24. ПРИНЦИП АБСОЛЮТНОГО ДВИЖЕНИЯ И СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ЭЙНШТЕЙНА (СТО)
Параметры равномерного и прямолинейного движения свободных тел не могут быть определены из любой системы отсчета, поэтому официальная физика провозглашает принцип относительности. Новая физика считает, что все свободные тела движутся по винтовой линии. Это движение абсолютно и его параметры легко определить из любой системы отсчета, поэтому принцип относительности необходимо заменить принципом абсолютного движения. При этом легко получить все формулы, полученные в рамках СТО.
Ранее мы пришли к выводу, что пространство есть вместилище вещей и доказательства его искажения нельзя признать основательными. Время - вместилище событий и мы показали, что попытки объяснения некоторых явлений изменением хода времени также неосновательны. Таким образом, как общая, так и частная теория относительности Эйнштейна должны быть заменены более простыми и более адекватными опытным данным неоклассическими представлениями. “Теория относительности, или релятивистская теория, была создана Альбертом Эйнштейном в 1905 г. Теория относительности, называемая также частной или специальной теорией относительности, включает в себя теорию пространства-времени, механику быстрых движений со скоростями, близкими к скорости света, электродинамику и оптику движущихся сред. Общая теория относительности, представляющая собой теорию тяготения, была создана А. Эйнштейном в 1916 г.”. Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по физике, “Высшая школа”, М., 1962, стр. 300.
Прежде чем анализировать СТО, нужно разобраться с принципом относительности Галилея. “Опыт показывает, что во всех инерциально движущихся системах отсчета все механические явления протекают одинаково. Это положение носит название принципа относительности Галилея, или принципа относительности механики. Его можно сформулировать иначе: никакими механическими опытами невозможно определить, находится ли система в инерциальном движении или покоится. Обе формулировки эквивалентны”. Там же, стр. 300. С точки зрения рассматриваемой в этой книге новой физики, принципа относительности движений не существует и его необходимо заменить принципом абсолютности движения, хотя официальная наука считает это величайшей глупостью. “Механическое движение тела относительно, - это положение означает, что о движении тела, его перемещении в пространстве можно говорить лишь в том случае, если указано, по отношению к какому телу происходит движение, относительно какого тела происходит перемещение. Понятие “абсолютное движение тела” как движение тела по отношению к “абсолютному” пространству Ньютона бессодержательно”. Там же, стр. 300.
Поскольку абсолютного покоя не существует, то разговор можно вести только о движущихся телах. Все свободные тела движутся по винтовой линии, поэтому не имеет значения, сидим ли мы верхом на электроне или на космическом теле и пытаемся определить его абсолютную скорость (не по отношению к чему-либо, как это не парадоксально). Ее можно определить как по внешним ориентирам, определяя радиус винтовой траектории, так и сидя внутри изолированной от внешнего мира камеры. В последнем случае все параметры тела, связанные с его массой (плотность, ускорение под действием определенной силы и т.п.) однозначно определяются абсолютной скоростью этого тела в соответствии с формулой релятивистского увеличения массы тела, которую мы получили вне представлений СТО. Если мы к этой формуле будем применять принцип относительности скорости движения, то придем к выводу, что масса тела одновременно будет иметь любые значения, т.е. станет неопределенной, что противоречит и опыту и здравому смыслу. Другой вопрос, что при малой абсолютной скорости движения релятивистское увеличение массы столь мало, что его очень трудно определить экспериментально. Трудность усугубляется еще и тем обстоятельством, что рост массы одинаков для всех окружающих экспериментатора тел, и нужно иметь под рукой точные “стандартные” значения, например, некоторой силы.
Преобразования координат Галилея можно рассматривать, как определение координат одной и той же точки пространства абсолютно неподвижной и движущейся с абсолютной скоростью v системы отсчета. Из этих преобразований получается, что размеры движущегося тела не меняются, время абсолютно и его ход не меняется в любых системах отсчета, следовательно, и интервал между двумя событиями инвариантен (постоянен) относительно преобразований Галилея. Уравнения движения Ньютона также сохраняют свой вид в любой инерциальной системе. На том основании, что уравнения Максвелла для электромагнитной волны меняют свой вид при переходе от неподвижной к движущейся системе отсчета, официальная физика считает, что оптические и электродинамические явления не подчиняются принципу относительности Галилея. “Так как уравнения Максвелла меняют свой вид при переходе от неподвижной системы к движущейся, то это означает, что оптические и электродинамические явления в движущейся и неподвижной системах отсчета должны протекать по-разному”. Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по физике, “Высшая школа”, М., 1962, стр. 301. То, что эти явления зависят от абсолютной скорости движения показано ниже в этой главе со всей очевидностью, но уравнения Максвелла здесь вовсе не при чем, т.к. они описывают надуманный волновой процесс, а свет - это частицы.
Таким образом, специальная теория относительности появилась как результат убежденности в справедливости теории Максвелла. Здесь стоит обратить внимание на крупный недостаток логической системы науки в целом. Здание науки строится не столько в ширину, сколько в высоту: новые теории появляются на базе существующих, на их основе строятся новые теории и т.д. В целом, логическая система науки представляет собой пирамиду, стоящую на остром конце. Естественно, что в направлении вверх вероятность истинности теорий резко падает т.к. является произведением вероятности всех базовых теорий, начиная от основания. Стоит пошевелить любой камень в основании как вся система теорий, базирующихся на этом основании, рушится и приходится все строить заново. История науки служит убедительным подтверждением этого.
В связи с тем, что сторонникам волновой
ипостаси света он представлялся волновым процессом, нужна была среда, в которой
реализуется этот процесс. Так возникла гипотеза эфира, оказавшаяся очень
живучей (и по сей день), несмотря на то, что физические характеристики эфира
приходится предполагать совершенно невероятными с точки зрения здравого
физического смысла. А после того, как выяснилось, что свет представляет собой
поперечные колебания и вовсе эфир приходится считать твердым телом, т.к. только
в нем возможны такие колебания. “Для объяснения природы света в XVII в. была
введена гипотеза механического эфира. Эфир - всепроникающая мировая среда,
обладающая очень малой плотностью (чтобы не препятствовать движению тел -
В.К.) и крайне большой упругостью Е (очень сильным внутренним
взаимодействием - В.К.), так что
Е=с2=9×1020 см2/сек2. Свет
представляет собой упругие колебания в эфире наподобие звуковых колебаний в
воздухе”. Там же, стр. 301. После создания Максвеллом своей теории света
механический эфир был “заменен” электромагнитным и до сегодняшнего дня явно и
нелегально ученые пытаются выжать все из этой идеи вместо того, чтобы
распрощаться с ней навсегда. Новая физика делает понятие эфира совершенно
излишним. “Свет представляет собой поперечное волновое движение. Это вытекает
из теории Максвелла и из многочисленных экспериментальных данных, в частности
из опытов с поляризованным светом. Отсюда следует, что эфир является твердым
телом. Дело в том, что поперечные волны связаны со сдвиговыми деформациями и
могут возникать только в твердых телах, способных сопротивляться сдвигу. Именно
по этой причине звуковые волны, распространяющиеся в воздухе, являются
продольными. Более того, эфир должен быть упругим твердым телом. Скорость
распространения механических волн в различных материалах зависит от их
упругих постоянных. Последние значительно больше у стали, чем у воздуха. Очень
большая скорость света говорит о том, что эфир должен иметь очень большой
модуль сдвига. Очень трудно представить себе, что все пространство заполнено
этим упругим твердым телом, и что все материальные предметы проходят сквозь
него без всякого сопротивления”. М.Р. Уэр, Д.А. Ричардс, Физика атома,
Госатомиздат, М., 1961, стр. 90-91.
Многочисленные попытки свести в одну теорию все оптические явления потерпели неудачу. “...объяснить различные оптические явления с единой точки зрения в рамках классической физики невозможно, если не привлекать контракционную гипотезу Лоренца” (сокращения размеров тел в направлении их движения - В.К.). Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по физике, “Высшая школа”, М., 1962, стр. 305. Это касается и СТО, что будет видно из дальнейшего. В то же время, принцип абсолютности движения новой физики естественно и логично объясняет все без исключения оптические явления, не прибегая к понятию эфира в любой его форме.
Специальная теория относительности Эйнштейна, как известно, базируется на двух постулатах: 1. Любые явления во всех инерциально движущихся системах отсчета протекают одинаково. 2. Скорость света в вакууме не зависит от скорости источника, во всех инерциальных системах одинакова, т.е. скорость света не зависит и от движения наблюдателя.
Выводы СТО противоречат ее исходным постулатам о равноправности всех инерциальных систем отсчета и независимости скорости света от движения не только источника, но и наблюдателя. По второму постулату получается, что скорость света абсолютна и измерение ее в разных инерциальных системах отсчета позволяет определить абсолютную скорость данной системы, т.к. течение времени в этой системе зависит от скорости ее движения, поэтому инерциальные системы отсчета неравноправны. Чем больше скорость движения системы, тем медленнее течет в ней время и тем большую скорость света получит экспериментатор в этой системе. Поскольку продольные размеры тел по СТО сокращаются, а поперечные нет, то по их соотношению можно определить скорость движения системы. Указание на то, что эффекты теории относительности проявляются только при наблюдении из "неподвижной" системы относительно "движущейся" не соответствует преобразованиям Лоренца, по которым уменьшение координаты и замедление времени в движущейся системе имеют место и относительно неподвижной.
