Лоренцево сокращение - физическая нефизичность

Если вы поинтересуетесь, как относится научный люд к релятивистскому сокращению размеров, то в понимании  сего термина обнаружите некоторый раздрай. Одни считают, что в случае с лоренцевским сокращением мы имеем дело с реальным, геометрическим уменьшением  длины объекта в направлении его движения. Другие уверяют, что реального сокращения нет – есть только кажущееся или, по-другому,  воспринимаемое сокращение, в то время как «на самом деле» движущийся объект сохраняет свои геометрические параметры в неизменности. Кавычки тут  не случайны. Тот же Эйнштейн в этом вопросе занимал позицию, ортогональную обоим предыдущим. Мол, понятие истинных размеров в принципе лишено смысла,  поскольку все системы отсчета равнозначны, и любая из них не менее «всамделишняя», чем  другие.  В виду данного факта принимать за истинный размер состояние тела, находящееся в покое относительно выбранной системы отсчёта, можно лишь условно. Ну, типа, такой «договорнячок»,  чтоб  правильно понимать друг друга. 

Ну, и так, по-сермяжному. Стою я в парижской палате мер и весов, измеряю китайской рулеткой эталон длины  «метр». В это время какой-то «естество-испытатель» пронёсся мимо меня с околосветовой скоростью, удивившись сокращенному виду эталона.  Мне от этого не холодно, не жарко, палате мер и весов тоже (включая китайскую рулетку). Эталон метра как был для меня метровым, так и остался. Как и всё остальное. Единственно, сам естествоиспытатель показался каким-то «сплюснутым». Но это всего лишь восприятие – мы оба всего лишь  так увидели.  

Ну, в самом деле, не считать же себя «сплющенным»  лишь от того, что рядом кто-то пролетел с около-световой скоростью и тебя таковым «увидел»? Гораздо важнее вопрос, что покажут физические приборы? Как они отреагируют на физическое воздействие тела с видимым образом  «сокращенной» длиной. Поэтому займемся экспериментами (как всегда, мысленными).

Представим себе эбонитовую палочку, летящую в направлении своей длины со скоростью С*Cos30 ֯, более известной как 0,87С. Согласно Лоренцу  её кажущаяся длина для нас будет вдвое меньше, чем для неё самой (L` = L*Sin30 = L/2).  Предположим, она ещё и заряжена.  Когда палочка пролетит  мимо измерителя кулоновской силы с обычной, не релятивистской скоростью, прибор отреагирует  «всплеском» показываемых значений.  Если мы возьмём такую же палочку с вдвое меньшей длиной, перенеся на неё весь заряд с длинной палочки, то пролёт её мимо «напряжёметра» вызовет вдвое большую его реакцию. И это понятно – палка меньше, заряд тот же, значит, плотность заряда вдвое выше, оттого и усиление воздействия.  Однако, точно такой же эффект мы обнаружим, если длинная палочка с тем же зарядом пролетит  мимо электроскопа с пресловутыми 0,87С. 

Что это означает? Строго говоря, это означает, что заряженная палочка оказала такое же физическое воздействие, какое было бы у палочки с тем же зарядом, но вдвое меньшей длины. Что, в свою очередь,  можно интерпретировать, как подтверждение физического сокращения её длины – ведь, электроскоп отреагировал на её пролёт как на тело, имеющее большую плотность заряда. То есть, всё как бы сходится – тот же заряд, но с вдвое меньшей длины, оказывает вдвое большее действие на электроскоп из-за бОльшей его концентрации на поверхности палочки.

И это ни разу не секрет. Мы это явление широко используем в быту, понимая его как действие магнитного поля. Да-да, не удивляйтесь. На самом деле никакого магнитного поля нет. Это такая условность, облегчающая понимание релятивистского эффекта, возникающего при движении зарядов. Просто, движение зарядов мы привыкли называть электрическим током, а релятивистский эффект от них - магнитным полем. Слава Фарадею! Гениальная интерпретация! Примите это к сведению и в ступор, пожалуйста, не впадайте. А если ваш «моск» отказывается верить, прочитайте классика, чему он студентов учит. Глава 5. Поля движущихся зарядов, страница, кажется, 156. И не забывайте, что кулоновское взаимодействие аж на  40 порядков больше гравитации и инерции. Потому скорость электронов в проводе даже в 1 мм/сек. таки даёт заметный релятивистский эффект кулоновской силы от совсем не релятивистской скорости, что проявляется в виде силы Ампера, которая крутит электромоторы и заставляет реле срабатывать.

