Get the Flash Player to see this player
 

76 MБ
22 мин : 39 сек
640 x 480
06 янв 2013



Одобряю
Запомнить
Текущий кадр




Академик Виктор Катющик - 2012-02-04 - Пространство-время - Континуум

Альбом Академик Виктор Катющик - Новая Наука (28 видео)

http://sceptic-ratio.narod.ru/fi/kritika-TO-1.htm

Пространство

Сокращение длин в СТО не может отражать реального физического эффекта, поскольку один и тот же объект виден разным наблюдателям по-разному (необъективность). Кроме того, переход от одной системы отсчета к другой может происходить довольно быстро и это сразу отражалось бы на всей (даже бесконечной) Вселенной, что явно противоречит защищаемому СТО принципу конечной скорости передачи взаимодействий, а значит и принципу причинности. Следовательно, подобное сокращение — это не более, чем вспомогательные математические выкладки с величинами, некоторые из которых не имеют физического смысла. Привлечение реального физического механизма к объяснению процесса сокращения длин в СТО невозможно, так как сокращение должно иметь место сразу при любой скорости v ≠ 0. В действительности же ясно, что в процессе ускорения объект можно не только толкать, но и тянуть за собой и тогда вместо сокращения имелось бы растяжение (экспериментально обнаружимое!). При медленном постоянном ускорении это постоянное состояние растяжения оставалось бы одинаковым в течение всего времени ускорения. Таким образом, сокращение никогда не начнется.

* * *

[Нижеследующее замечание проистекает из парадокса длины, получившего название дрейф нуля системы отсчета. Подробное описание этого и других пространственных парадоксов можно найти в учебнике Акимова О.Е. «Естествознание: Курс лекций».]

Попытка спрятаться от объяснения механизмов сокращения длин за общую фразу типа "это кинематический эффект самого пространства" неудачна из-за неопределенности "направления сокращения" (к какой точке пространства?). Действительно, начало отсчета (наблюдателя) можно поместить в любую точку бесконечного пространства как внутри, так и левее или правее объекта, и тогда весь объект, кроме сокращения, будет еще перемещаться к данной произвольной точке. Это сразу доказывает противоречивость или нереальность данного эффекта. Не ясно, к какому концу отрезка должно происходить сокращение этого отрезка, если движущаяся система с двумя наблюдателями (движущимися) на концах отрезка создана импульсно. Не может спасти ситуацию и фраза о "взаимной однозначности преобразований Лоренца". Этого совершенно недостаточно. Взаимная однозначность некоторого математического преобразования позволяет использовать его для удобства расчетов, но это вовсе не означает, что любое взаимно однозначное математическое преобразование обладает физическим смыслом. Также странным является процесс остановки сократившихся тел. Возникают вопросы: в какую сторону восстанавливаются их размеры? Куда делось сокращение пространства, если за этим телом наблюдали разные удаленные наблюдатели?

* * *

Неверным является мнение Мандельштама [19] о том, что нет "действительной длины" и его пример с угловой мерой предмета. Угловая мера предмета зависит не только от размеров предмета, но и от расстояния до него, то есть от двух параметров. Следовательно, ее можно сделать однозначной только если зафиксировать один параметр — расстояние до предмета. Неверным является и его высказывание, что при любом способе измерения длин движущиеся по-разному стержни обладают различной длиной. Например, возможна процедура измерения (прямого сравнения) предварительно повернутых перпендикулярно относительному движению стержней. Затем стержни можно поворачивать произвольным образом. Они вообще могли медленно вращаться, чтобы в момент совпадения оказаться перпендикулярными движению. Тогда этот способ даже в СТО совершенно не зависит от относительного движения.

Некоторые релятивисты считают, что вообще нет сокращения длин - есть только поворот, например, для куба (то есть они не могут однозначно договориться даже между собой). Отсутствие реального поворота куба (или то, что это только кажущийся эффект) легко доказать, если куб будет лететь прижатым к потолку. Вообще говоря, расстояние до объектов, их видимую скорость и размеры даже с помощью света можно определять несколькими "непротиворечивыми" самими по себе способами. Например, даже для единственного наблюдателя: по угловым размерам, по освещенности, по эффекту Допплера. Но получение разных значений для одной и той же физической величины вовсе не отменяет единственные истинные объективные характеристики тела и его движения (под которые градуируются приборы).

СТО пытается "купить" непротиворечивость ее определения длин путем отказа от объективности ряда других физических величин. Однако, со временем этот фокус не проходит — оно необратимо. Отметим странную вещь: в смысле обратимости (при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой и обратно!) линейные преобразования Лоренца совершенно эквивалентны для координат и для времени (обратимы). Поэтому странно, когда разница в размерах тел исчезает при возвращении в первоначальное состояние (например, для близнецов), а разница в прошедшем времени остается.
Сложение скоростей

Рассмотрим следующее методическое замечание. Весьма странным для кинематических понятий является некоммутативность релятивистского закона сложения скоростей для неколлинеарных векторов. Свойство некоммутативности (и то, что преобразования Лоренца без вращений не составляют группу) слегка упоминается лишь в некоторых учебниках теоретической физики. Однако, например, в квантовой механике аналогичное свойство существенно меняет весь математический аппарат и физически выражает одновременную неизмеримость некоммутирующих величин.