Как известно, СТО базируется на преобразованиях координат Лоренца и результатах опыта Майкельсона. Лоренц, в отличие от Эйнштейна, считал свои преобразования координат не имеющими физического смысла, рассматривая их лишь как чисто математическое преобразование, упрощающее уравнения. Основная формально-математическая идея этих преобразований состоит в том, чтобы координаты и время в движущейся и “неподвижной” системе отсчета, с одной стороны, оставляли прямолинейное механическое движение прямолинейным, а с другой - чтобы уравнение Максвелла распространения света не меняло свой вид при переходе из одной системы отсчета в другую. В преобразованиях Галилея это уравнение меняет свой вид. Ясно, что в отличие от преобразований Галилея, преобразования Лоренца дадут изменение хода времени в движущейся системе отсчета, изменение размеров движущихся тел и все то, что является “заслугой” СТО.
С точки зрения новой физики, теория Максвелла неизвестно к чему относится. Будь у Максвелла современные данные о корпускулярных свойствах света, вероятно, он сам бы усомнился в применимости своей теории к распространению квантов света. Тем не менее, СТО в теории Максвелла и преобразованиях Лоренца не сомневается.
Уравнение для энергии частицы E=p2/2m=mV2/2 не сохраняет свою форму при преобразованиях Лоренца, т.е. не удовлетворяет СТО. То же относится и к уравнению Шредингера, в которое входит это соотношение. Поэтому нужно отвергнуть или уравнение Шредингера, отбросив СТО и ОТО или, приняв на веру СТО и ОТО, отказаться от уравнения Шредингера. Дирак пытался устранить это противоречие, но его уравнение имеет ограниченное применение и физический смысл, т.е. фактически не решает указанную проблему.
В связи с новыми представлениями о движении свободных тел, первый постулат уже не представляется столь очевидным. Любая инерциальная система имеет только ей присущие параметры винтового движения, и вопрос различения таких систем переходит из разряда принципиальных в разряд чисто технических. С другой стороны, очевидно (и твердо установлено), что элементарные частицы, например, пионы, имеют разное время жизни в зависимости от скорости их движения. Этот пример показывает, что две инерциальные системы отсчета, связанные с такими пионами неравноправны и внутренние процессы в них протекают по-разному, даже с точки зрения СТО. Первым распадется пион с меньшей абсолютной скоростью движения, из какой бы системы отсчета мы его не наблюдали.
Утверждение о том, что измеряемая скорость света не зависит от движения наблюдателя противоречит экспериментально установленному эффекту Доплера в оптике. Очевидно, что двигаясь навстречу световому лучу изменить какие-либо его параметры мы не можем, поэтому, если скорость наблюдателя будет складываться со скоростью света, то эффект Доплера будет, а если результатом сложения скоростей будет величина, равная скорости света - то эффект Доплера будет отсутствовать. Кроме того, если измеряемая скорость света не зависит от движения наблюдателя, то это фактически означает, что свет "знает" о перемещениях наблюдателя и меняет скорость в соответствии с этим, что представляется невероятным. Что касается первой части второго постулата, то с ней необходимо согласиться, имея в виду не относительную, а абсолютную скорость света, что подтверждают наблюдения за двойными звездами и прямые эксперименты.
![]() |
“В астрофизике известны двойные звезды. Две звезды вращаются вокруг их центра масс. Если принять “баллистическую гипотезу” Ритца (скорость света складывается со скоростью источника - В.К.), то свет от звезд 1 и 2 будет идти с разными скоростями. Когда свет дойдет до Земли, мы увидим звезды в положении А и В. Но к этому моменту звезды займут другое положение. Когда звезда 1 будет находиться в положении А’, свет от нее будет идти к Земле с большей скоростью и может прийти раньше, чем он придет от нее, когда она находилась в положении А. Это означает, что мы можем одновременно видеть то две, то четыре звезды, никакой периодичностью видимое движение звезд не должно обладать. В то же время наблюдение показывает, что видимое движение двойных звезд обладает строгой периодичностью и “ложные” звезды отсутствуют. Это означает, что баллистическая гипотеза неверна”. Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по физике, “Высшая школа”, М., 1962, стр. 305.
“В 1963 г. была осуществлена проверка этого постулата в лабораторных
экспериментах с быстро движущимися источниками -излучения. Было показано, что в пределах
погрешности экспериментов (~10%)
скорость распространения
-излучения не зависит от скорости движения
его источника”. Б.М. Яворский, А.А. Детлаф, Курс физики, т.3, “Высшая школа”,
М., 1967, стр. 186. К сожалению, даже мизерный кусочек вещества невозможно
разогнать до скоростей, сравнимых со скоростью света, поэтому в лабораторных
условиях нельзя прямо подтвердить ошибочность второй половины второго
постулата, хотя звездная аберрация подтверждает, что измеряемая скорость света
зависит от движения наблюдателя.
Независимость скорости света в вакууме от движения источника является
прямым следствием изложенных выше представлений о гравидинамическом поле
частиц. Вместе с тем, утверждение о независимости скорости света в вакууме от
движения источника и полной взаимной независимости скорости света и движения
наблюдателя, что выражается в векторном сложении скорости света и наблюдателя
(явление звездной аберрации) автоматически означает абсолютную скорость света.
И также отрицание принципа относительности любых явлений (в том числе
механических и оптических). Поскольку есть разница, движется ли источник света
(излучает во все стороны фотоны со скоростью С, но с разной энергией)
или мы относительно источника, то это следствие того, что принципа
относительности не существует. Известно, что справедливость W= mC 2 , а не W=mC2
автоматически показывает, что уравнение W=mC2+K при любом K
0 (мы показали, что
оно верно) не инвариантно относительно преобразований Лоренца, т.е. не
удовлетворяет первому постулату теории относительности. Поэтому в любой
инерциальной изолированной системе имеется возможность определить направление и
абсолютную скорость ее движения. Как это сделать, уже было сказано и будет
сказано еще.
В. Ритц - автор баллистической гипотезы первым усомнился в справедливости второго постулата Эйнштейна, т.к. при его справедливости независимо от выбора системы отсчета световое возмущение, одновременно возникшее в подвижной и “неподвижной” системе при совпадении начала их координат к моменту времени t должно достигать вполне определенных точек пространства, которые одновременно находятся на двух различных сферах, что лишено физического смысла.
Вот каким образом ортодоксальная физика “доказывает” несостоятельность преобразований Галилея, основанных на представлении об абсолютности времени (Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по физике, “Высшая школа”, М., стр.306):
![]() |
“Постулаты Эйнштейна и преобразования Галилея несовместимы. Действительно, рассмотрим совместно три положения:
а) принцип относительности Эйнштейна (первый постулат);
б) закон постоянства скорости света (второй постулат);
в) абсолютность времени t’=t.
Рассмотрим две системы отсчета: неподвижную (условно) OXYZt и движущуюся (условно) O’X’Y’Z’t’ относительно неподвижной со скоростью v. Направление соответствующих осей совпадает. В тот момент, когда начала координат О и О’ совпадают, в точке О и О’ происходит вспышка света. Если этот момент принять за начало отсчета времени, тогда с одной стороны положение волновой поверхности в момент времени t будет описываться уравнением сферы радиуса ct: x2+y2+z2=(ct)2 с центром в точке О, с другой стороны, волновая поверхность будет описываться уравнением сферы x’2+y’2+z’2=(ct’)2 с центром в точке О’. Таким образом, в один и тот же момент времени t=t’ волновая поверхность достигает различных точек пространства (см. рисунок), что лишено всякого смысла. На самом деле волновая поверхность одна. Чтобы выйти из противоречия, необходимо отбросить одно из трех утверждений. Но “а” и “б” - это экспериментальные факты, тогда как “в” - утверждение, основанное на наблюдении медленных механических процессов. Опыт приводит к необходимости отбросить понятие абсолютного, независящего от движения, времени”. Несмотря на кажущуюся убедительность этого “доказательства”, очевидно, что оно противоречит постулату “б” о постоянстве скорости света. Вспышка в О’ в соответствии с этим постулатом не будет перемещаться вместе с движущейся системой, а останется в системе О, т.к. скорость света не складывается со скоростью источника света. Поэтому время не зависит от скорости движения системы и оно абсолютно. Отнесение “а” и “б” к экспериментальным фактам, а “в” - к “ошибочному” утверждению, основанному на наблюдении медленных процессов голословно. С теми же основаниями утверждение “а” можно рассматривать, как результат недостаточности наших знаний на момент становления СТО. (Эйнштейн, например, не мог знать о реликтовом излучении). Утверждение “б” проверено экспериментально только в отношении независимости скорости света от движения источника, но не наблюдателя (опыт Майкельсона легко объяснен новой физикой исходя из классического сложения скоростей света и наблюдателя), а утверждение “в” подтверждено всем ходом развития науки. Вышеприведенные рассуждения можно иллюстрировать такой аналогией: движущийся в воздухе объект создает звуковую волну, распространяющуюся равномерно во все стороны со скоростью, определяемой свойствами среды и не зависящей от скорости наблюдателя и скорости источника. Измеряемая скорость наблюдателя и звука складываются по классическим законам. Движущийся источник света излучает во все стороны фотоны, скорость которых определяется не свойствами среды, а формулой релятивистского увеличения гравитационного заряда, поэтому не может превысить скорость света. Естественно, что скорость фотонов в таком случае также не зависит ни от скорости источника, ни от скорости наблюдателя, хотя измеряемая скорость будет результатом классического сложения скорости света и скорости наблюдателя. В изложенном “доказательстве” авторы сами складывают скорость света со скоростью движения системы О’.
