Новое объяснение релятивистских явлений

Виктор Кулигин, Галина Кулигина, Мария Корнева , исследовательская группа «Анализ»

Введение

По мнению классиков материализма, пространство и время не простые свойства материи, а коренные формы бытия материи. От того, как решается проблема пространственно-временных отношений в физике, зависит, пойдет ли физика по материалистическому пути развития или же утонет в болоте схоластики, догматизма и околонаучной фантастики.

Занимаясь многими проблемами физики, мы накопили богатый научный материал, в частности, по Специальной теории относительности. Мы не любители по каждому недоразумению в физических теориях высказывать альтернативную гипотезу. Но этот «гнойник» уже давно назрел и его необходимо вскрыть.

Мы установили, что вывод формулы Лоренца содержит физическую ошибку. Исправление этой ошибки с одновременным удалением серии гносеологических ошибок коренным образом меняет интерпретацию релятивистских явлений. Но, главное, физика вновь возвращается к общему для всех инерциальных систем евклидовому пространству и единому для всех систем времени. Это позволяет сохранить в физике сверхсветовые скорости частиц и мгновенное взаимодействие.

Опубликовать такую работу в «толстых журналах» невозможно. Апологеты СТО занимают ключевые посты в научных учреждениях и организациях, в редакциях физических журналов. Судьба подобных статей «запрограммирована»: работа будет лежать в редакции год, два, а затем она будет отклонена, на основе высокомерной и безответственной рецензии. Такова судьба многих новых работ.

Наша статья адресована широкому кругу читателей, интересующихся проблемами теории относительности, от тех, кто только начинает знакомиться с релятивистскими явлениями, до тех, кто глубоко познал теорию и ее проблемы. В ней нет сложных формул и длинных математических доказательств, понятных только специалистам. Математическая сторона существует, и она будет изложена отдельно. Мы надеемся, что статья поможет немного разобраться в хитросплетении научных ошибок и убережет многие молодые умы от застарелых догм и предрассудков современной физики. За этими умами будущее физики.

1. Становление теории относительности

До появления уравнений Максвелла (1864г.) законы механики и электродинамики (законы Ньютона, Кулона, Ампера и др.) удовлетворяли принципу относительности Галилея:

«Механический эксперимент дает одинаковые результаты в неподвижной лаборатории (системе отсчета) и в любой лаборатории, которая движется равномерно и прямолинейно относительно первой».

Иными словами, законы природы и уравнения, описывающие их, не должны меняться при преобразованиях Галилея:

x' = x – Vt; y' = y; z' = z; t' = t.

(1.1)

где V – относительная скорость движения двух инерциальных систем отсчета (лабораторий), направленная вдоль оси x, т.е. галилеевская скорость относительного движения.

Уравнения Максвелла «нарушали» этот фундаментальный принцип. Форма уравнений Максвелла уже не сохранялась при преобразованиях Галилея.

Лоренц в 1904 году окончательно установил, что уравнения Максвелла остаются инвариантными относительно другого преобразования, которое стало носить в последствии его имя:

x' = (x – vt)/(1 – v2/c2)1/2; y' = y; z' = z; t' = (t – xv/c2)/(1 – v2/c2)1/2

(1.2)

где v – лоренцевская скорость относительного движения двух инерциальных систем. Различие между v и V мы установим позже.

Ранние попытки сохранить преобразование Галилея для электродинамики путем ссылки на возможное существование эфира в то время были неубедительны. Лоренц и Пуанкаре длительное время в переписке обсуждали эту проблему между собой. В результате Пуанкаре приходит к выводу о необходимости обобщения принципа относительности Галилея и распространения его на электродинамику. Он следующим образом формулирует принцип, который позже стал одним из важных принципов теории познания [1]:

«Законы физических явлений должны быть одинаковыми как для неподвижного наблюдателя, так и для наблюдателя, движущегося прямолинейно и равномерно, поскольку у нас нет возможности убедиться в том, участвуем ли мы в таком движении или нет».

Несмотря на то, что этот принцип опирался, главным образом, на негативные результаты по обнаружению эфира, существовавшие тогда, он и по сей день играет большую эвристическую и критериальную ценность. Он ограничивает или отсекает от физики те фундаментальные теории, которые не удовлетворяют этому принципу, который мы назовем принципом Галилея – Пуанкаре. Обратим внимание, что здесь нет «привязки» к какому-либо конкретному преобразованию пространственно-временной системы отсчета.

Во многих учебниках этот принцип незаконно отдается  А.Эйнштейну. Так, например, В.Г.Левич пишет [2]: «В основу теории относительности положены два постулата: 1. Принцип относительности А.Эйнштейна ... Согласно принципу относительности Эйнштейна, равномерное и прямолинейное движение тел не оказывает влияния на происходящие в них процессы». Приоритет Пуанкаре приписывается Эйнштейну. Это, видимо, не случайно, если принять во внимание работы [1, 3, 4, 5, 16]. Хотя эти проблемы должны решать историки науки, мы рекомендовали бы читателям ознакомиться с указанными работами и составить собственное мнение.

Принцип Галилея – Пуанкаре носит, как говорилось, философский характер, поскольку в нем нет указаний на характер преобразований, которым должны удовлетворять физические законы. Он обязателен для любых законов и теорий, даже, если они учитывают эфир как некую среду, и он не накладывает ограничения на вид преобразований.

Но как правильно реализовать этот принцип для механики и электродинамики одновременно? От такой реализации зависела судьба последующего развития физики. Драматизм поисков правильного решения осложнялся тем, что на переломе веков (XIX...XX века) философия естествознания была уже в глубоком кризисе (который продолжается и сейчас). Эйнштейн высказал следующую гипотезу, которая легла в основу Специальной теории относительности [6]:

«Все законы природы должны быть инвариантными относительно преобразований Лоренца, а не Галилея. Преобразование Галилея должно вытекать из преобразования Лоренца при v/c