Подобное усиление физического воздействия одним лишь электричеством не ограничивается. Например,  летящая с такой же скоростью лампа дневного света должна казаться вдвое ярче, ибо весь её свет для нас-неподвижных  будет излучаться «как бы» с вдвое меньшей поверхности. Соответственно, будет наблюдаться  удвоенная яркость. Вновь, налицо имеем все проявления физического сокращения размеров релятивистского объекта – с видимым уменьшением геометрической длины, и с подтверждением этого явления пропорциональным усилением  его физических  проявлений.  

Вопрос закрыт? Ведь, казалось бы, все понятно - физический эффект налицо. Тот же «видимый эффект» это тоже вид физического воздействия  - фотонов на сетчатку глаза. Однако червь сомнений гложет ганглий. А не может ли быть так, что усиление физического воздействия, соответствующее  сокращению размеров, происходит без изменения геометрии тела? И это ещё не всё. Есть ещё один «еврейский вопрос» -  что и как в этой палочке «сокращается»?  Тот же эбонитовый стержень  - он же состоит из молекул, верно? А раз так, то сокращение объекта предполагает как сокращение самих молекул (они становятся сплюснутыми), так и расстояний между ними.   

Эйнштейн с ними, с молекулами. Не до них пока. Интересно другое - с чего это пустота между ними станет вдруг сокращаться?  Она, что – тоже «летит с около-световой скоростью», пустота эта? Что в ней такого есть, что может сократиться? И главное, как? Типа, молекулы летят сквозь пустоту, и в этих местах пространство сокращается? Временно, на время пролета всех молекул, так что ли?  И то, не для всех – для неподвижных молекул это же пространство остается прежним. Попахивает абсурдом, однако, дарю идею. Желающие могут  выбить грант  на дополнение преобразований Лоренца формулой релятивистского сокращения планковских  длин, когда через них «чевой-то летит».

Но, боюсь, не прокатит – британские учоные, если и выделят гранты, то себе.  Поэтому  перейдём к макро-факторам.  Проведём мысленный эксперимент с двумя одинаковыми звездолетами  Джона Стюарта Белла, только не будем связывать их верёвками.  Мы заставим их разгоняться от приложения к ним строго одинаковых сил (тяги).  Силами притяжения между ними пренебрежём.

Сначала запустим один звездолет. Пусть через год равномерного ускорения он достигнет скорости 0,87С. Замерим расстояние от точки старта, до места, в котором его скорость достигла требуемого значения. Оно окажется равным L=0,44С, что соответствует расчетной величине. Следом запустим пару звездолетов – один за другим с начальной дистанцией d между ними. И будем следить, когда первый из них достигнет 0,87С. После чего так же замерим пройденное звездолетами расстояние.

И вот тут мы окажемся в недоумении. «По-Лоренцу», при достижении скорости 0,87С расстояние между звездолетами  должно сократиться вдвое – до d/2. Но это означает, что звездолеты пролетят разное расстояние.  Независимо от вариантов, как конкретно реализуется это сокращение – первый ли меньше пролетит, или второй больше, или оба сразу – один меньше, другой больше – роли это не играет, ибо вопрос остается: как объяснить разный путь звездолетов при воздействии на них  одинаковых физических факторов?

И вообще, не абсурдно ли ставить полёт звездолета в зависимость от того, летит ли кто-то впереди него или нет? Если впереди звездолета ничего нет, он летит с одним ускорением. А если впереди кто-то от него убегает, то звездолёт ускорится сверх того, что нам диктует второй закон Ньютона даже в релятивистском его изложении – через рост массы. У него что, масса зависит от того, летит там  кто-то впереди или нет? Ясен пень, это «брэд-оф-сивый-кэбл» (звук, издаваемый одним из видов непарнокопытных при попытке объяснить ему  Теорию Относительности).

