Давно известно, что всё начинается с информации. Это значит, что познание законов и явлений Природы связано с нашими ощущениями и зависит от результатов наблюдений, которые, в свою очередь, зависят от правильного выбора системы отсчета (далее – СО).
При этом, нам навязывается идея о том, что все инерциальные СО равноправны. Однако выбор правильной СО, как раз, очень важен и это доходчиво показано на примере явного противоречия между СО Птолемея (?-168) и СО Коперника (1473-1543).
Уже слышу восторженные реплики релятивистов о том, что Птолемей и Коперник имели дело с НЕИНЕРЦИАЛЬНОЙ системой отсчёта, а они предлагают нам рассматривать ИНЕРЦИАЛЬНЫЕ СО, которые в силовых полях не существуют. Повторяю, нет в силовых полях инерциальных систем отсчёта, но релятивистам хочется о них поговорить и говорят они об этом на всех «перекрёстках».
В механике любое движение является относительным, ибо СО всегда связана с точкой отсчета, по отношению к которой изучается движение (или равновесие) каких-нибудь других материальных точек или тел. Нельзя указать, например, как движется Луна вообще, можно лишь определить её движение по отношению к Земле, Солнцу или звёздам.
Уже во времена античной древности философы сомневались в абсолютности движения. В 5-ом веке до нашей эры Зенон Элейский задался вопросом: почему мы считаем, что Земля неподвижна, а стрела, которая представляется нам летящей, движется? Почему бы не остановить стрелу и двинуть Землю?
Аристотель (384 – 322 до н. э.) отверг такую манипуляцию с системой отсчета. В соответствии с его философским учением, абсолютной считалась СО, связанная с Землёй. И это было правильно, ибо нельзя остановить стрелу и двинуть Землю, хотя бы потому, что импульсы (произведение массы на скорость) летящей стрелы и «движущейся с такой же скоростью» Земли различаются на много порядков.
Но СО, связанную с Землёй, Аристотель распространил и на солнечную систему. Доводы перипатетиков (последователей школы Аристотеля) были основаны на том, что все механические явления, происходящие на поверхности Земли, происходят так, будто Земля неподвижна. Так была создана геоцентрическая система мира, в которой Солнце и все планеты вращались вокруг неподвижной Земли.
Однако не все были согласны с Аристотелем. К примеру, Гераклит считал, что Меркурий и Венера вращаются вокруг Солнца. А, его ученик Аристарх Самосский (3-й век до н. э.) предложил гелиоцентрическую систему мира, в которой он остановил Солнце и заставил все планеты двигаться вокруг него. И, всё же, тогда победил авторитет Аристотеля. К сожалению и теперь бывает такое, когда прав не тот, кто действительно прав, а тот, у которого «авторитет» (иногда «дутый»).
Дополнение: «Дутый авторитет» красноречиво просматривается в известном споре о переменном токе между Эдисоном, авторитет которого в то время был очень высок, и ещё мало кому известным Николой Тесла.
Обладатель нормального научного авторитета живо откликается на любые идеи, а наличие ума позволяет ему быстро понять, проанализировать и оценить новизну идеи с нейтральной точки зрения. Именно такие учёные и являются двигателями Прогресса.
Обладатель же дутого авторитета способен оценивать новизну идеи только с собственной (или навязанной большинством подобных авторитетов) точки зрения. Именно таким авторитетом оказался поборник постоянного тока Эдисон. Поэтому он и начал информационную кампанию против переменного тока, предложенного Николой Тесла. Такие представители творческого мира являются тормозом для самого творчества.
Но в учёном мире встречаются и более одиозные авторитеты, которые даже неспособны понять и проанализировать физический смысл не только чужих идей, но и своих собственных. Вот, этот «учёный планктон» состоит исключительно из представителей лженауки.
Аристотель был великим учёным и философом своего времени и сам не очень-то оглядывался на авторитеты. Над входом в Лицей Аристотеля была надпись: «Вход сюда открыт для любого, пожелавшего рассеять заблуждения Платона». А ведь он был его учеником. Аристотель уважал своего учителя, но Прогресс для него был важнее.
А вот, Птолемей (2-й век н. э.) слепо верил в авторитет Аристотеля и, чтобы доказать недоказуемое, будто всё вертится вокруг Земли, ему пришлось прибегнуть к математике (наука, способная оправдать буквально всё). Он предположил, что каждая планета солнечной системы (Венера, Марс…) движется равномерно по вспомогательной окружности (эпициклу), в то время как центр этой окружности перемещается по другой окружности с центром в Земле.