Здесь будет уместным привести изящное доказательство ошибочности преобразований Лоренца, данное А.И. Костиным в сборнике трудов членов клуба “Международная интеллектуальная инициатива”, Изд. “ВВВ”, М., 1996, стр. 14-16: “Лоренц рассматривал две инерциальные системы отсчета (ИСО) К и К’. ИСО К - неподвижна, а ИСО К’ - движется относительно первой со скоростью v в направлении координатных осей O-X и O’-X’, которые лежат на одной прямой.
В момент совпадения и других осей прямоугольных координат ИСО К и ИСО К’, из общего начала координат посылается световой сигнал вдоль осей O-X и O’-X’, который в обеих системах движется до определенной точки, лежащей на оси O-X, т.е. в ИСО К. На это затрачивается время в ИСО К равное t, а в ИСО К’ равное t’.
Далее Лоренц выводит два уравнения, связывающих расчетные величины обеих систем:
(1)
(2)
доказав при этом идентичность
коэффициента в
обоих уравнениях.
С целью определения коэффициента , Лоренц решает конкретный
пример, подставляя в уравнения (1) и (2) значения их параметров,
соответствующие моменту прихода светового сигнала в заданную точку на оси
O-X. По мнению Лоренца, значения этих параметров равны: x=ct,
x’=ct’, где с - скорость света в вакууме.
После подстановки этих значений в уравнения (1) и (2) и их совместного решения, Лоренц получил следующее значение:
(3)
говорящее о том, что при увеличении относительной скорости движения тела его размер, измеряемый из другой ИСО, уменьшается.
Решая затем совместно уравнения (1), (2) и (3), Лоренц получил формулу, связывающую времена в обеих системах:
(4),
говорящую о том, что в собственной ИСО время течет быстрее.
По нашему мнению, с этим нельзя согласиться потому, что в данном выводе следовало бы дать в системе К’ более точное определение абсциссы заданной точки в которой заканчивается путь светового сигнала. Если в начальный момент начало абсциссы совпадало с началом координат обеих систем, то к моменту прибытия светового сигнала в конечный пункт, начало абсциссы переместилось в сторону этого пункта на расстояние равное vt’, в результате чего указанная абсцисса уменьшилась на эту величину:
(5).
Если это значение абсциссы подставить в уравнение (1) и (2), то в результате их совместного решения окажется, что:
=1 (6).
Следовательно, никакого укорочения движущихся предметов не происходит.
С учетом нового значения совместное решение
уравнений (1) и (2) дает следующий результат:
t’=t (7).
Иначе говоря, никакого удлинения времени в чужих ИСО не происходит”.
24.1. Источник света, движущийся в пустоте
![]() |
На фигуре 24.1.1а изображен источник света S, движущийся с
абсолютной скоростью V. Нас будет интересовать свет, излучаемый в
направлении A, составляющем с V некоторый угол . На фигуре 24.1.1б
изображена расчетная схема рассматриваемого случая, где P0 -
импульс фотона неподвижного источника, PV - импульс фотона
"движущегося" со скоростью V. P - импульс фотона в
заданном направлении движущегося источника.
Из фигуры 24.1.1б:
(24.1.1).
Учитывая, что:
,
, и
(24.1.2),
подставим (24.1.2) в (24.1.1) и после некоторых преобразований получим:
(24.1.3).
Скорость света от движущегося в пустоте источника в разных направлениях будет одинакова и равна скорости от неподвижного источника С, а частота излучения (эффект Доплера) определится формулой (24.1.3). Из нее, в частности, видно, что при a=p/2 (поперечный эффект Доплера):
(24.1.4),
что совпадает с известным выражением
теории Эйнштейна для поперечного Доплер-эффекта. “...из формулы (получающейся
из гипотезы о существовании эфира - В.К.) следует, что при движении источника
по отношению к наблюдателю в направлении, перпендикулярном к линии наблюдения (=
/2), эффект Доплера должен
отсутствовать:
=
0.
Теория относительности приводит к иному выводу - при
=
/2 должен наблюдаться так называемый
поперечный эффект Доплера:
Этот эффект является чисто релятивистским. Он обусловлен замедлением хода времени в движущейся системе отсчета. ...экспериментальная проверка существования поперечного эффекта Доплера связана с большими трудностями. Впервые такой опыт был осуществлен в 1938 г. американскими физиками Г. Айвсом и Д. Стилуэллом. Результаты опытов Айвса и Стилуэлла полностью согласовались с релятивистской теорией эффекта Доплера и тем самым явились еще одним экспериментальным подтверждением справедливости специальной теории относительности”. Б.М. Яворский, А.А. Детлаф, Курс физики, т.3, “Высшая школа”, М., 1967, стр. 204.
Из (24.1.3) при =0 (мы принимаем излучение от
движущегося к нам источника), из (24.1.3):
, при V=C,
, т.е. в этом
случае мы воспринимаем удвоенную частоту. При
=
(мы принимаем излучение от движущегося
от нас источника), из (24.1.3):
, при V=C,
s=0, т.е. в
этом случае источника света мы просто не увидим из-за бесконечно большой длины
волны излучения.
Теперь можно показать, что астрономы
неверно подсчитывают скорости удаленных объектов Вселенной, пользуясь законом
Хаббла. Закон Э. Хаббла записывают в следующем виде (“Физика космоса”,
Советская энциклопедия, М., 1976, стр. 118): (1), где z – относительное
изменение частоты спектральной линии,
0 – лабораторная частота линии,
- наблюдаемая частота
линии удаленной галактики, С – скорость света, Н – постоянная
Хаббла, r – расстояние до удаленной галактики. Из (24.1.3) при
=
(галактики удаляются от нас) можно
записать:
(2).
Подставляя (2) в (1), найдем:
(3). Если C>>V, то V=H×r. Для
некоторых квазаров z
2,
т.е. V/(C-V)=2,
откуда V=2/3C, а не 2C, как получилось бы у ортодоксальной
астрономии. При V=C, z=
. Поэтому, для данного случая ей приходится
употреблять специальную теорию относительности. Очевидно, что новая физика дает
более правильный расчет расстояний до удаленных объектов Вселенной не привлекая
теорию относительности, а ранее полученные данные придется пересчитать.
Таким образом, экспериментально подтвержденную формулу (24.1.4) можно получить не прибегая к представлениям о замедлении времени в движущихся телах, просто источник испускает фотон с меньшей энергией, чтобы он попал к наблюдателю и наблюдатель способен воспринимать только такой фотон.
Здесь следует добавить, что по существующей теории свет представляет
собой электромагнитные колебания, которые по теории Эйнштейна должны
совершаться бесконечно медленно, что указывает на противоречивость теории и не
соответствует опытным данным. Если при движении размеры тел уменьшаются в
направлении движения, то уменьшается и длина световой волны до нуля (по
формулам специальной теории относительности), что противоречит эксперименту и
закону сохранения энергии, а если длина световой волны остается неизменной, то
это противоречит опыту Майкельсона. Поскольку время в движущейся системе идет
медленнее, то частота света должна уменьшаться, длина волны также уменьшается и
учитывая, что: C=, скорость света тоже
должна уменьшаться, а это противоречит исходному постулату Эйнштейна. Для того
чтобы все эти противоречия устранить, нужен особый статус для фотонов, не
подчиняющихся теории относительности, что противоречит здравому смыслу. Таким
образом, известная теория относительности противоречива.
Комментарии автора к главе 24.1:
1. Конец «темной энергии»
2.
![]() |
24.2. Движущийся в пустоте наблюдатель, источник неподвижен
Только абсолютно неподвижный наблюдатель воспринимает свет, соответствующий формуле (24.1.3), т.е.:
(24.2.1).
Случай, когда источник неподвижен, а наблюдатель движется () изображен на фигуре
24.2.1.
![]() |
Из фигуры 24.2.1:
(24.2.2).
Учитывая,
что:
(24.2.3)
и подставив в (24.2.2), найдем:
(24.2.4).
При: =0,
C*=C+V,
При: =
/2,
,
(поперечный эффект Доплера
для наблюдателя).
При: =
, C*=C-V,
.
Источник кажется движущемуся наблюдателю расположенным в направлении C*(S’), смещенном от истинного в сторону движения наблюдателя.
24.3. Источник и наблюдатель движутся в пустоте
В этом случае наблюдатель будет измерять скорость света от источника в соответствии с формулой (24.2.2). Частота принимаемого излучения получится после подстановки (24.2.1) в (24.2.4):
(24.3.1).
Рассмотрим наиболее важный на практике случай, когда источник и наблюдатель движутся с одинаковой скоростью в одну сторону, т.е. расстояние между ними не меняется.
Если источник расположен сзади наблюдателя по ходу движения (=0,
=
), то формула (24.3.1) дает:
(24.3.2).
