Бояринцев В.И. СКОРОСТЬ СВЕТА В ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ. К СТОЛЕТИЮ ОБЩЕЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ: БРЕНД "ЭЙНШТЕЙН"

Теория относительности отказывается от двух основных постулатов классической физики – постоянство линеек (линейных размеров тела) и часов и принимает постулат – постоянство скорости света.

Постулат о постоянстве скорости света включает в себя, прежде всего предположение о том, что при распространении светового сигнала туда и обратно в пустоте скорость его одна и та же.

Второе утверждение – скорость света не зависит от скорости движения всех приборов относительно звёзд.

В статье “Измерение времени” Пуанкаре указывает на трудность, заключающуюся в том, что нельзя измерить скорость, не измеряя времени. Отсюда проблема: для синхронизации часов нужно знать скорость распространения сигнала, а для определения скорости сигнала нужно иметь синхронно идущие часы, расположенные в разных точках пространства. Выход из этой ситуации нашёл Пуанкаре в принятии условного положения о постоянстве скорости света.

Это условное положение о постоянстве скорости света было принято и в теории относительности в варианте Эйнштейна.

В.Чешев (“Проблемы реальности в классической и современной физике”) отмечает, что процедура синхронизации часов, основывающаяся на соглашении о постоянстве скорости света, является опорной точкой для специальной теории относительности и всех её следствий.

Из сказанного следует, что принятие допущения о постоянстве скорости света Эйнштейну не принадлежит.

“Однако именно постоянство скорости света нельзя непосредственно и полностью проверить на опыте…. Непосредственное определение скорости света возможно только в результате измерения промежутка времени, в течение которого световой сигнал распространяется туда и обратно. Поэтому все непосредственные определения скорости света основаны на предположении, что световые сигналы в обе стороны распространяются с одинаковой скоростью. Правда, существуют астрономические методы определения скорости света, в которых измеряется только время распространения светового сигнала “оттуда сюда”. Таков метод Рёмера, в котором используется видимое нарушение периодичности затмений спутников Юпитера”.

Но астрономические методы измерений основаны на использовании определённых физических представлений, развивать которые можно только после того, как установлены способы отсчёта расстояний и времени.

Если мы уже сформулировали первый закон Ньютона, то мы могли бы “проверять” постоянство длины линейки, измеряя, проходит ли материальная точка, движущаяся по инерции, путь от одного конца линейки до другого за одно и то же время. Однако ещё до того, как сформулировать законы механики, необходимо установить способы измерения расстояний, то есть выбрать линейку и предположить её свойства.

Уже в первые периоды оптических исследований опытным путём были установлены четыре основных закона оптических явлений:

Основное свойство света – прямолинейное распространение, видимо, и заставило Ньютона (конец XVII века) держаться теории истечения световых частиц, летящих прямолинейно, согласно законам механики (закон инерции).

Во времена Ньютона ещё не были сделаны прямые измерения скорости света в разных средах. Впоследствии такие измерения были сделаны. Фуко в 1850-м году показал, что скорость света в плотных средах, например в воде, меньше скорости света в воздухе.

Уже в эпоху Ньютона было выполнено определение скорости, с которой свет распространяется в межпланетном пространстве (Рёмер, 1676-й год): около 300 000 километров в секунду. Для многих современников Ньютона казалось затруднительным допустить наличие частиц, несущихся с такой скоростью.

Современник Ньютона Гюйгенс выступил с другой теорией света, рассматривая световое возбуждение как упругие импульсы, распространяющиеся в особой среде – эфире, который заполняет всё пространство как внутри материальных тел, так и между ними. Огромная скорость распространения света обусловлена свойствами эфира и не предполагает быстрых перемещений частиц эфира.

В течение всего XVIII-го века корпускулярная теория света (теория истечения) занимала господствующее положение в науке, однако острая борьба между этой и волновой теорией света не прекращалась. Убеждёнными противниками теории истечения были Эйлер и Ломоносов; они оба отстаивали и развивали представление о свете как о волнообразных колебаниях эфира.

В начале XIX-го века складывается последовательно развитая система волновой оптики (Юнг, Френель).

В 1865-м году Максвелл сформулировал заключение: свет – электромагнитное явление. Оно было подтверждено опытами Герца в 1888-м году.

Материальная природа света весьма отчётливо проявляется в явлениях светового давления, установленного на опыте П.Н.Лебедевым. То обстоятельство, что свет (электромагнитное поле) и вещество представляют собой две различные формы материи, с особенной отчётливостью проявляется в превращениях кванта света в пару электрон – позитрон и, обратно – в образовании светового кванта за счёт объединения позитрона и электрона.

Но оставались определённые затруднения, которые были устранены Планком, сформулировавшим теорию квантов в 1900-м году.

Эта теория устраняла затруднения в вопросах излучения света нагретыми телами; она по-новому заявила о проблеме взаимодействия света и вещества, понимание которой невозможно без квантовой интерпретации. Целый ряд оптических явлений, в частности фотоэлектрический эффект и вопросы рассеяния света, выдвинули на первый план корпускулярные особенности света.