Связав СО с Землёй, Птолемей создал весьма точную, хотя и неимоверно сложную математическую модель, которая, конечно же, физического смысла не имела.
Лишь спустя почти полторы тысячи лет Коперник поправил Птолемея, «перебив» СО от Земли к Солнцу. В результате мы получили простые и понятные законы Кеплера, описывающие орбитальное движение не только в Солнечной системе, но и в микромире (к примеру, в потенциальном поле атома).
Вывод: Систему отсчёта для любого явления нельзя принимать произвольно. Её нужно связывать с центром того поля, в котором это явление рассматривается.
Однако и теперь многие продолжают считать, что любая СО (правда, уже с оговоркой – инерциальная – ИСО) математически приемлема. Приставка «инерциальная» (в современной трактовке) связана с прямолинейным и одновременно равномерным движением. И всякая другая СО, движущаяся по отношению к данной ИСО равномерно и прямолинейно, считается также ИСО.
Но «беда» в том, что ИСО является всего лишь математической абстракцией, ибо в Природе прямолинейное и одновременно равномерное движение по инерции невозможно. Мы с Вами об этом ещё поговорим в статье «Закон инерции» . Поэтому, мнение о существовании множества равноправных инерциальных (повторяю – в современной трактовке) СО ошибочно и любая реальная СО может рассматриваться как ИСО лишь приближенно.
Поэтому движение в поле Земли следует рассматривать в СО, связанной только с центром этого поля, а движение в Солнечной системе – с центром поля Солнца.
Однако возникает вопрос, с какой СО следует связывать движение светового луча, идущего от небесного светила из далёкого Космоса (к примеру, из другой галактики)? Ведь, вследствие конечности скорости света и движения наблюдателя относительно этого светила происходит изменение направления светового луча, называемое аберрацией света.
И здесь ответ довольно прост. Аберрация света действительно вызывает смещение видимого положения светила на небесной сфере, связанное с годичным движением Земли вокруг Солнца. Она была открыта и объяснена Дж. Брадлеем в 1728 году.
При перемещении наблюдателя вместе с приёмником света (например, с астрономической трубой), лучу света, вошедшему в эту трубу, требуется некоторое время, чтобы пройти расстояние от объектива до его фокальной плоскости. За это время инструмент вместе с Землёй переместится (ведь Земля движется по орбите вокруг Солнца) и изображение светила окажется смещенным относительно оси трубы. Чтобы изображение светила совместить с этой осью, необходимо повернуть трубу в сторону движения наблюдателя на некоторый угол, определяемый отношением скорости движения наблюдателя к скорости света.
Теперь давайте выясним, какие СО сопутствуют данному лучу света при наблюдении за далёкой Галактикой. Сначала этот луч движется в поле Метагалактики (видимая нами часть Вселенной), центр которой совпадает с источником света (с наблюдаемой Галактикой). Это и есть центр первой СО для движущегося к нам луча света. Этот центр настолько далеко, что его движение для нас практически незаметно и мы считаем его неподвижным.
В этой же СО (в поле Метагалактики) движется и наша Галактика. Однако радиус её «орбиты», следовательно, амплитуда и период её колебаний настолько огромны (нами не определены), что и здесь направление луча (на далёкую Галактику) для нас остаётся без видимого изменения.
Аналогичную ситуацию мы имеем и в СО, связанной с центром нашей Галактики. Период колебаний Солнечной системы относительно этого центра теоретически нам известен, но и он настолько огромен (примерно на восемь порядков больше периода колебаний Земли), что проверить экспериментально угол наклона приходящего к нам луча в этой СО мы тоже не можем.
И только следующая СО, связанная с центром поля Солнца, даёт нам возможность экспериментально определить угол наклона астрономической трубы. Здесь в течение года (год для эксперимента является уже реальным периодом полного цикла колебаний) наблюдаемая нами Галактика описывает на небесной сфере небольшой эллипс, параметры которого связаны только с орбитальным движением Земли в потенциальном поле Солнца.
Как видите, аберрация света подтверждает тот факт, что в Природе нет равноправных СО.
Первоисточник здесь: https://vip46.livejournal.com/787.html