![]() |
Если источник расположен впереди наблюдателя по ходу движения (=
,
=0), то формула (24.3.1) дает тот
же самый результат (24.3.2) для частоты света.
Случай, когда источник и наблюдатель расположены на линии,
перпендикулярной их абсолютному движению изображен на фигуре 24.3.1. Легко
видеть, что наблюдателю, движущемуся вместе с источником, он кажется (S’) именно там, где в данный момент находится
в действительности, хотя фотоны поступают к наблюдателю из положения S
источника. При этом наблюдатель будет видеть строго перпендикулярное движение
фотонов к направлению абсолютного движения V (=
/2), а источник должен
излучать фотон, который попадет к наблюдателю под углом
<
/2, (
+
=
/2).
Из фигуры 24.3.1 можно найти, что sin=V/C,
т.е. угол
очень мал
(для земных условий равен углу звездной аберрации, составляющему 20,5”).
“Явление звездной аберрации состоит в
том, что звезды меняют свое видимое положение на небесном своде. В течение года
они описывают эллипсы с фиксированным центром, большая полуось которых
имеет дуговые размеры в 20,5’’. Малая полуось различна. Она равна большой полуоси
для звезд, лежащих в направлении, перпендикулярном к плоскости земной орбиты и
равна нулю для звезд, лежащих в плоскости земной орбиты. С точки зрения
неподвижного эфира аберрация объясняется движением Земли относительно эфира.
Волна, входящая через объектив О телескопа, затрачивает время t=L/c на то, чтобы
дойти до глаза наблюдателя. Но за это время телескоп пройдет путь s=vt,
и свет не попадает в глаз. Чтобы свет попал в глаз, телескоп необходимо
наклонить в сторону движения на угол = tg
= S/L =
/c.
Если подставить скорость Земли
=30 км/сек и с=300000 км/сек, то
=10-4 рад=20,5’’(!). С точки зрения теории Герца (которая
предполагает, что эфир полностью увлекается движущимися телами - В.К.) звездной
аберрации не должно быть, так как лучи света, вступившие в телескоп,
распространяются в эфире, который движется вместе с телескопом и никакого
отставания света не будет. Таким образом, принцип относительности для
оптических явлений, который должен выполняться в теории Герца, приводит к
отрицанию звездной аберрации”. Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по
физике, “Высшая школа”, М., 1962, стр. 302-303. С точки зрения новой физики “неподвижный
эфир” эквивалентен абсолютной системе отсчета (неважно при этом, существует ли
он на самом деле), поэтому расчетное значение звездной аберрации совпадает с наблюдаемым.
Это наблюдение указывает на векторную сумму скорости света и наблюдателя и одновременно
противоречит второму постулату СТО, указывая на ошибочность этой теории.
Из фигуры 24.3.1 видно, что:
(24.3.3),
значит:
(24.3.4).
Подставив =
/2, (24.3.3) и
(24.3.4) в (24.3.1), найдем:
(24.3.5).
В (24.3.5) выражение можно преобразовать к виду:
(24.3.6).
Применяя к (24.3.6) известную приближенную формулу: в которой при x<<a можно
ограничиться только первым членом в правой части, найдем:
(24.3.7),
подставив (24.3.7) в (24.3.5), получим:
(24.3.8).
Таким образом, угол на фигуре 24.3.1 оказывается таким, что
источник S излучает в этом направлении такую же частоту света, как и при
поперечном эффекте Доплера. Сравнивая (24.3.8) и (24.3.2) видим, что
наблюдатель, движущийся вместе с источником, всегда будет наблюдать красное
смещение частоты, максимальное вдоль направления движения. По этим формулам
можно найти направление и величину абсолютной скорости. Из формул (24.3.2) и
(24.3.8) легко получить связь между абсолютной скоростью движения удаленной
галактики и относительным изменением частоты спектральной линии ее. Подставляя
в (24.3.8) выражение для относительного изменения частоты спектральной линии
, получим абсолютную
скорость галактики, двигающейся параллельным курсом:
(24.3.9).
Подставляя (24.3.2), получим абсолютную скорость галактики, двигающейся впереди или сзади нас:
(24.3.10).
Официальная физика вводит в заблуждение астрономов, когда они фиксируют
нулевое относительное изменение частоты спектральной линии удаленной галактики,
ошибочно считая, что относительно нас скорость этой галактики равна нулю.
Поскольку при одной и той же скорости источника и наблюдателя мы всегда
наблюдаем красное смещение, то из формулы (24.3.1) можно найти соотношение
скоростей источника и наблюдателя при котором =
0 (z=0).
Если наблюдатель движется впереди источника, то из (24.3.1):
![]() |
где VS – абсолютная скорость источника, а VН – абсолютная скорость наблюдателя. Если источник движется впереди наблюдателя, то из (24.3.1):
(24.3.12).
Графики выражений (24.3.11) и (24.3.12) представлены на фигуре 24.3.2.
Из рисунка видно, что догоняющий должен двигаться всегда быстрей убегающего, чтобы относительное изменение частоты спектральной линии удаленной галактики было равно нулю. Если убегающий объект движется со скоростью C/2, то догоняющий должен двигаться со скоростью света для выполнения этого условия. Поскольку в расширяющейся в соответствии с законом Хаббла Вселенной скорость догоняющего объекта всегда меньше убегающего, то в любой точке Вселенной мы должны наблюдать красное смещение (если не учитывать пекулярные скорости).
24.4. Зеркало, движущееся в пустоте
Неподвижное зеркало отражает фотоны той частоты, которую воспринимает.
Движущееся зеркало является «источником» света и излучает фотоны в соответствии
с формулой (24.1.3), где - частота, отражаемая неподвижным
зеркалом. Все это справедливо и для света, проходящего через прозрачную пластинку,
движущуюся в пустоте.
24.5. Фотоны в движущейся среде
![]() |
Скорость фотонов в среде уменьшается из-за тормозящего действия поляризационного следа, движущегося за фотоном (вдали от полосы поглощения). Если среда движется, то, естественно, что вместе с ней движется и поляризационный след, что приводит к постепенному разворачиванию траектории фотона по движению среды. Когда фотон движется по направлению движения среды, расстояние между центром поляризационного следа и фотоном небольшое и это соответствует малому значению показателя преломления среды, скорость фотона велика. Когда фотон движется против движения среды, расстояние между центром поляризационного следа и фотоном увеличивается и это соответствует увеличению показателя преломления среды, скорость фотона уменьшается. Таким образом, несмотря на то, что среда имеет определенный показатель преломления, при ее движении появляется динамический показатель преломления, зависящий от угла между направлением движения фотонов и среды. В результате фотон "сдувается" движущейся средой в направлении движения среды.
Обратимся к фигуре 24.5.1. Фотон движется в среде со скоростью Cср=C/n.
Движение его можно рассматривать, как одновременное движение со скоростью С и "сдувание" в противоположную сторону со скоростью V0. Очевидно, что:
(24.5.1).
За неимением более конструктивных мыслей, предположим, что "сдувание" фотона при движении среды происходит с таким же коэффициентом, как в формуле (24.5.1), причем коэффициент от скорости не зависит, тогда скорость "сдувания" фотона движущейся средой:
(24.5.2),
где V - скорость среды. Конечно, это предположение неточно отражает реальность. Например, опыты Физо дают значение коэффициентов в (24.5.2) не (1-1/n), а (1-1/n2). Но и коэффициент Физо нельзя признать точным, поскольку, как мы выяснили, показатель преломления среды зависит от угла между векторами скоростей фотона и среды, который самопроизвольно меняется. Придерживаясь в этой книге приоритета краткости перед углубленным анализом, из фигуры 24.5.1 найдем скорость фотона Vф в движущейся среде (скорость "сдувания" V нас сейчас не интересует):
(24.5.3).
Из (24.5.3): при =0 (среда движется по световому лучу)
, при
=
(среда движется навстречу световому
лучу)
, а при
=
/2 (среда движется поперек
траектории фотона, которая была бы в неподвижной среде)
.
Как и следует ожидать, при n=1 (среда отсутствует) Vф=С, а при V=0, Vф=C/n.
Расчет по (24.5.3) показывает, что "сдувание" фотонов в атмосфере Земли при ее орбитальном движении составляет угол 0,006” в противоположную сторону углу аберрации звезд (20,5”).
Предыдущие разделы подготовили читателя
к новому объяснению отрицательного результата опыта Майкельсона, который
послужил толчком к появлению СТО. Опыт Майкельсона является тем пробным камнем,
на котором сломала зубы классическая физика и "восторжествовала"
теория Эйнштейна. Однако это торжество кажущееся, т.к. объяснение результатов
опыта с помощью теории относительности некорректно, в частности, совершенно игнорируется
(иначе опыт Майкельсона невозможно объяснить) тот экспериментально доказанный
факт, что источник света меняет частоту фотонов в зависимости от скорости
движения (например, поперечный эффект Доплера). Американские физики Альберт
Абрахам Майкельсон (1852-1931) и Эдвард Вильямс Морлей (1869-1923) с целью
обнаружить “эфирный ветер”, существующий согласно теории Лоренца, поставили
этот опыт в 1887 году. Для объяснения отрицательного результата опыта
Майкельсона Фитцджеральд и Лоренц выдвинули контракционную гипотезу, согласно
которой размеры тел в направлении движения уменьшаются в отношении , где
=V2/C2.