“Ознакомление со всем разнообразием оптических явлений создаёт впечатление необходимости приписывать свету, с одной стороны, волновые свойства, а с другой – корпускулярные” (Г.С.Ландсберг).

Когда тела движутся медленно по сравнению со скоростью света, мы можем рассматривать скорость света как бесконечную. Это приводит к соотношениям классической механики. Последняя оказывается приближённым описанием действительности. Теория относительности переходит в такую приближённую теорию, когда определённая величина – отношение скорости движущегося тела к скорости света стремится к нулю или, что тоже самое, отношение скорости света к скорости тела стремится к бесконечности. Подобное соотношение между двумя теориями – одна переходит в другую, когда некоторый параметр стремится к нулю или бесконечности, существует в математике.

Эйнштейн (“Автобиографические заметки”) писал: “…Прости меня, Ньютон; ты нашёл единственный путь, возможный в твоё время для человека величайшей научной творческой способности и силы мысли. Понятия, созданные тобой, и сейчас ещё остаются ведущими в нашем физическом мышлении, хотя мы теперь и знаем, что, если мы будем стремиться к более глубокому пониманию взаимосвязей, то мы должны будем заменить эти понятия другими, стоящими дальше от сферы непосредственного опыта” (выделено мной. – В.Б.)

Но вернёмся к теории относительности: здесь скорость света в вакууме считается абсолютной (мировой) константой и определяет максимально возможную скорость движущегося материального объекта. Именно поэтому она входит во все формулы преобразований Лоренца и в знаменатель этих формул.

Как известно, принцип постоянства скорости света – это обобщение результатов опыта Майкельсона (1881-го года), из которого следует, что скорость света одинакова в разных направлениях и не зависит от факта движения Земли.

В.И.Секерин отмечает: “Анализируя постулат постоянства скорости света, находим, что в нём содержится два основных утверждения: первое – скорость света обладает определённой величиной, которая всегда одна и та же; второе – скорость света не подчиняется классическому закону сложения скоростей”.

И далее: “…А.Майкельсон ставил свои опыты для определения скорости движения Земли относительно мирового эфира, предполагая, что измерительная система на Земле, – интерферометр с источником и приёмником, не изолированы относительно внешней среды – эфира, и зная, что в этом случае принцип относительности Галилея, который лежит в основе классической механики и справедлив только для изолированных систем, неприменим”.

“Мифический закон “предельности скорости света”, являющий собой типичную абсолютизацию и фетишизацию конкретного математического соотношения, не выдерживает никакой критики. Вывод о существовании якобы непреодолимого “светового барьера” зиждется на сугубо формальных основаниях – абсолютизированном истолковании релятивистского коэффициента, подкоренное значение при определённых условиях обращается в нуль” (В.Дёмин “Циолковский”).

Дёмин также отмечает, что если вместо скорости света подставить в релятивистские формулы скорость звука, что вполне допустимо и делалось, то получится аналогичный результат: подкоренное выражение релятивистского коэффициента способно обратиться в нуль.

“Но никому же не приходит в голову утверждать на этом основании, будто бы в природе недопустима скорость, превышающая скорость звука” (В.Дёмин).

Но сюда входит и понятие массы покоя. Пришлось лишить фотоны этой массы, так как, будучи материальными объектами, они двигаются со скоростью света и, следовательно, при массе покоя, не равной нулю, должны обладать бесконечной массой. Принято считать, что этот третий постулат теории относительности есть обобщение опыта Майкельсона.

Но скорость света зависит от множества факторов, о ней можно сказать только то, что она конечна и не может приобретать нулевых и бесконечных значений.

– третий постулат специальной теории относительности не соответствует действительному положению вещей: не существует предельной скорости движения материального объекта (кроме нулевой и бесконечной).

– все выводы теории относительности, основанные на понятии предельной скорости распространения сигнала, должны быть пересмотрены.

И.М.Франк по случаю столетнего юбилея Эйнштейна говорил: “…Невозможно движение частицы со скоростью, большей скорости света в пустоте, однако в среде возможно движение со скоростью, большей фазовой скорости волн. Тем не менее, природа не полностью снимает свой запрет…” Одно из приложений к докладу носило название: “Обсуждение особенностей, возникающих при сверхсветовой скорости”.

В другом месте доклада Франк опять говорит о скорости света: “Если теперь, через семьдесят лет…задать вопрос, возможна ли скорость, большая скорости света, то ответ обычно бывает таков: невозможна скорость, большая скорости света с в пустоте, но вполне возможна скорость, превышающая скорость света, в преломляющей среде для оптической области частот…”

Здесь имелся в виду Эффект Черенкова – Вавилова, за открытие которого получили свои части Нобелевской премии Франк и Тамм. В 1936-1937-м годах Франк совместно с Таммом “вычислил свойства электрона, равномерно движущегося в некоторой среде со скоростью, превышающей скорость света в этой среде” (С.А.Фридман “Евреи – лауреаты Нобелевских премий”) - выделено мной. – В.Б.

Читаем современную статью под названием: “Учёные перевернули физику вверх тормашками” (П.Глебов), неверно отражающим состояние дел в физике, ибо её современное состояние общей теории относительности благодаря Эйнштейну, есть поставленное на голову представление о мироздании.

