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

Вернемся к мысленному эксперименту, который якобы доказывает невозможность сверхсветовых скоростей – вспомним ленту и сигнал.

Для доказательства невозможности превышения скорости света сразу использовалось релятивистское сложение скоростей. И никого НИЧЕГО не смущает! Но позвольте, если предполагать возможность движения со сверхсветовой скоростью, зачем это нужно?! И ладно уж, используйте на здоровье релятивистское сложение, но, если предполагать возможность превышения скорости света, тогда вместо нее надо в пресловутый фактор Лоренца (релятивистскую поправку) включать более высокий предел скорости. А исходя из условий эксперимента скорость сигнала может быть какой угодно высокой. Таким образом, использование поправки просто лишено всякого смысла, так как верхний предел скорости уходит в бесконечность!!!!!

И вот предварительный итог: с относительностью одновременности разобрались, безоговорочного равноправия систем отсчета практически не существует, да и сверхсветовое движение, в общем-то ничем теоретически не запрещено.

Ну как? При пристальном и непредвзятом рассмотрении, все утверждения, которые легли в основу СТО или ею утверждаются, мягко говоря не соответствуют реальности. Тем более, и еще не раз это упомяну, в большинстве расчётов релятивистские поправки просто отбрасывают в ввиду V<<C.

НОВЫЙ ВЗГЛЯД НА СТАРЫЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА.

Рассмотрим отдельные примеры, которые считаются исключительно проявлением СТО, с новых позиций.

Расчет разности хода лучей для эффекта Саньяка во вращающемся круговом интерферометре.

В настоящее время этот эффект считается чистым проявлением СТО. Вывод формулы для расчета разности хода происходит с использованием релятивистских расчётов, приближений и, в конечном итоге, не учетом той самой релятивистской поправки из-за крайней малости скорости вращения реальных интерферометров по сравнению со скоростью света. В результате получается для одновиткового интерферометра:

ΔL≈4SΩ/C,

где S площадь контура витка интерферометра, Ω угловая скорость поворота интерферометра, ну а С это С.

А ниже на рисунке № 12 разность хода вычислена исходя из того, что пространственная скорость сигнала складывается из скоростей источника и сигнала относительно источника без использования релятивистского сложения скоростей. В итоге все получается просто и понятно. А самое главное, то, что знак равенства в этом случае настоящий – без всяких приближений, пренебрежений малыми величинами и тому подобное. И кстати, если уж говорить про расчет на принципах СТО и не возможности увеличения скорости света, то одновременно выпущенные источником импульсы света вообще могут не встретится на приемнике, и весь расчет просто не будет иметь смысла.

Рисунок № 12. Вывод значения разности хода встречных лучей для эффекта Саньяка.

И на мой взгляд самое показательное и интересное.

Вспомним эксперимент Ипполита Физо по определению влияния движения среды на скорость света в ней распространяющегося.

Сам Эйнштейн говорил, что из всех экспериментальных результатов, наибольшее влияние на него оказали наблюдения звёздной аберрации и измерения Физо скорости света в движущейся воде, которых ему, по его же словам, «было достаточно».

На рисунке № 13 представлена схема опыта Физо.

Рисунок № 13. Схема опыта Физо и ее описание.

S’ источник света, S место наблюдения интерференционной картины.

L’ линза направляющая лучи на зеркало m.

L линза создающая параллельный пучок из света источника направляемого зеркалом G.

A1 и A2 трубы с движущейся в разных направлениях водой.

O1 и O2 щели, создающие два луча.

Как известно, ожидаемый результат, исходя из полного увлечения света или светоносного эфира (что соответствует результатам Майкельсона Морли), следующий:

Скорость света распространяющегося против движения воды Vсв – = C/n‑W;

Скорость света, распространяющегося вместе с водой Vсв+=C/n+W;

где: n– показатель преломления воды,

W – скорость воды,

С/n– скорость света в воде.

Однако, Физо, по результатам эксперимента, обнаружил, что среда увлекала свет частично. Полученная Физо зависимость влияния скорости воды на скорость света имела вид:

Формула влияния движения среды на скорость света экспериментально полученная Физо.

Ох как этот результат пытались объяснить, в ходе поисков решения формулу даже усовершенствовали и добавили доплеровскую поправку.

В конце концов полностью объяснить это «удалось» только с использованием СТО, но как! Не буду приводить всю громоздкую релятивистскую схему сложения. Скажу лишь, что в конце просто выкидываются малые величины релятивисткой поправки, получающиеся из приближения V<<C (зачем она вообще нужна, если её почти всегда не учитывают) и в результате получается то, что и получилось у Физо:

Только не точно, а приблизительно, по объясненным выше причинам.

А вот если просто логически порассуждать (и даже без утверждения что свет – это поток частиц), то без всякой релятивистики спокойно получается твердое равенство и простое понятное объяснение.

Итак, на момент проведения опыта уже было установлено, что свет в среде (в опыте – это вода) распространяется с меньшей скоростью чем в вакууме, равной Vсв0=C/n. То есть среда тормозит свет, или сопротивляется прохождению света, но не полностью, а только в какой-то степени. Это влияние и определено коэффициентом преломления. Но тогда логично ожидать, что увлекать в своем движении свет среда тоже будет не полностью, а в той же степени. А с точки зрения математической относительности – это свет будет сопротивляться прохождению через себя среды и тоже в той же степени.

И скорость среды сквозь свет должна рассчитываться также:

Wсв=W/n и разность W и Wсв и будет той самой поправкой к скорости света в движущейся среде: ΔW=W-Wсв=W-W/n=W(1-1/n).

Тогда получается, что скорость света в движущейся среде равна и именно равна полностью (а не приближенно и с не учетом малых величин):

Vсв-=C/n-ΔW и Vсв+=C/n+ΔW или:

Формулы, полученные автором статьи

Или попроще: влияние среды на свет выражается в изменении скорости прохождения последнего через эту среду. То есть разность скорости света в вакууме и в среде и есть это влияние. Тогда: ΔС=С0-Сср= С0-С0/n= С0(1-1/n). Отсюда получим коэффициент взаимодействия света со средой: (1-1/n).

Движущаяся среда будет воздействовать на проходящий через нее свет также, как и неподвижная, и «цеплять» свет будет тоже в той же степени. То есть поправка к скорости света в движущейся среде должна быть равна на полной скорости среды, а умноженной на коэффициент взаимодействия. Таким образом не мог Физо получить никакой другой результат, кроме того, который и получил!

ЗАЧЕМ все сложности, растянувшиеся уже на много-много лет – ведь до сих пор ученые экспериментально проверяют справедливость этих формул! Я никогда не любил хвалиться, но данные формулы получились в ходе 2 минут размышлений.

Как-то мне попалось упоминание одного заявления очень знаменитого ученого прошлых лет о том, что не может быть правильной и хорошей теории без применения сложных инструментов высшей математики. Вот похоже и соревнуются великие умы в её применении (пример из жизни – если есть шуруповерт, то про отвертку забывают).

И снова к основной теме, представленное объяснение опыта Физо полностью согласуется с тем, что свет – это поток частиц.

Кстати, довольно просто объясняется и результат одного рискованного эксперимента, проведенного одним из достопочтенных ученых мужей.

Данный господин, предположил, что если в телескоп залить воду, то уменьшение скорости света приведет к увеличению времени прохождения его светом (что логично), а значит должно увеличиться смещение телескопа вместе с Землей при её движении по орбите. То есть должна увеличиться величина аберрации