Нове
пояснення релятивістських явищ
Віктор Кулігін,
Галина Кулігіна, Марія Корнєва, дослідницька група «Аналіз»
Вступ
На думку
класиків матеріалізму, простір і час не прості властивості матерії, а
корінні форми буття матерії. Від того, як вирішується проблема
просторово-часових відносин у фізиці, залежить, чи піде фізика за
матеріалістичного шляху розвитку або ж потоне в болоті схоластики, догматизму
і навколонауковою фантастики.
Займаючись
багатьма проблемами фізики, ми накопичили багатий науковий матеріал, зокрема,
по Спеціальної теорії відносності. Ми не любителі по кожному непорозуміння
у фізичних теоріях висловлювати альтернативну гіпотезу. Але цей «гнійник» вже
давно назріло і його потрібно розкрити.
Ми встановили,
що виведення формули Лоренца містить фізичну помилку. Виправлення цієї помилки з
одночасним видаленням серії гносеологічних помилок докорінно змінює
інтерпретацію релятивістських явищ. Але, головне, фізика знову повертається до
загальним для всіх інерційних систем евклідовому простору і єдиного для всіх
систем часу. Це дозволяє зберегти у фізиці сверхсветовие швидкості частинок
і миттєве взаємодія.
Опублікувати таку
роботу в «товстих журналах» неможливо. Апологети СТО займають ключові посади в
наукових установах та організаціях, у редакціях фізичних журналів. Доля
подібних статей «запрограмована»: робота буде лежати в редакції рік, два, а
коли його буде відхилено, на основі зарозумілою і безвідповідальною рецензії.
Така доля багатьох нових робіт.
Наша стаття
адресована широкому колу читачів, які цікавляться проблемами теорії
відносності, від тих, хто тільки починає знайомитися з релятивістськими явищами,
до тих, хто глибоко пізнав теорію та її проблеми. У ній немає складних формул і
довгих математичних доказів, зрозумілих лише фахівцям.
Математична сторона існує, і вона буде викладена окремо. Ми сподіваємося,
що стаття допоможе трохи розібратися в хитросплетінні наукових помилок і
вбереже багато молоді уми від застарілих догм і забобонів сучасної
фізики. За цими умами майбутнє фізики.
1.
Становлення теорії відносності
До появи
рівнянь Максвелла (1864г.) закони механіки та електродинаміки (закони Ньютона,
Кулона, Ампера та ін) задовольняли принципом відносності Галілея:
«Механічний
експеримент дає однакові результати в нерухомій лабораторії (системі
відліку) і в будь-якій лабораторії, яка рухається рівномірно і прямолінійно
щодо першого ».
Іншими словами,
закони природи і рівняння, що описують їх, не повинні мінятися при
перетвореннях Галілея:
x '= x - Vt; y' = y; z '= z; t' = t.
(1.1)
де V --
відносна швидкість руху двох інерційних систем відліку (лабораторій),
спрямована вздовж осі x, тобто галілеївських швидкість відносного руху.
Рівняння
Максвелла «порушували» цей фундаментальний принцип. Форма рівнянь Максвелла
вже не зберігалася при перетвореннях Галілея.
Лоренц в 1904
році остаточно встановив, що рівняння Максвелла залишаються інваріантними
щодо іншого перетворення, яке стало носити надалі його
ім'я:
x '= (x - vt)/(1 - v2/c2) 1/2;
y '= y; z' = z; t '= (t - xv/c2)/(1 - v2/c2) 1/2
(1.2)
де v --
лоренцевская швидкість відносного руху двох інерційних систем.
Різниця між v і V ми встановимо пізніше.
Ранні спроби
зберегти перетворення Галілея для електродинаміки шляхом посилання на можливе
існування ефіру в той час були непереконливі. Лоренц і Пуанкаре тривалий
час в листуванні обговорювали цю проблему між собою. У результаті Пуанкаре
приходить до висновку про необхідність узагальнення принципу відносності Галілея і
поширення його на електродинаміку. Він таким чином формулює
принцип, який пізніше став одним з важливих принципів теорії пізнання [1]:
«Закони
фізичних явищ повинні бути однаковими як для нерухомого спостерігача,
так і для спостерігача, що рухається прямолінійно і рівномірно, оскільки у нас
немає можливості переконатися в тому, чи ми беремо участь в такому русі чи ні ».
Незважаючи на те,
що цей принцип спирався, головним чином, на негативні результати по
виявлення ефіру, що існували тоді, він і досі грає велику
евристичну і критеріальні цінність. Він обмежує або відтинає від фізики
ті фундаментальні теорії, які не задовольняють цим принципом, який ми
назвемо принципом Галілея - Пуанкаре. Звернемо увагу, що тут немає
«Прив'язки» до будь-якого конкретного перетворення просторово-часової
системи відліку.
У багатьох
підручниках цей принцип незаконно віддається
А. Ейнштейна. Так, наприклад, В. Г. Левич пише [2]: «В основу теорії
відносності покладені два постулати: 1. Принцип відносності А. Ейнштейна
... Згідно з принципом відносності Ейнштейна, рівномірний і прямолінійний
рух тіл не робить впливу на що відбуваються в них процеси ». Пріоритет
Пуанкаре приписується Ейнштейна. Це, мабуть, не випадково, якщо взяти до
увагу роботи [1, 3, 4, 5, 16]. Хоча ці проблеми повинні вирішувати історики
науки, ми рекомендували б читачам ознайомитися із зазначеними роботами і
скласти власну думку.
Принцип Галілея
- Пуанкаре носить, як говорилося, філософський характер, оскільки в ньому немає
вказівок на характер перетворень, яким повинні задовольняти фізичні
закони. Він обов'язковий для будь-яких законів і теорій, навіть, якщо вони враховують ефір
як якусь середу, і він не накладає обмеження на вигляд перетворень.
Але як
правильно реалізувати цей принцип для механіки та електродинаміки одночасно?
Від такої реалізації залежала доля подальшого розвитку фізики. Драматизм
пошуків правильного рішення ускладнювалася тим, що на зламі століть (XIX. .. XX
століття) філософія природознавства була вже в глибокій кризі (який
триває і зараз). Ейнштейн висловив наступну гіпотезу, що лягла в
основу Спеціальної теорії відносності [6]:
«Всі закони
природи повинні бути інваріантними щодо перетворень Лоренца, а не
Галілея. Перетворення Галілея має випливати з перетворення Лоренца при
v/c