Эйнштейн по результатам этого опыта считал, что все наблюдатели, измеряющие
скорость света, получат один и тот же результат независимо от того, какова
скорость его собственного движения в пространстве.
Сейчас мы получим объяснение результатов опыта Майкельсона на основе развиваемых в этой книге неоклассических представлений и отрицании принципа относительности.
![]() |
Майкельсон с помощью своего интерферометра, изображенного на фигуре 24.6.1, пытался определить абсолютную скорость Земли по смещению интерференционных полос при повороте интерферометра на 900, но получил нулевой результат, который не зависит ни от частоты источника света (движущийся с интерферометром или космический "неподвижный") ни от длины плеч интерферометра.
Вне зависимости от частоты источника полупрозрачное зеркало З является
движущимся с абсолютной скоростью V источником, который на плече L1
создает частоту (см. (15.3.8)):
(24.6.1),
а на плече L2 (см. (24.3.2)):
(24.6.2).
Число волн N укладывающихся на пути l связано с частотой света и скоростью света С соотношением:
N=l/C
(24.6.3).
Для луча
1:
(24.6.4),
а для луча 2:
(24.6.5)
(24.6.6).
Подставляя (24.6.1) и (24.6.4) в (24.6.3), найдем:
(24.6.7),
где -
число волн, укладывающихся на плече L1 абсолютно неподвижного
интерферометра (движется или нет источник S не имеет значения).
Подставляя (24.6.2) и (24.6.5) в (24.6.3), найдем:
(24.6.8).
Подставляя (24.6.2) и (24.6.6) в (24.6.3), найдем:
(24.6.9).
Складывая (24.6.8) и (24.6.9), получим:
(24.6.10),
где -
число волн, укладывающихся на плече L2 абсолютно неподвижного
интерферометра.
Таким образом, мы видим, что интерференционная картина, создаваемая лучами 1’’ и 2’’ остается постоянной (разность фаз фотонов этих лучей остается постоянной) вне зависимости от абсолютной скорости интерферометра и ориентации его относительно этой скорости.
![]() |
Здесь следует заметить, что поскольку выражение (24.3.2) является точным, а (24.3.8) приближенным, имеется потенциальная возможность в будущем определить абсолютную скорость перемещения объекта, на котором установлен интерферометр с многократным отражением луча, почти перпендикулярного направлению движения (фигура 24.6.2). От лазерного источника S свет на полупрозрачном зеркале З1 разделяется на луч 1, который многократно отражается от зеркал З3 и З4 и полупрозрачным зеркалом З2 совмещается с прямым лучом 2 и дает интерференционную картину, зависящую от величины абсолютной скорости V и ориентации интерферометра относительно вектора этой скорости.
24.7. Некоторые способы определения абсолютной скорости
![]() |
Частично они были указаны ранее. Источник света излучает фотоны
истинной частоты, т.е. те, у которых радиус винтовой траектории в 2 раз меньше длины волны
(шага винтовой линии), а наблюдатель воспринимает фотоны кажущейся частоты.
Радиус винтовой траектории воспринимаемых фотонов больше или меньше расчетного
относительно измеряемой им длины волны в зависимости от того, движется ли он
навстречу световому лучу или по его направлению. Если на пути света находится
препятствие А (фигура 24.7.1) размер которого d<
/
, то вместо препятствия А
мы увидим дифракционное кольцо В из-за того, что часть фотонов, которые
могли бы попасть в площадь кольца, поглощаются препятствием при попадании на
него. Диаметр дифракционного кольца, таким образом, определяется истинной, а не
кажущейся частотой света.
Измеряя диаметр дифракционного кольца в разных направлениях от
источника, мы найдем истинное направление движения в пространстве источника и
наблюдателя по линии, соединяющей источник и точку с минимальным диаметром
кольца. Абсолютную скорость найдем из формулы (24.1.3) для двух измерений (=0 и
=
).
Можно предложить и другие способы измерения абсолютной скорости пользуясь тем, что радиус винтовой траектории фотона (и других частиц) зависит только от его истинной частоты.
Принцип относительности движений можно опровергнуть, исследуя и чисто механические явления. Например, раскрутив шарик в «инерциальной» системе, мы будем наблюдать прецессию его гравидинамического момента вокруг вектора абсолютной скорости системы, причем частота прецессии пропорциональна абсолютной скорости. Абсолютную скорость также можно определить, измеряя массу тела в инерциальной системе, поскольку она является функцией скорости движения тела. Таким образом, Эйнштейн, взяв за исходный постулат относительность движений, получает формулу, связывающую скорость движения тела и массу этого тела. Поскольку массу тела мы можем определить и она абсолютна, то найдем и абсолютную скорость, поэтому полученная формула противоречит исходному постулату Эйнштейна, следовательно, его теория внутренне противоречива. Мы также показали, что для релятивистской области эта формула вовсе непригодна.
Теория относительности родила массу парадоксов, которые косвенно указывают на ее ошибочность. Например, рассматривая относительность одновременности, СТО связывает координату точки с моментом времени, но поскольку “начало” координат произвольно, возникает неразрешимое противоречие: событие А раньше В и одновременно позднее В, причем разница произвольна и зависит от масштаба оси Х! С часами тот же неразрешимый парадокс, т.к. “движущиеся” идут медленнее “неподвижных”, а само движение относительно, то одни часы идут одновременно быстрее и медленнее других.
“В мёссбауеровских “часах” используются фотоны, испускаемые
радиоактивным изотопом железа, входящим в состав кристалла железа. Одинаковые
мёссбауеровские часы показывают одно и то же время с точностью 10-16.
Изменение времени на такую долю приводит к резкому увеличению скорости счета
фотонов. В опыте по проверке замедления хода времени мёссбауеровские часы
приводились в быстрое вращение и, как оказалось, шли медленнее в раз идентичных покоящихся
часов. Таким образом, теория (СТО - В.К.) вновь была подтверждена”. С точки
зрения новой физики этот опыт (как и другие подобные) показывает упрочнение
“часов” за счет роста гравитационного заряда и, соответственно,
гравидинамического поля с увеличением скорости движения. Ранее показано,
насколько резко увеличивается гравидинамический коэффициент от скорости
движения. При этом радиоактивный распад изотопа железа замедляется. Подробно
этот вопрос рассмотрен в главе 11.1, посвященной гравидинамическому
взаимодействию и в главах, относящихся к элементарным частицам. Сравнивая между
собой показания таких часов, установленных на спутниках Земли, легко определить
мгновенное направление и абсолютную скорость движения Земли в пространстве.
Разве не абсурдно с точки зрения здравого физического смысла сложение скоростей в СТО, когда, например, два электрона, излучаемые в противоположные стороны со скоростью 0,9С относительно источника, по отношению друг к другу движутся со скоростью меньше скорости света. Простейший опыт, когда два наблюдателя “встречают” эти электроны дает значение скорости каждого электрона 90% от скорости света, значит, их относительная скорость составляет 1,8 С.
Вдаваться в подробности критики СТО не имеет смысла. Этой критики в литературе предостаточно с самого возникновения СТО и по сей день. Единственным недостатком критиков являлся тот, что они почти ничего не могли предложить взамен, с единой точки зрения объяснив все эксперименты по данной теме и не вступая в конфликты с массой других опытных данных.
Наиболее убедительными доводами против теории относительности автор считает следующие. В принципе, теория относительности не видит разницы между Солнечной системой по Птолемею и Копернику. Чтобы увидеть эту разницу, вводится понятие инерциальной системы отсчета, которая подчиняется закону инерции (первому закону Ньютона). Инерциальная система не взаимодействует с другими, т.е. свободна. Считается, что теория относительности применима только к таким системам. Но подобных систем реально не существует ни в микро- ни в макромире, все они также не могут считаться свободными, поэтому теорию относительности просто не к чему применить. В этой книге достаточно убедительно показано, что любое тело, которое можно с большой натяжкой считать свободным, движется по винтовой линии. В этом случае существование инерциальных систем в классическом понимании невозможно не только практически, но и теоретически.
24.8. Варианты красного сдвига излучения и реликтовое излучение
Обратиться к проблеме красного сдвига излучения вынуждает широкая дискуссия вокруг этой проблемы. При этом авторы интерпретируют красный сдвиг в излучении отдаленных объектов Вселенной самым различным образом, приходя зачастую к противоположным выводам.
1. Покраснение излучения за счет рассеяния. Механизм покраснения излучения точно такой же, как покраснение Солнца на закате, когда его лучи рассеиваются на флуктуациях плотности и пылинках при прохождении толстого слоя атмосферы. При покраснении за счет рассеяния фотоны с большей энергией рассеиваются сильнее, а длинноволновые фотоны практически не рассеиваются, поэтому начинают преобладать в проходящем излучении. Спектральные линии при рассеянии излучения остаются на своих местах. Этот эффект не вызывает споров и широко используется астрономами в практической работе.
2. Покраснение излучения за счет «старения» фотонов. Фотоны при своем космическом путешествии могут взаимодействовать с другими частицами (электронами, нейтрино и т.п.). При этом они могут получить дополнительную энергию или потерять часть ее, соответственно, частота излучения при этом меняется для энергичных фотонов относительно сильнее. В результате взаимодействия фотон обязательно изменит свою траекторию и уже не может попасть к наблюдателю, т.к. перемещается в любом случайном направлении. Поэтому «постаревших» фотонов мы не увидим, а будем наблюдать покраснение излучения аналогичное пункту 1.
