Специальная теория относительности – гениальное озарение или математическая фантазия? - Сергей Александрович Гурин

раз), а планета, в виду высокой плотности, должна быть довольно однородна, то саму планету как материальную точку рассматривать вполне справедливо. Но другая сторона взаимодействия, в основном и определяющая движение Меркурия – Солнце? Средний диаметр последнего уже 1 400 000 км, что составляет 2,5 % от полуоси орбиты Меркурия, а в афелии это уже 2,8%. В этом случае не учитывать движение масс Солнца, которые вращаются вокруг Солнечной оси, уже нельзя. Да еще и достоверных сведений о строении Солнца и распределении его масс и магнитных сил (а, как считают, Меркурий, в большей своей части, состоит из железа, и значит может испытывать и магнитное воздействие Солнца) им создаваемых вообще нет, только предположения. Учитывая, что массы Солнца движутся в том же направлении что и Меркурий по орбите (так же направлена и прецессия), а угловая скорость их вращения в 1,72 раза выше, просто напрашивается вывод о том, что солнечные массы, опережающие планету, подтягивают её за собой. Это и приводит к дополнительному смещению вектора орбитальной скорости и увеличению скорости прецессии орбиты Меркурия. Данное влияние в классической теории Ньютона не могло учитываться, так как Солнце в ней также принимается за материальную точку. Выходит, проблема не в несправедливости теории Ньютона, а в границах применимости данной модели.

А значит и необходимость создания, и справедливость общей теории относительности под большим вопросом. Кроме того, космологическое красное смещение объясняется в ней расширением пространства, а его объясняют существованием некоей темной материи. А ранее в статье уже было дано объяснение красному смещению с точки зрения определения света как потока заряженных частиц. И вот еще одно из утверждений ОТО. Эквивалентность массы инертной и массы гравитационной (совершенно кстати не новый), но вывод Эйнштейна что гравитация – это проявление искривления пространства-времени?!

Эта эквивалентность однозначно показывает лишь то, что масса проявляется только в присутствии гравитационных сил, также как электрический заряд обнаруживается только в присутствии электрических и магнитных, или иначе – если на объект действуют гравитационные силы, то он имеет массу. И то, что свет отклоняется возле очень массивных объектов как раз и свидетельствует о том, что фотоны имеют массу отличную от нуля, а не то, что массивный объект искривляет пространство (и поведение света сейчас преподноситься как доказательство этого).

Ситуация с Меркурием, очередная иллюстрация некорректной замены физических объектов математическими абстракциями. Конечно, в общем случае, для больших расстояний, замена объектов материальными точками и привязка системы координат для расчета их движения к самой значимой, обеспечивает достаточную точность. Но при уменьшении расстояний, на которых определяется взаимодействие, до сопоставимых с размерами объектов, необходимо учитывать характеристики, определенные природой объектов – их размеры, структуру, а также самостоятельные движения.

А вообще это относиться не только к случаю СТО и ОТО. Это касается всеобщего подхода.

Пример, для рассмотрения движения автомашины выбирают систему отсчета, связанную не просто с Землей, а даже с конкретной точкой на её поверхности. В этом случае становиться возможным учитывать только те силы, которые связаны с движением автомашины относительно поверхности. А связанные с движением самой Земли в лучшем случае заменяются абстрактными силами инерции, действующими на объект. Эти силы вроде-бы не имеют источника и не подпадают под определение силы Ньютона. Это тоже продукт подхода упрощения. Да и для расчета этих сил инерции используют все тоже обычное уравнение Ньютона.

Не буду углубляться в описание понятия сил инерции, приведу наиболее частые примеры (хоть данные сведения взяты из Википедии, они вполне соответствуют описаниям и в обычной литературе).

При ускорении автомобиля, в системе, связанной с ним, незакреплённые предметы внутри получают ускорение в отсутствие какой-либо силы, прикладываемой непосредственно к ним.

При движении тела по орбите, в связанной с телом системе отсчета тело покоится, хотя на него действует ничем не сбалансированная сила гравитации, выступавшая в качестве центростремительной в той системе отсчета, в которой наблюдается вращение по орбите.

Для восстановления возможности применения в этих случаях привычных формулировок законов Ньютона и связанных с ними уравнений движения для каждого рассматриваемого тела оказывается удобно ввести фиктивную силу – силу инерции – пропорциональную массе этого тела и величине ускорения системы координат, и противонаправленную вектору этого ускорения. С использованием этой фиктивной силы появляется возможность краткого описания реально наблюдаемых эффектов в неинерциальной системе отсчёта (в разгоняющемся автомобиле): «почему при разгоне автомобиля пассажира прижимает к спинке сиденья?» – «на тело пассажира действует сила инерции». В инерциальной системе координат, связанной с дорогой, сила инерции для объяснения происходящего не требуется: тело пассажира в ней ускоряется (вместе с автомобилем), и это ускорение производит сила, с которой сиденье действует на пассажира.

Сила инерции на поверхности Земли. На рисунке № 26 показана условно совмещённая картина действующих сил для наземного (НСО) и стороннего (ИСО) наблюдателей.

Рисунок № 21. Движение материальной точки на поверхности Земли.

В ИСО тело, находящееся на поверхности Земли, испытывает центростремительное ускорение AC, по величине совпадающее с ускорением точек поверхности Земли, вызванным её суточным вращением. Это ускорение, в соответствии со вторым законом Ньютона, определяется воздействующей на тело центростремительной силой C (зелёный вектор). Последняя складывается из силы гравитационного притяжения к центру Земли G0 (красный вектор) и силы реакции опоры B (чёрный вектор). Таким образом, уравнение второго закона Ньютона для рассматриваемого тела в случае инерциальной системы отсчёта имеет вид MAC=C или, что тоже самое, MAC=G0+B.

Для наблюдателя, вращающегося вместе с Землёй, тело неподвижно, хотя на него действуют в точности те же силы, что и в предыдущем случае: сила гравитации G0 и реакция опоры B. Противоречия здесь не возникает, поскольку в НСО, каковой является вращающаяся Земля, применять второй закон Ньютона в обычной форме неправомерно. Вместе с тем в НСО возможно ввести в рассмотрение силы инерции. В данном случае единственной силой инерции является центробежная сила A (синий вектор), равная произведению массы тела на его ускорение в инерциальной системе отсчёта, взятому со знаком минус, то есть − MAC. После введения этой силы уравнение движения тела, приведённое выше, преобразуется в уравнение равновесия тела, имеющее вид G0+A+B=0.

Сумму сил гравитации G0 и центробежной силы инерции A называют силой тяжести G (жёлтый вектор). С учётом этого последнее уравнение можно записать в виде G+B=0 и утверждать, что действия силы тяжести и силы реакции опоры компенсируют друг друга.

А теперь разберем примеры:

1. Движение незакрепленного предмета в автомобиле в системе автомобиля, бесспорно как раз и есть пример той самой силы инерции, связанной с сохранением телом своего состояния, однако даже в этом примере учтены не все силы: сила трения предмета о части автомобиля (не в воздухе же он висит), да и сам воздух в автомобиле тоже обладает инерцией, и при ускорении ведет себя также, как и указанный предмет, сила гравитации и не только между предметом и Землей, но и