионажу в Германии, а отнюдь не благодаря использованию СТО. И до сих пор жёсткий запрет публикации критики СТО поддерживается исключительно административным методом государственными структурами.

    «При такой энергии скорость электрона отличается от скорости света меньше чем на одну миллионную долю.» Какова же скорость световой волны относительно этого источника? «Академик» не освоил правила сложения и вычитания в первом классе школы. Ну, можно, наверное, ещё пока найти школьника, который их знает. Он мог бы просветить «академика», что относительно электрона скорость световой волны и составляет эту самую одну миллионную долю, что противоречит СТО.

    «… что всего лишь на 0,3% ниже табличной скорости света в вакууме.» 0,3%, это 900 км/с. Получили скорость на 900 км/с. меньше табличной и объявляют это «подтверждением» второго постулата СТО, согласно которому отличия быть не может. У «академика» явно головка «ва-ва», как и у тех, кто это принимает за чистую монету.

    «Перед началом экспериментов авторы провели литературный поиск, чтобы проверить, существуют ли работы сходного типа. Такие работы нам обнаружить не удалось.» Воспользовались бы системой Яндекс и нашли. Компьютером и Интернет пользоваться не умеют.
    Ответить
  • Galina  | 02.11.2012 | 15:47 Ответить
    Извините,

    Академик Александров зачем-то в миллион первый раз доказал "независимость скорости света от скорости источника".

    А где хотя бы одно-единственное доказательство "независимости скорости света от скорости приемника"?

    Скорость волны на воде не зависит от скорости источника волны - мотороной лодки. Но ЗАВИСИТ от скорости приемников - пловцов. Пловец, плывущий навстречу волне зарегистрирует скорость волны большую, чем пловец плывущий от волны.

    Если независимость скорости морской волны от скорости источника не доказывает независимость скорости морской волны от скорости приемника, то и независимость скорости световой волны от скорости источника никак не доказывает независимость скорости световой волны от скорости приемника.

    Поэтому академик Александров действительно ничего не доказал. Как жаль.

    А опроверграет идею об инвариантности скорости света существование лазерных гироскопов. Они действительно существуют и действительно работают. И работают они на принципе неодинаковости скорости света для различных приемников.

    Мои соболезнования релятивистам.
    Ответить
    • Mavr > Galina | 15.05.2014 | 09:14 Ответить
      Ничего академик Александров Е.Б. не подтвердил потому, что кванты синхротронного излучения в ускорителе испускаются атомами среды, неподвижными относительно ускорителя, а не электронами, движущимися с громадной скоростью (близкой к скорости света.

      Об этом см. статью В.Л. Гинзбург, В.Н. Сазонов, С.И. Сыроватский "О магнитотормозном (синхротронном) излучении и его реабсорбции", УФН, т.94, вып.1, 1968 с. 63 - 90, где доказывается, что синхротронное излучение и черенковское излучение обладают одинаковыми свойствами - испускаются не релятивистскими электронами, а неподвижныи атомами среды.
      Ответить
  • dmitrenkogg  | 26.11.2012 | 11:32 Ответить
    Результаты проведенного эксперимента подтверждают абсолютную истину – независимость скорости света относительно мирового пространства, т.е. относительно покоящегося (в этом пространстве) наблюдателя (приемника света). Однако этот факт не имеет никакого отношения к СТО, постулаты которой предполагают постоянство скорости света относительно источника излучения (движущейся системы координат или сопутствующего наблюдателя). Поэтому появление статьи Е. Б. Александрова с соавторами в УФН можно рассматривать, как очередную неудачную попытку поддержать упавший (ниже плинтуса) имидж СТО.
    Ответить
Написать комментарий
Элементы

© 2005-2017 «Элементы»