3. Покраснение излучения за счет «охлаждения» при расширении. Так объясняют возникновение так называемого «реликтового» излучения. Очень энергичные фотоны после Большого Взрыва «остывали» по мере расширения Вселенной и к настоящему времени соответствуют равновесной температуре 2,7 К. По представлениям официальной физики длина волны фотонов «расширялась» вместе с расширением Вселенной после Большого Взрыва. Откуда каждый фотон знает, как ему себя вести, исходя из общей информации о состоянии Вселенной, официальная физика умалчивает. Если сжатый воздух расширяется в пустоту, то он охлаждается, по-видимому, этот не имеющий отношения к рассматриваемой проблеме факт побудил к ошибочному сравнению. Представляется очевидным, что со времени рождения Вселенной энергичные прародители современного реликтового излучения дали бесчисленные поколения все более слабых потомков и, в конце концов, дали миру несчетное число совсем слабых фотонов реликтового излучения уже ни к чему не способных. Любой объект Вселенной не имеющий внутреннего источника энергии интенсивно разменивает поглощаемый энергичный фотон на множество фотонов с большей длиной волны. Этот процесс за редчайшими исключениями многофотонного поглощения необратим и приводит к охлаждению любого тела и всей Вселенной в целом. Поэтому фотоны реликтового излучения имеют такое же отношение к фотонам при рождении Вселенной, какое отношение мы имеем к тем доисторическим млекопитающим, от которых мы, в конце концов, произошли. Реликтовое излучение говорит только об одном: в настоящее время средняя температура Вселенной в нашем регионе составляет 2,7 К. Любая звезда генерирует излучение, непрерывно расширяющееся со скоростью света по огромному пространству, и никакого покраснения фотонов при этом не происходит. Поэтому представления официальной физики относительно «реликтового» излучения ошибочны. Мало того, они противоречат закону сохранения энергии. Если количество сегоднящних реликтовых фотонов примерно равно количеству их при рождении Вселенной, то куда делась их огромная первоначальная энергия? Чтобы выполнить закон сохранения энергии количество реликтовых фотонов должно быть так велико, чтобы их общая энергия была примерно равна обшей энергии фотонов при рождении Вселенной. Это можно обеспечить только бесчисленными переизлучениями с обменом энергии поглощенного фотона на большое количество вновь рожденных фотонов с меньшей энергией каждого из них.
4. Гравитационное покраснение излучения. Чтобы правильно
осветить эту проблему воспользуемся формулой (25.4) из главы 25 для
относительного изменения частоты спектральной линии :
(24.8.1).
Эта формула описывает покраснение излучения из области сильного гравитационного поля. Очевидно, что наиболее сильное гравитационное поле будет на краю Вселенной, а по мере перемещения к ее центру поле ослабевает аналогично тому, как это происходит по мере углубления в Землю. Будем считать, что мы находимся где-то недалеко от центра Вселенной (около нас нет квазаров). Для удобства, будем считать расстояние от нас до края Вселенной в долях от ее радиуса, т.е. вместо r0 в формулу (24.8.1) подставляем r0/r. Кроме того, массу внутренней части Вселенной при данном r посчитаем через среднюю плотность Вселенной. Все данные для Вселенной в целом ранее получены и представлены в главе 29.1. Подставляя в (24.8.1) все численные значения, получим расчетную формулу:
(24.8.2).
Функция (24.8.2) представлена на фигуре 24.8.1.
![]() |
При r0/r=1 (на краю Вселенной) z=339, а при r0/r=2 (на половине расстояния до края Вселенной) z=0,33. Фигура 24.8.1 показывает, что гравитационное покраснение излучения не обладает линейной зависимостью от расстояния до объекта, следовательно, не объясняет закон Хаббла. На расстоянии 5 миллиардов световых лет относительное изменение частоты спектральных линий значительно меньше наблюдаемого, но необходимые поправки на гравитационное покраснение надо вводить.
Излучение как при рождении Вселенной, так и при ее последующей эволюции не может покинуть Вселенную, чтобы обеспечить ее вечное существование, которому нет альтернативы. Поэтому излучение, достигая края Вселенной, возвращается обратно, т.к. его скорость перемешения не превышает первую космическую скорость для Вселенной в целом. При этом на прямом и обратном пути излучение меняет свою частоту за счет гравитационного покраснения и посинения, но в целом закон сохранения энергии не позволяет терять энергию излучения «в никуда». В результате такой гомогенизации излучения по объему Вселенной оно становится в высокой степени изотропным вне зависимости от энергии фотонов.
5. Покраснение излучения за счет эффекта Доплера. Сначала проверим на справедливость формулу эффекта Доплера, полученную в специальной теории относительности (СТО):
(24.8.3),
где: 0
– длина волны неподвижных относительно друг друга источника и приемника.
- угол между вектором
скорости и направлением на источник.
Формула эффекта Доплера новой физики (24.1.3) в главе 24.1:
(24.8.4),
где: 0
– частота излучения неподвижного источника.
- угол между направлением движения источника
и направлением движения излученного фотона. Выразим (24.8.3) через частоту
излучения и, чтобы не путаться с углами, учтем, что
+
=
:
(24.8.5).
![]() |
Здесь надо отметить, что СТО считает фактически скорость света абсолютной скоростью, хотя не афиширует этого. Поэтому скорость V в формуле (24.8.5) также приходится признать абсолютной, а не относительной скоростью, иначе эффект Доплера будет зависеть от выбора системы отсчета. Формула (24.8.4) получена из принципа абсолютного движения. Источнику света вообще наплевать, наблюдает ли за ним кто-нибудь. По ходу движения он излучает фотоны, энергия которых складывается с поступательной энергией за счет движения источника. В обратном направлении излучаются фотоны с меньшей энергией по той же причине. Графики функций (24.8.4) (красный цвет) и (24.8.5) (синий цвет) представлены на фигуре 24.8.2.
Цифрами рядом с кривыми указано отношение V/C. Из фигуры 24.8.2 видно, что по обеим теориям кривые
симметричны относительно направления движения источника, что можно было ожидать
из-за симметричности задачи. При скорости источника, составляющей 10% от
скорости света, кривые по обеим формулам практически совпадают (показано черной
линией). Кроме того, соответствующие синие и красные кривые пересекаются в
точках -/2
и
/2. Это
указывает на одно и то же выражение для поперечного эффекта Доплера (глава
24.1). Попробуем проанализировать два конкурирующих выражения с точки зрения
здравого физического смысла. При движении источника со скоростью света вперед
он может излучать фотоны с энергией не больше удвоенной энергии фотонов
неподвижного источника. Вторую половину фотон получает за счет энергии движения
источника. В этих условиях назад он ничего не излучает, т.к. движение источника
«останавливает» фотон в этом направлении, его абсолютная скорость станет равной
нулю. Выражение (24.8.5) с точки зрения здравого физического смысла ведет себя
очень странно. При приближении скорости источника к скорости света частота
фотонов, излучаемых по направлению движения, неограниченно возрастает, стремясь
к бесконечности, т.к. знаменатель дроби уменьшается значительно быстрее
числителя. При достижении скорости света источник вообще перестает что-либо
излучать в любом направлении. Такие казусы в математике встречаются очень
часто, но в реальных процессах таких фокусов не бывает. На этом основании
формулу для эффекта Доплера, полученную в рамках СТО следует признать
ошибочной, как и саму теорию СТО.
Из проведенного анализа можно сделать вывод, что наблюдаемое красное смещение удаленных объектов Вселенной обусловлено эффектом Доплера, как следствие расширения Вселенной по инерции после Большого Взрыва.
Фигура 24.8.2 показывает, что излучение релятивистских объектов собирается впереди источника и с максимальной мощностью распространяется вперед в виде луча прожектора. Поэтому на окраинах Вселенной космические объекты (квазары, галактики, отдельные звезды) эти прожекторы повернуты наружу и активно тормозят расширение Вселенной т.к. подобны фотонной ракете, двигатель которой развернут на торможение. Внутри Вселенной мы подобные прожекторы можем наблюдать лишь короткое время, когда выброс вещества с релятивистской скоростью происходит в нашем направлении. Такой выброс будет выглядеть в виде вспышки, спектр которой постепенно перемещается в длинноволновую область за счет уменьшения скорости.
6. Покраснение излучения за счет расширения пространства. Для многих ученых мужей в настоящее время любимыми игрушками стали пространство и время, с которыми можно делать все что угодно. Никто из них пока не удосужился доказать, что пространство и время не промежутки между вещами и событиями, а реальные физические объекты. Тем не менее, их широко используют, т.к. проверить, загнулось ли пространство или в нем образовалась «кротовая нора» невозможно. Результатом этих извращений явилось представление о том, что при расширении Вселенной расширяется и пространство, т.е. растягивается, в том числе и электромагнитная волна, излучение «стареет» в результате возникает реликтовое излучение. Если к нему приглядеться внимательнее, то в фотонах этого излучения можно узнать фотоны, возникшие при рождении Вселенной, только с длинной седой бородой. Я не буду беспокоить этих мужей, пусть и дальше забавляются в свое удовольствие поскольку их представления противоречат закону сохранения энергии.