Но вернёмся к статье: “Незыблемая, как ещё недавно считалось, теория относительности в очередной раз подверглась критике. Свои сомнения в справедливости базовых принципов строения Вселенной учёные подкрепляют показаниями современной сверхточной аппаратуры.

Группа британских и австралийских астрофизиков под руководством знаменитого специалиста по далёким галактикам профессора Джона Уэбба провела серию обсерваторных исследований, по итогам которых они готовы опровергнуть теорию Альберта Эйнштейна…

Так, одним из ключевых утверждений теории относительности является постоянство значения скорости света как абсолютного максимума. Публикация выводов Уэбба заставляет усомниться в этом факте…

…Ещё десять лет назад специалисты из Принстона сумели провести один, но сенсационный эксперимент. В камере, заполненной паром, они создали такие условия, что импульс света развил скорость в 300 раз выше, нежели в вакууме”.

В последнем содержится некий парадокс: там, где “гений” творил свою Общую теорию относительности, её и опровергают.

И совершенно забыт опыт, поставленный болгарским учёным, работавшим и погибшим в Австрии при странных обстоятельствах, Стефана Маринова. При помощи установки со связанными вращающимися дисками с отверстиями (“эксперимент со связанными затворами”), Маринов в 1984-м году измерял разность скорости света в двух противоположных направлениях. В качестве источника света он использовал разделённый на две части луч лазера.

В журнале “Техника молодёжи” (№ 2, 2004 г.) по поводу этого эксперимента утверждалось:

“Итак, вопреки категорическому запрету теории Эйнштейна, измерена абсолютная скорость Земли в неподвижном эфире. Казалось бы, на защиту святыни должны быть немедленно брошены лучшие силы. Вместо этого опыт Маринова замалчивают. Релятивисты сидят тихо, как мышь под веником, не потому, что “настоящих буйных мало”, а просто крыть нечем… Впрочем, какие-то меры всё же были приняты – после публикации результатов “эксперимента со связанными затворами” Маринов выбросился из окна университетской библиотеки”.

Результаты эксперимента позволили С.Маринову утверждать: “Исторический эксперимент Майкельсона-Морли, обеспечивающий неприкосновенность догмы о постоянстве скорость света, даёт, как известно, точность второго порядка…, но эффекты первого порядка, на самом деле, при этом не могут быть обнаружены”.

Таким образом, более точные опыты по измерению относительной скорости света, по его утверждению, “выбрасывают за борт всю теорию Эйнштейна” (по материалам “Википедии”) – выделено мной. – В.Б.

“… свет … в теории относительности рассматривается как волны. Волной, по определению, называется распространение возмущения в среде. Поэтому, если есть волны, то должна быть и среда, носитель волн. Да, вроде бы так, но это уже не эфир, а, допустим, вакуум. Но вакуум - это пустота, ничто, в нём не может быть волн. Тогда - “физический вакуум”, “физическое поле”, или что-нибудь этакое, неопределённое… Главное, теперь не надо рассматривать физические характеристики светонесущей среды, её нет в теории, и согласовывать их с параметрами волн среды. Свет, а вместе с ним и всё электромагнитное излучение, стали некоей абстракцией, лишённой каких либо реальных, согласующихся между собой свойств: волны - без среды, частицы - без массы” (С.В.Секерин “Теория относительности - мистификация XX века”.

В.Дёмин пишет, что в конце ХХ-го века в Германии вышла книга немецких (подчеркнём, что одно время Эйнштейн рассматривался некоторыми учёными кругами как гордость немецкой науки) физиков – Георга Галецки и Петера Маркварда, которая называется “Реквием по частной теории относительности”, где авторы отмечают:

“Большинство людей убеждено в том, что Альберт Эйнштейн – один из величайших гениев в истории человечества, а его частная теория относительности – одно из крупнейших достижений науки. Прежде так думали и мы. Но вот теперь всем нам впору утверждать обратное, ибо исследования показали: гений заблуждался!”

Отметим, авторы сделали очень аккуратный, очень мягкий вывод, не совсем адекватно отражающий суть дела!

Знаете ли Вы, что такое "усталость света"?
Усталость света, анг. tired light - это явление потери энергии квантом электромагнитного излучения при прохождении космических расстояний, то же самое, что эффект красного смещения спектра далеких галактик, обнаруженный Эдвином Хабблом в 1926 г.
На самом деле кванты света, проходя миллиарды световых лет, отдают свою энергию эфиру, "пустому пространству", так как он является реальной физической средой - носителем электромагнитных колебаний с ненулевой вязкостью или трением, и, следовательно, колебания в этой среде должны затухать с расходом энергии на трение. Трение это чрезвычайно мало, а потому эффект "старения света" или "красное смещение Хаббла" обнаруживается лишь на межгалактических расстояниях.
Таким образом, свет далеких звезд не суммируется со светом ближних. Далекие звезды становятся красными, а совсем далекие уходят в радиодиапазон и перестают быть видимыми вообще. Это реально наблюдаемое явление астрономии глубокого космоса. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.