Теория познания Часть 5. (анализ теории относительности)

Начнем анализ уже изрядно надоевшего всем парадокса близнецов.

 С одной стороны, мы имеем одновременно два взаимоисключающих утверждения:

• Брат 2 моложе брата 1 (утверждение брата 1).

• Брат 1 моложе брата 2 (утверждение брата 2).

С одной стороны,оба утверждения объективны, поэтому мы имеем логическое противоречие,как  справедливо утверждают противники СТО. Известно, что научная теория не может содержать логических противоречий. Противники СТО правы.

С другой стороны, Пуанкаре в 1904 году высказал утверждение о равноправии инерциальных систем отсчета и о единстве законов в таких системах отсчета. Это есть фундаментальное положение, отвечающее материалистическому мировоззрению.

Отказ от преобразования Лоренца есть одновременно отказ от равноправия инерциальных систем отсчета.   Как следствие появляется убеждение в существовании «ПУПА МИРА», т.е. абсолютной системы отсчета. В каждой системе, которая движется равномерно относительно этой абсолютной системы, будут свои физические законы, которые отличаются от законов абсолютной системы отсчета. Какой выбор должны сделать ученые?

Ученые могут сохранить логику, но тогда они должны отвергнуть принцип Пуанкаре. Таково мнение противников СТО. Ученые могут сохранить принцип Пуанкаре, но тогда они обязаны признать логику необязательной для науки. Чтобы поддержать свою точку зрения, сторонники СТО любыми способами стараются доказать что СТО имеет солидное «экспериментальное подтверждение».

Но эксперименты могут подтвердить только математический формализм теории, т.е. количественные соотношения. Этого никак не могут понять некоторые ученые и почти все философы. Физическая интерпретация нацелена на качественное объяснение сути явлений и должна опираться на материалистическое мировоззрение ученых. Исследовательская группа «Анализ» провела свои исследования. Наш анализ показал, что Эйнштейн допустил гносеологическую ошибку. Именно эта ошибка стала источником парадоксов и неправильного объяснения физических явлений.

Современная философия остановилась в своем развитии. Философы, как правило, не умеют проводить гносеологический анализ физических теорий. Физики потеряли веру в современную философию. Скептическое отношение физиков к философии есть явное доказательство этого факта. Однако физика не может развиваться вне философского мировоззрения. Любая интерпретация явлений есть отражение логики качественных связей и отношений, есть отражение мировоззренческих позиций исследователя.

Надежд на профессиональных философов не осталось. Философский «вакуум» образовавшийся в 20 веке физики должны преодолевать сами. По этой причине мы начнем с анализа некоторых философских проблем СТО. Мы рассмотрели содержание философских категорий «явление и сущность» (Часть 4). Это есть необходимый шаг, поскольку сущность мы познаем, исследуя явления. Заметим, что из-за неумения отделить при анализе явление от сущности потерпели неудачу философские взгляды Авенариуса и Маха. Та же самая причина привела Эйнштейна к неправильному объяснению релятивистских явлений в СТО, описываемых преобразованием Лоренца.

 

Иллюстрация «подводных камней» в парадоксах СТО

Пример 1. Мы заметим следующее. Информация к наблюдателю доставляется световыми лучами. Не случайно во всех мысленных все экспериментах Эйнштейн использовал световые лучи. Рассмотрим пример, где виден источник, подталкивающий к неправильному объяснению. Мы его предлагаем, как иллюстрацию структуры линейных парадоксов СТО. Итак, пусть два одинаковых стержня, стоящих вертикально, разделены вогнутой линзой, как показано на Рис.2, стоящих вертикально, разделены вогнутой линзой, как показано на Рис.2.

https://aftershock.news/sites/default/files/u40026/%D1%81%D1%82%D0%BE22.gif

Рис. 2

Первый наблюдатель рассматривает конструкцию справа, второй наблюдатель рассматривает конструкцию слева. Правый наблюдатель видит перед собой синий стержень H_bи сквозь линзу он видит красный стержень h_а. Правому наблюдателю кажется, что синий стержень длиннее красного H_b >  h_a .  Левый наблюдатель утверждает обратное. Он считает красный стержень длиннее синего стержня, H_a > h_b. Какой из стержней длиннее на самом деле?

Мы совершаем грубую ошибку, если мы отождествляем характеристику явления h с характеристикой «сущности» H. Мы не имеем права рассматривать высоту мнимого изображения h_a или h_b. как сущность, т.е. как реальную высоту стержня.

Величины h_a или h_b зависят от расстояния d. Расстояние d есть условие наблюдения (вспомним «золотое правило»). Следовательно, h_a и  h_b есть характеристики явления. Они представляют искаженное отображение сущности. Величины H_a и H_b не зависят от условия, т.е. от расстояния до линзы d. Поэтому они являются характеристики сущности. Таким образом, кажущееся логическое противоречие легко устраняется.