Это значит что?

Это значит, что «она приезжала в Москву в ко-ман-ди-ров-ку»  что-то с этим «лоренцем» мы не так интерпретируем,  железная логика.

Поэтому самым непротиворечивым будет признать независимость геометрических  размеров от скорости, не искажённо видимых лишь в состоянии покоя. А под сокращением следует понимать видимое явление, с соответствующим проявлениям физических эффектов, соответствующих сокращенному размеру тела. 

Чтобы до конца прочувствовать  абсурдность реальности релятивистского сокращения, подставим вместо буковок цифирьки. Пусть начальная дистанция между звездолетами была равна двум световым годам. Они синхронно стартовали друг за другом и стали равномерно ускоряться под действием строго одинаковых сил. Через год  оба звездолета должны достигнуть  пресловутых 0,87С. При этом должно  сократиться и расстояние между ними - в два раза, с двух до одного светового года.

Но! Первый звездолет за это время прошёл  0,44 светового года. А второй, за ним следующий, должен пролететь те же 0,44 св. года, плюс расстояние, равное «лоренцеву сокращению», то есть, половине первоначальной дистанции = 2 [св. г.]/ 2 = 1 [св. год]. Итого он должен пролететь за год почти полтора световых года – 1, 44 св.г., достигнув при этом скорости, почти в три раза превышающей световую (2,88С). За год. Вот такой «парадоксальный абсурд невозможности»…

На взгляд неискушенного автора-дилетанта, объяснить этот «парадокс» можно только одним –  в геометрическом смысле никакого сокращения размеров не происходит. Есть искажение восприятия геометрической длины движущегося объекта, с которой происходит передача физического воздействия, в результате чего происходит эффект его усиления, эквивалентный геометрическому сокращению длины.  

На первый слух воспринимается абсурдом – реального сокращения нет, но физически оно есть. Читатель тут вправе возмутиться: «Так, есть оно или нет, сокращение это?» На всякий случай, восприятие это тоже результат физического воздействия. Поэтому самым непротиворечивым будет признать независимость геометрических  размеров от скорости, не искажённо видимых лишь в состоянии покоя относительно тела. А под сокращением следует понимать видимое явление, с соответствующим проявлениям физических эффектов, соответствующих сокращенному размеру тела. 

Получается, на первый взгляд, противоречивая ситуация -  реального сокращения нет, но физический эффект от «сокращения»  есть. Движение объекта, равно как и движение относительно наблюдаемого объекта, вызывает изменение  его физического восприятия – как видимого, так и физического действия на физические же приборы. Та же сила Ампера, вызывающая отталкивание двух проводов, по которым бегут электроны в противоположных направлениях, является релятивистским результатом физического возрастания кулоновской силы, эквивалентного увеличению  количества электронов на единицу длины провода при её сокращении (длины этой).  Но мы же знаем, что от скорости электронов с длиной провода ничего не происходит, да и самих электронов от того, что они «дрейфуют», больше тоже не становится. А физический эффект, соответствующий увеличению плотности электронов в проводе, тем не менее, есть – работающие электромоторы не дадут соврать.

....

Вы свидетели,  ни одна физическая формула не пострадала, преобразования Лоренца  поруганию не подверглись. Изменилось лишь понимание сути явления. Но из него уже можно извлечь пользу. Можно взглянуть на некоторые  релятивистские загадки с иных позиций. Например, парадокс Эренфеста уже никакой не парадокс – его просто нет. Эренфест  стал жертвой «научного обмана от формализма» -  пагубного явления,  широко распространённого в современной физике со времён Фарадея. Никакого релятивистского сжатия вращающегося диска не будет. А то, как он при этом будет выглядеть, это оптический (зачеркнуто) релятивистский  обман здрения…

Но цимес данного повествования совершенно в ином. Как говорится, «в свете изложенного» возникает «философский вопрос»:  как в описываемом случае будет правильнее – «НЕфизическая физичность» или наоборот – «физическая НЕфизичность»?...