Из общего релятивистского закона сложения скоростей



видно, что результат зависит от порядка преобразования: например, в случае последовательности



где i и j — орты прямоугольной системы координат, получаем нулевую итоговую скорость, а для другого порядка тех же величин



получим ненулевую скорость, которая весьма сложно зависит от скоростей v1 и v2. Последовательное применение преобразований (движений) v1i и v2j приводит к



а в другом порядке v2j и v1i приводит к



то есть получаем разные вектора (Рис. 1.21).



Рис. 1.21. Параллелограммы скоростей в СТО

Что же в таком случае может означать разложение вектора скорости на компоненты? Во-первых, перенос простейших классических методов расчетов (коммутативной алгебры) на релятивистские уравнения (некоммутативные) неправомерен: даже решение векторных уравнений покомпонентно требует дополнительных постулатов, усложнений или разъяснений. Во-вторых, невозможно простое применение методов классической физики (принципа виртуальных перемещений, вариационных методов и т.д.). Пришлось бы даже ноль "индивидуализировать": количество "нулевых" величин, составленных из некоторой векторной комбинации должно быть равным количеству "нулевых" величин, составленных из зеркальной векторной комбинации. Следовательно, и теория флуктуаций также нуждалась бы в дополнительном обосновании. Таким образом, вопреки тезису "о простоте и элегантности СТО" для правильного обоснования даже простейших процедур пришлось бы вводить множество искусственных усложнений и разъяснений (чего нет в учебниках).

* * *

Могут ли преобразования Лоренца описывать последовательные переходы от одной инерциальной системы к другой и отвечает ли релятивистский закон сложения скоростей реальным изменениям скорости? Конечно, нет. Для начала напомним, какой смысл вкладывается в релятивистский закон сложения скоростей. Он должен доказывать, что сложение движений не может привести к скорости, большей скорости света. Как в таком случае можно складывать движения? Например, относительно звезд движется наша Земля (фактически существует первая движущаяся система отсчета), с Земли взлетает космический корабль с большой скоростью (фактически "создана" вторая движущаяся система отсчета), затем с этого космического корабля взлетает следующая ракета (третья система отсчета) и т.д.. Именно это должно иметься в виду под последовательным применением преобразований. Тогда отпадает, например, вопрос о том, какую скорость в законе сложения скоростей считать первой, а какую второй (это важно для некоммутативных преобразований).

* * *

поскольку мы последовательно переходили от одной инерциальной системы к другой, а поворот означает неинерциальность системы, то СТО сама выходит за рамки собственной применимости, то есть противоречива. Если бы этот поворот был реальным, то это означало бы необъективность понятия инерциальной системы (так как результат зависел бы от способа перехода к данной системе) и, как следствие, об отсутствии самой базы для существования СТО.

Одним из проявлений противоречивости СТО является прецессия Томаса: исходя из последовательности инерциальных систем (движущихся прямолинейно и равномерно) вдруг в итоге получается вращение предмета (принципиально неинерциальное движение). Таким образом, переход от излагаемых в стандартных учебниках преобразований Лоренца в "математическом пространстве" 1+ 1 (t + x) к преобразованиям Лоренца в "пространстве" 1 + 2 или 1 + 3 содержит физические противоречия.

Многие интуитивно понятные свойства физических величин теряют свой смысл в СТО. Например, относительная скорость перестает быть инвариантной. Частицы, вылетающие вдоль одной прямой с разными скоростями образуют в СТО сложный "веер скоростей" для движущейся системы. Изотропное распределение по скоростям в СТО перестает быть таковым для другой движущейся системы. Никакого заявляемого упрощения в СТО на самом деле нет.

Из СТО вовсе не следует невозможность скоростей v c. И добавление о том, что это относится только к скорости передачи сигнала — искусственное добавление (ввиду наличия очевидных контрпримеров к расширенному толкованию). Однако, даже с подобным добавлением остается недостаточно детерминированным понятие сигнала (информации). Например, получая сигнал от вспышки сверхновой, разве мы не уверены, что такая же информация "содержится" на диаметрально противоположном расстоянии от сверхновой, то есть мы знаем об этом со скоростью 2c? Или это не информация? Следовательно, в СТО может иметься ввиду только информация на материальном носителе электромагнитной природы, распространяющаяся в вакууме последовательно через все точки пространства от источника до приемника сигнала.

* * *

Очевидно также, что физическое ограничение на величину скорости не может накладываться математикой (тот факт, что под знаком радикала в некоторых выражениях будет стоять отрицательная величина). Надо просто вспомнить, что все формулы СТО получены с использованием обмена световыми сигналами (метод синхронизации Эйнштейна). Если же тело сразу движется быстрее света, то его просто не сможет догнать сигнал, посланный вдогонку. Аналогично можно ввести синхронизацию с помощью звука (и также будут особенности в формулах), но отсюда вовсе не будет следовать невозможность сверхзвуковых скоростей. Скорость распространения возмущений (звуковых или световых) в среде никак не связана со скоростью движения некоторого тела сквозь эту среду.



  Комментарии       
Имя или Email


При указании email на него будут отправляться ответы
Как имя будет использована первая часть email до @
Сам email нигде не отображается!
Зарегистрируйтесь, чтобы писать под своим ником
Категории ВИДЕО »