Корпускулярно-волновой дуализм фотонов ничем не отличается от корпускулярно-волнового дуализма любых микрочастиц. Поэтому, при «растяжении» длины волны фотона «растягиваются» волны де Бройля любых частиц, что означает уменьшение их массы, если интерпретировать формулу де Бройля так, как это понимает официальная физика. Куда пропадает связанная с массой энергия? Учитывая масштабы расширения Вселенной «растяжение» волн микрочастиц делает невозможным взаимодействие обменом «виртуальными» частицами и вместе с этим невозможным существование ядер атомов и самих атомов. Многочисленные последствия волнового «растяжения» приводят к полной дискредитации современной физики и поэтому их лучше не рассматривать.
7. Внешний вид излучения релятивистских источников. Скорость звука в данной среде так же абсолютна, как скорость света, т.е. не зависит от скорости движения источника излучения. Поэтому внешний вид звукового поля при скорости источника равной скорости звука или превышающей ее аналогичен внешнему виду фотонного поля любых длин волн при скорости источника равной скорости света или больше ее. Для удобства, звуковое поле и фотонное поле будем называть полем излучения. У неподвижных источников поле излучения сферически симметрично и во все стороны излучаются волны (или фотоны) с одинаковой частотой. При увеличении скорости движения источника сферическое поле излучения сплющивается в направлении движения и при достижении скорости звука или скорости света превращается в тонкий диск, плоскость которого перпендикулярна направлению движения. При этом излучение распространяется только в радиальном направлении этого диска, что хорошо видно из фигуры 24.8.3, где показано преодоление самолетом звукового барьера.
Фиг. 24.8.3.
При дальнейшем увеличении скорости диск превращается в пустотелый тонкостенный конус. Угол при вершине конуса, где находится источник излучения, уменьшается с увеличением скорости движения.
Применим изложенные представления к лучшему пониманию того, что мы видим или не видим на небе. Понятно, что в данном случае будем вести речь только о релятивистских космических объектах, скорость которых сравнима со скоростью света в вакууме. Ясно, что видеть мы можем только тот релятивистский источник света, который движется в плоскости, перпендикулярной направлению наблюдения. Если он движется в любом другом направлении, то увидеть его невозможно. Если источником является раздувающаяся с релятивистской скоростью оболочка, то мы способны наблюдать только поперечное сечение этой оболочки, перпендикулярное линии наблюдения в виде светящегося кольца правильной или неправильной формы. Внутри этого кольца излучение отсутствует (если нет звезд). Поэтому, фиксируя вспышку сверхновой звезды, мы фактически фиксируем поперечное сечение ее оболочки и реальные масштабы катастрофы оказываются значительно больше наблюдаемых. Релятивистские выбросы материала в плоскости перпендикулярной линии наблюдения могут выглядеть в виде различных светящихся дуг в любом диапазоне длин волн. Релятивистских объектов во Вселенной фиксируется значительно меньше их действительного числа из-за крайне неблагоприятных условий для их наблюдения. Исключение составляют лишь релятивистские оболочки.
Комментарии автора к главе 24.8:
1. Отзыв на статью Чарльза Линевивера и Тамары Дэвис «Парадоксы Большого Взрыва», журнал «В мире науки», №7, 2005 (на сайте http://www.sciam.ru).
Расширение Вселенной авторы сравнивают с надувающимся детским шариком, на поверхности которого галактики не нарисованы, а прикреплены к ней, сохраняя свою величину, но увеличивая расстояние между собой. Статья пронизана ортодоксальной логикой, по которой простые люди не могут понять современных теорий и им надо пояснять, что правильно, а что неправильно. Причем мандат от бога, что он им доверил владеть истиной в последней инстанции никому не показывают и спросить нельзя при современном монополизме на истину. Инструкции поступают только с Олимпа, обратного адреса нет, поэтому продолжайте спокойно платить налоги на развитие фундаментальной науки.
«Спустя 75 лет после открытия расширения Вселенной многие ученые не могут проникнуть в его истинный смысл». После открытия расширения Вселенной толпы ученых кинулись на нетоптанное поле каждый со своими бредовыми идеями и запутали эту проблему окончательно. Казалось бы, что проще идти прямой дорогой: раз расширяется, значит был Большой Взрыв и осколки его в виде галактик разлетаются замедленно по инерции. Решение проблем на этом пути нельзя обвешивать новыми домыслами. В этой главе убедительно показано, что официальная формула эффекта Допплера ошибочна. Кроме того, максимальный гравитационный потенциал на границе расширяющейся Вселенной и уменьшается к центру Большого Взрыва (аналогично изменяется гравитационный потенциал по мере углубления в Землю). Поэтому мы принимаем фотоны из области большого гравитационного потенциала и никакого ускоренного расширения Вселенной нет, а только замедление в соответствии с законом всемирного тяготения.
«Это был взрыв самого пространства, который привел вещество в движение. Наше пространство и время возникло в Большом взрыве и начало расширяться. Нигде не было центра, т.к. условия всюду были одинаковыми, никакого перепада давления, характерного для обычного взрыва, не было». Взрыв и изотропное расширение пространства и времени, по-видимому, одно из новейших «достижений» современной космологии. Кругом пустота: Вселенная практически пустая, галактики тоже почти пустые, да и мы сами – ходячая пустота, если учесть отношение объемов электронов и ядер к объему атомов. Поэтому, если следовать логике авторов статьи вместе с расширением пространства должны расширяться все тела природы, тем более сами галактики. Однако, авторы, приводя неубедительные доводы, отрицают расширение тел. Общее впечатление от статьи соответствует открытому мной закону деградации идей. Первоначальные физически ясные идеи постепенно обрастают бредовыми дополнениями и в конце-концов превращаются в предмет, пригодный для свалки истории науки. Примеры? Теория Бора – волновая квантовая механика, элементарные частицы – теория струн, Большой Взрыв – расширение пространства и времени и т.п. Наука – это минное поле, на котором каждый шаг требует осмотрительности. Раньше ученые занимались наукой не по обязанности, поэтому и результаты неплохие. Сейчас огромная конкуренция, надо отрабатывать зарплату и опередить многочисленных соперников, поэтому размышлять некогда.
2. Я отвергаю «расширение пространства».
Предположим, что после Большого Взрыва вещество Вселенной имело очень высокую температуру и соответствующий спектр теплового излучения с максимумом, соответствующим этой температуре. В процессе «расширения пространства» длина волны всех фотонов пропорционально увеличивается, поэтому весь спектр излучения в целом должен смещаться в длинноволновую область без искажения формы. Однако, эксперименты показывают, что спектры теплового излучения для разных температур имеют разную форму и не соответствуют простому смещению в целом по шкале длин волн. Поэтому «расширение пространства» противоречит опытным данным.
3. Схоластические дебаты вокруг «реликтового» излучения.
На каждый новый научный факт слетаются фантазеры всего мира, как мухи на мед. Одни обсуждают высокую изотропность излучения, другие указывают на факты анизотропии, третьи придумывают факты, высосанные из пальца. Новый научный факт быстро становится центром полной неразберихи. По моему мнению, исследованием «реликтового» излучения мы измеряем температуру ближайшей космической среды (в основном, космической пыли). В другом месте Галактики эти данные могут оказаться совсем другими, поэтому распространять этот факт на всю Вселенную неосмотрительно. Поднимемся на дирижабле над некоторой местностью и будем измерять тепловое излучение от различных участков этой местности. Мы удивимся высокой изотропии излучения, хотя в некоторых направлениях зафиксируем незначительную анизотропию. Всех фантазеров лучше разместить на этом дирижабле.
4. Красное смещение наблюдается даже при углах движения излучающего объекта меньших 900 по отношению к наблюдателю.
Разделив обе части уравнения (24.8.4) на n0 легко посчитать, что красное смещение спектральных линий при V/C=0,9 будет наблюдаться при значении угла больше 630 (фигура 24.8.2), а при V/C=0,5 – больше 750. Это означает, что красное смещение показывают даже такие объекты, которые имеют составляющую скорости в направлении к нам. Поскольку пекулярные объекты часто наблюдаемы, то нет ничего удивительного в том, что два объекта в одном и том же месте пространства могут показывать разное красное смещение спектральных линий.
5. Отдаленные объекты Вселенной расположены значительно ближе к нам.
Из фигуры 24.8.1. ясно видно, что отдаленные объекты Вселенной при z>0,3 расположены значительно ближе к нам из-за ошибки определения расстояния по красному смещению. Поэтому все оценки энергетики квазаров также ошибочны.
6. «Температура» «реликтового» излучения увеличивается с удалением от нас.
Мы находимся вблизи бывшего центра Большого Взрыва, т.к. по мере удаления от нас возрастает активность ядер галактик, появляются активные галактики и, наконец, появляется обширная зона квазаров. Очевидно, что в нашей области Вселенной «реликтовое» излучение уже стало длинноволновым и соответствует низкой средней температуре космоса. По мере удаления в зону квазаров средняя температура космического пространства повышается, соответственно, длина волны максимума теплового излучения уменьшается и этот факт не имеет никакого отношения к «расширению пространства». Точные измерения формы спектра «реликтового» излучения покажут, что в спектре теплового излучения при 2,7 К в значительной степени содержится спектр излучения, соответствующий более высокой температуре, а в общем спектре могут обнаружить даже небольшой пик, соответствующий излучению из области квазаров.