Мы отметим еще один важный аспект. Уменьшение наблюдаемой высоты стержня обусловлено искажением фронта световой волны. Это явление используется в телескопах, микроскопах, биноклях.  Теперь мы можем без опаски перейти к анализу парадоксов СТО, используя «золотое правило». Напомним, что условием в СТО является скорость относительного движения v.

Характеристики, не зависящие от скорости v, есть характеристики сущности. Если характеристика зависит от относительной скорости v, тогда она есть характеристика явления.

Пример 2.  Сжатие масштаба. Пусть два наблюдателя имеют одинаковые линейки. Длина линейки каждого наблюдателя (близнеца) есть l₀. Когда наблюдатели пролетают мимо друг друга, они сравнивают длины линеек.

Наблюдатель 1 утверждает, что его линейка l₀ длиннее линейки l₂ наблюдателя 2

.l₂ = l₀ [1 - (v/c)²] ^1/2

   

Наблюдатель 2 утверждает, что его линейка l₀ длиннее линейки l₁ наблюдателя 1. ( ) ;

 .l₁ = l₀ [1 - (v/c)²] ^1/2

 Мы видим, что l₁ и l₂ зависят от скорости v. Следовательно, l₁ и l₂  есть характеристики явлений («золотое правило»!). Эти характеристики отличаются от реальной длины l₀ (характеристика сущности). Причинна та же, как и в предыдущем примере.

Один и тот же фронт волны любого светового луча имеет разные направления в двух инерциальных системах отсчета, движущихся друг относительно друга. Поэтому искажение фронта волны приводит к кажущемуся сокращению длины движущейся линейки. Это аналогично рассмотренному ранее примеру, только здесь искажение фронта из-за относительной скорости.

 Делаем  вывод: реально стержни не сокращаются, а пространство это не «гармошка». Оно не зависит от выбора инерциальной системы отсчета, а искажения обусловлены изменением направления фронта световой волны. Пространство является общим для всех инерциальных систем.

Пример 3. Замедление времени. Мы немного изменим мысленный эксперимент Эйнштейна. Пусть оба близнеца имеют светодиоды с зеленым световым излучением. Период колебаний равен T₀. Как и в предыдущем примере, братья движутся с относительной скоростью v. Когда братья встречаются, они сравнивают периоды наблюдаемых колебаний. Неподвижный брат 1 видит желтое свечение

(T₂ = T₀ [1 - (v/c)²] ^-1/2 ) светодиода движущегося мимо него брата 2 и зеленое свечение  (период T₀) своего светодиода. Наблюдаемый период колебаний T₂ больше, чем период колебаний T₀ неподвижного светодиода.:   

Движущийся брат 2 покоится в своей системе отсчета. Он видит желтый свет (T₁ = T₀ [1 - (v/c)²] ^-1/2 ) , поступающий от диода пролетающего брата 1. Наблюдаемый братом 2 период колебаний T₁ больше, чем период колебаний T₀ неподвижного светодиода брата 2;

 Мы вновь используем «золотое правило». Периоды T₁ и T₂ завися,т как видно из формул, от скорости относительного движения, v. Следовательно, периоды T₁ и T₂ есть явления. Периоды T₁ и T₂ есть искаженные проекции сущности T₀ в систему отсчета движущегося наблюдателя. Такое явление называется «поперечным эффектом Доплера». Итак реальное время не зависит от выбора инерциальной системы отсчета. Оно едино для всех инерциальных систем. Теперь мы можем сделать следующие окончательные выводы, оставаясь в рамках преобразования Лоренца:

1. А.Эйнштейн математически правильно вывел формулы.  Однако он дал неверное объяснение полученным результатам (философское невежество).

 2. Пространство для всех инерциальных систем является общим. Никаких реальных «сжатий масштабов» не существует.

3. Время едино для всех инерциальных систем отсчета. Никакого реального «замедления времени» в природе нет.

Итак, мы вернулись к классическим пространственно-временным отношениям. Это закономерно. Многие выдающиеся ученые понимали некорректность СТО А. Эйнштейна. Например, известный физик лауреат Нобелевской Премии Percy Williams Bridgman шутил по поводу «резиновых масштабов и исключительно неправильно идущих часов» в Специальной теории относительности.

Теперь предстоит дать новые объяснения релятивистским явлениям, оставаясь в рамках классических представлений о пространстве и времени. Все существующие нагромождения многомерных пространств есть плод философского невежества А. Эйнштейна.

Но я его не осуждаю. Он имел мысли и имел право их выставлять свои идеи на суд научной общественности. Только вот «научная общественность» оказалась на голову ниже Эйнштейна и легко поддалась на его фантазии, принимая их за новое слово в науке. К ним у меня серьезные претензии.

А вы как относитесь к критериям и их следствиям?