Теория относительности и движение с ускорением

Адепты Теории относительности, разработанной Альбертом Эйнштейном, любят рассказывать сказки о том, как прекрасно работает эта теория.
Криво она работает! Как только появляется необходимость рассматривать вращательное движение или прямолинейное ускоренное движение, так сразу же проявляются парадоксы.

Цитата из Википедии:

Логический парадокс – противоречие, имеющее статус логически корректного вывода и, вместе с тем, представляющее собой рассуждение, приводящее к взаимно исключающим заключениям. Логическая ошибка парадокса объясняется неверным выбором логических посылок, например, когда речь идёт о предметах, не имеющих чёткого определения.

Таким образом, парадокс – это то место в рассуждениях, в котором обнаружена ошибка, причем ошибка именно в логике, а не в математических расчетах.
Важно также отметить, что место обнаружения и место возникновения ошибки могут в цепочке рассуждений довольно далеко отстоять друг от друга: после обнаружения парадокса все рассуждения нужно перепроверять с самого начала.

Самый первый из парадоксов, проявившихся при использовании Теории относительности Эйнштейна – парадокс близнецов.

Цитата из Википедии:

Парадокс близнецов – мысленный эксперимент, при помощи которого пытаются доказать противоречивость специальной теории относительности. Согласно СТО, с точки зрения «неподвижных» наблюдателей все процессы у двигающихся объектов замедляются. С другой стороны, принцип относительности декларирует равноправие инерциальных систем отсчёта. На основании этого строится рассуждение, приводящее к кажущемуся противоречию. Для наглядности рассматривается история двух братьев-близнецов. Один из них (далее «путешественник») отправляется в космический полёт, второй (далее «домосед») – остаётся на Земле. После полёта путешественник возвращается на Землю. Чаще всего «парадокс» формулируется следующим образом:
Формулировка I. С точки зрения домоседа часы движущегося путешественника имеют замедленный ход времени, поэтому при возвращении они должны отстать от часов домоседа. С другой стороны, в системе отсчета путешественника двигалась и ускорялась Земля, поэтому отстать должны часы домоседа. На самом деле братья равноправны, следовательно, после возвращения их часы должны показывать одно время.

Цитата из Википедии:

В форме парадокса этот эффект сформулировал в 1911 году Поль Ланжевен. Придание парадоксу наглядной истории космического путешествия сделало его популярным, в том числе и в ненаучных кругах. Сам Ланжевен считал, что объяснение парадокса связано с ускоренным движением путешественника, которое необходимо для его возвращения на Землю.

Очевидное решение проблемы близнецов на основании преобразований Лоренца выглядело так: часы замедляются в той системе, которая движется относительно среды (светоносного эфира).

Проблема возникла вследствие того, что Эйнштейн исключил эфир из своей теории. 

После обнаружения парадокса близнецов адепты Теории относительности развили бурную деятельность и придумали множество неправдоподобных «иезуитских» объяснений, почему его якобы не следует считать парадоксом.
Первая попытка выглядела так: ход часов замедляется вследствие того, что корабль путешественника движется с ускорением: ускоряется, тормозит, разворачивается, а затем на обратном пути снова ускоряется, потом – тормозит.
Однако в уравнения Лоренца, на которые опирается Теория относительности, ускорение вообще не входит: замедление хода часов проявляется именно в процессе равномерного движения. Путешественнику же вовсе не обязательно все время пути двигаться с ускорением: время разгона и торможения может быть мало по сравнению с продолжительностью равномерного движения.

Следует отметить, что в движущейся с ускорением системе физические процессы вообще протекают не так, как в системе, движущейся равномерно. Если же ускорение велико, то и часы, и сам путешественник могут быть попросту расплющены и раздавлены.

Далее отличился по части иезуитизма сам Эйнштейн.
Цитата из Википедии:

После создания общей теории относительности Альберт Эйнштейн в 1918 году объяснил парадокс при помощи факта влияния гравитационного поля на ход времени.
В самом деле, согласно общей теории относительности, часы идут тем быстрее, чем больше гравитационный потенциал в том месте, где они находятся.