24.8.1. «Сверхсветовые» скорости движения в космосе
При выбросах из ядер активных галактик и квазаров наблюдаемая линейная
скорость перемещения радиопятен может превышать скорость света С.
Например, наблюдаемая линейная скорость радиопятен галактики 3C120
составляет около 4С. Естественно, что эта скорость является кажущейся.
Новая физика допускает максимальную скорость в момент выброса из ядра не выше , пока
выбрасываемое вещество еще не успело получить винтовое движение. Но поскольку
такое движение устанавливается достаточно быстро, то линейная скорость
перемещения его не может превышать скорость света. Официальная физика объясняет
кажущуюся сверхсветовую скорость следующим образом. При выбросе вещества под некоторым
небольшим углом
к линии наблюдения проекция скорости
движения вещества Vп на картинную
плоскость составит:
(24.8.1.1).
По мере перемещения радиопятен вдоль линии выброса их излучение будет приходить к наблюдателю раньше. Поэтому официальная физика приводит странную формулу для наблюдаемой скорости перемещения радиопятен. (Физическая энциклопедия, т. 4, стр. 448-449):
(24.8.1.2).
![]() |
По-видимому, здесь явная опечатка и формула (24.8.1.2) по представлениям официальной физики должна выглядеть так:
(24.8.1.3).
С официальным объяснением нельзя согласиться по следующим причинам. Во-первых, второй член в знаменателе формулы (24.8.1.2) должен быть безразмерной величиной. Кроме того, под знаком косинуса стоит также размерная величина вообще не имеющая физического смысла. По-видимому, в данном случае, здесь что-то напутано или не так напечатано. Во-вторых, приход излучения к наблюдателю раньше от тех пятен, которые расположены ближе к нему, никак не влияет на кажущуюся скорость перемешения этих пятен в картинной плоскости, поскольку скорость света в этом случае перпендикулярна картинной плоскости. Кроме указанных казусов, авторы приплетают по неизвестным причинам еще и лоренцев фактор, окончательно запутывая читателя, хотя этот фактор влияет только на частоту излучения по представлениям официальной физики (см. главу 24.8). Вышесказанное проиллюстрировано на фигуре 24.8.1.1.
Новая физика предлагает следующее объяснение явлений при выбросе
вещества с релятивистской скоростью. Через некоторое время после выброса
материал движется по винтовой траектории. При этом шаг винта больше его
диаметра в раз,
а излучающее вещество распределено по всей траектории. В предыдущей главе 24.8
показано, что излучение собирается в направлении движения источника в пределах
угла
.
Поэтому при движении вещества по винтовой траектории «к нам» мы обнаружим
излучение, а при движении «от нас» излучение отсутствует. В итоге мы будем
наблюдать радиопятно «движущееся» со скоростью 3,14×С. Если движение по винтовой траектории еще не
достигло равновесного состояния, когда за один оборот по винтовой линии
линейное перемещение равно 2
×r, т.е. длина волны де Бройля больше или меньше длины
окружности поперечного сечения винтовой траектории, то наблюдаемая скорость
перемещения радиопятна будет отличаться от выше указанной. Понятно, что выброс,
направленный в нашу сторону в соответствии с главой 24.8 будет значительно
ярче, чем контрвыброс.
Если бы представления официальной физики относительно «сверхсветовых» скоростей движения были верными, то при наблюдении синхротронного излучения мы могли бы фиксировать «сверхсветовую» скорость электронов генерирующих это излучение, т.к. физическая картина в этом случае подобна движению в космосе.
24.9. Кое-что о системах отсчета
Теория относительности требует обязательного указания системы отсчета, поскольку она исходит из представления о равномерном и прямолинейном движении свободных тел. Такое указание сделали сочинители библии, поместив в центр мира плоскую Землю, окруженную хрустальным сводом с закрепленными на нем звездами. Птолемей усовершенствовал эту систему, оставив Землю в центре мира. Эта система отсчета оказалась ошибочной и ее пришлось заменить Копернику новой системой отсчета, где в центре мира помещается Солнце. Со временем выяснилось, что ни Солнце, ни наша Галактика также не могут считаться во многих случаях адекватными системами отсчета. Такой системой отсчета в настоящее время, по-видимому, является реликтовое излучение, предположительно, равномерно заполняющее Вселенную. Следует признать, что с выбором системы отсчета теория относительности путается сама и запутывает тех, кто хочет разобраться в нагромождениях этой теории.
Новая физика признает существование абсолютного движения и, соответственно, абсолютной системы отсчета. Рассмотрим простейший случай, когда тело №1 совершает правовинтовое движение в некотором направлении. За ним вдогонку движется тело №2. Что будет наблюдать ортодокс в системе отсчета, связанной с телом №2? Он воочию будет видеть и приборы независимо подтверждать тот факт, что тело №1 движется по левому винту навстречу ему. А что он увидит, убегая от тела №1 в том же направлении? Он снова зафиксирует левовинтовое движение тела №1, удаляющегося от него. Какие выводы можно сделать из этих наблюдений? Очевидно, что никаких. Так и осталось невыясненным, куда движется тело №1 и как оно движется. Правильный вывод можно сделать только из абсолютной, в данном случае, системы отсчета, откуда видно, что оба тела двигаются вдоль одного направления с разной скоростью, а тело №1 всегда имеет правовинтовое, а не левовинтовое движение.
Возникает естественный вопрос, в каких условиях данную систему отсчета можно считать абсолютной. Если мы наблюдаем жену, которая снует взад-вперед по кухне, то за абсолютную систему отсчета можно принять стены дома. Но если качнем люстру, подвешенную к потолку, то наши чувствительные приборы покажут, что плоскость качания постепенно поворачивается в пространстве, что связано с вращением Земли вокруг оси. В этом случае за абсолютную систему отсчета придется принять космический корабль, двигающийся параллельным курсом по отношению к орбитальному движению Земли.
В рассмотренном выше случае движения тел №1 и №2 легко разобраться в действительных движениях используя формулы относительного изменения частоты спектральной линии (24.3.11) и (24.3.12) для случаев, когда наблюдатель впереди движущегося источника и сзади. Для этого на теле №1 должен быть источник света (хотя бы мысленно) или мы можем изучать посланный нами отраженный луч. Тогда при движении вдогонку телу №1 мы будем наблюдать красное смещение спектральной линии до тех пор, пока не увеличим свою скорость в соответствии с формулой (24.3.12) до того момента, что относительное изменение частоты линии станет Z=0. В этом случае мы убедимся, что мы догоняем источник №1, а он движется в одном направлении с нами. Поэтому становится ясной как направление движения тела №1 так и то, что оно обладает правовинтовым движением. Аналогично, если мы будем впереди источника по направлению движения и начнем изменять свою скорость, то мы убедимся, что при увеличении скорости увеличивается красное смещение спектральной линии, а при торможении уменьшается до тех пор, пока не станет Z=0. При дальнейшем торможении будем наблюдать уже синее смещение спектральной линии и придем к тем же выводам что и при расположении тела №2 сзади тела №1 по ходу движения.
Таким образом, великая путаница с системами отсчета в теории относительности исчезает, если пользоваться абсолютной системой отсчета, которая не зависит от желания исследователя получить нужный ему результат. На выбранную абсолютную систему отсчета не должны влиять какие-либо факторы, находящиеся вне этой системы. В противном случае надо выбрать новую систему отсчета, чтобы эти факторы стали не внешними, а внутренними.
Комментарии автора к главе 24.9:
1. Абсолютная система отсчета – свет.
Изучив главы 24.1-24.8 читатель убедился, что без представлений об абсолютном движении невозможно адекватно описать аберрацию звезд, опыт Майкельсона и многое другое, в особенности, все, что связано с теорией относительности, которая об абсолютном движении не имеет представления. Чтобы обойти принципиальные трудности, которые возникают из представлений об относительном движении и инерциальных системах отсчета, относительную скорость которых невозможно установить из-за равномерного и прямолинейного движения, ученые предпочитают абсолютную систему отсчета. Одной из таких систем является неподвижный эфир. Но его невозможно обнаружить экспериментально, поэтому невозможно найти абсолютную скорость тела. «Современной» абсолютной системой отсчета многие считают изотропное реликтовое излучение. Действительно, пользуясь этой системой отсчета можно узнать, с какой скоростью и куда движется Солнечная система в целом. Движение свободных тел по винтовой траектории само по себе абсолютно и не требует каких-либо систем отсчета, но в настоящее время это представление новой физики встречает скептическое отношение у большинства ученых и еще не овладело их мыслями в достаточной степени. Для них можно предложить еще одну абсолютную систему отсчета – световой луч. Хотя каждый фотон этого луча двигается по винтовой траектории, в целом световой луч перемещается в пространстве равномерно и прямолинейно. Свет не мог бы выполнять функцию абсолютной системы отсчета, если бы не обладал удивительным свойством – одинаковой скоростью распространения в пустоте не зависящей от направления в пространстве. Пользуясь тем, что скорость света всегда постоянна и не зависит от скорости источника и, в то же время, геометрически складывается со скоростью приемника света, в принципе, мы всегда можем экспериментально определить абсолютное направление и абсолютную скорость любого тела, поместив в него приемник света и ориентируясь на любой внешний источник, который может двигаться, как угодно.