Можно подумать, что если корабль стартует не с планеты, а с космической станции, то парадокса не будет!

В случае же вращательного движения приверженцы Теории относительности запутываются в парадоксах практически сразу: если нет окружающей среды (эфира), то относительно чего происходит вращение?

Допустим, что физическая лаборатория находится внутри непрозрачной сферы и никаких датчиков на поверхности сферы нет. Можно ли, используя лабораторное оборудование, определить, вращается сфера или нет? Запросто – при помощи акселерометра!

А что будет с показаниями часов, находящихся в центре вращающейся сферы и на ее внутренней поверхности? Одинаково часы идут, или нет?

Теперь копнем глубже: лет, эдак, на четыреста назад.

Декарт, например, идею относительности движения излагал так (Декарт Р. Рассуждения о методе ; Начала философии ; Страсти души : [перевод с французского] / Рене Декарт. – Москва : Эксмо, 2019. Страница 202):

ХХIV. Но движение (разумеется местное: оно одно только составляет предмет моих размышлений; и не думаю, чтобы нужно было измышлять в природе вещей какое-либо иное) – движение, говорю, в обычном понимании итого слова, есть не что иное, как действие, путем которого данное тело переходит с одного места на другое. И подобно тому как (что напоминалось выше) относительно одной и той же вещи, в одно и то же время можно полагать, что она и меняет и не меняет свое место, также можно сказать: вещь движется и не движется. Так, кто сидит на корабле, выходящем из гавани, тот, конечно, считает себя движущимся, если осматривается по берегам и представляет себе их неподвижными; но он думает противное, взирая на корабль, части которого все время сохраняют одинаковое расположение. И поскольку мы обычно полагаем, что во всяком движении присутствует действие, а в покое – прекращение действия, здесь даже более уместно говорить о покое, чем о движении, так как никакого действия данный субъект в себе не чувствует.

Рассуждения об относительности движения в XVII веке основывались только на ощущениях человека, находящегося на борту корабля.
Допустим, что на море наступил полный штиль и корабль движется по инерции. Находясь в трюме, человек действительно не почувствует замедление движения корабля, вызванное сопротивлением со стороны воды и воздуха. Современные же приборы – акселерометры – на такое вполне способны.

Таким образом, в примере с кораблем, который использовали теоретики для объяснения идеи относительности, имела место логическая ошибка, связанная с неправильной расстановкой приоритетов: прежде всего нужно было рассматривать движение тела относительно окружающей его среды, и только потом – относительно других тел. Именно среда оказывает сопротивление движению тела.
Там, где есть какая-либо среда, движение тела по инерции будет замедленным, а не равномерным.

Зря теоретики вычеркнули из современной физики светоносный эфир: парадоксы в теории появляются из-за того, что не учитывается влияние среды на движение тел. Кроме того, следует также отметить, что не может описываться одинаковыми уравнениями движение относительно эфира:
- тела и элементарной частицы;
- заряженного и не заряженного тела;
- заряженной и не заряженной частицы.
Преобразования Лоренца представляют собой систему упрощенных уравнений, пригодную только для приближенных вычислений и применимую только на уровне элементарных частиц. Эти уравнения предполагают, что эфир свободно проходит сквозь тело, но уже в начале XX века опыты Майкельсона, Морли и Миллера вполне убедительно показали, что сквозь планету, например, эфир не проходит.

Исключив эфир из физики, теоретики заблокировали целый ряд направлений для экспериментальных исследований. О свойствах среды, через которую распространяются физические взаимодействия, в результате не известно почти ничего.
Например, не известно, на сколько эфир способен проходить через материальные тела.
Для того, чтобы космонавт-путешественник на корабле старел медленнее, чем его брат-близнец на планете, эфир должен проходить сквозь стенки корабля. Если он не проходит, то часы на корабле будут идти примерно с той же скоростью, что и на планете.