Те, кто критикует теорию относительности за "бредовость", неинтуитивность и все в таком духе, не понимают очевидной вещи: по-другому никак. Почему никак --- я сейчас расскажу.
Первое. Возьмем постулат о постоянстве скорости света. Он плохо укладывается в голову, знакомая с детства очевидная формула u=v+w слишком интуитивна. "Критики", или некоторые из них, слышали про опыт Майкельсона-Морли и всячески пытаются пошатнуть этот краеугольный камень. Они не знают про современные эксперименты, точность которых намного выше. Но мы поговорим о теоретических соображениях.
Рассмотрим фотон. Это частица, лишенная массы, поэтому в классической механике у нее нет ни энергии, ни импульса. Пренебрежем этим; но тогда все еще хуже. Ведь если мы можем догнать фотон, он будет покоиться относительно нас! Имея нулевую скорость, он будет иметь нулевую энергию и нулевой импульс. То есть попросту исчезнет.
Вот выпустили вы поток фотонов на ворота галактической крепости и помчались за ними следом с той же скоростью. А фотоны взяли и исчезли. Парадокс.
Еще хуже, если свет рассмотреть как волну. Электромагнитная волна распространяется в пустоте, так как это генерирующие друг друга электрическое и магнитное поля. Изменение одного порождает другое. Если двигаться со скоростью морской волны, мы увидим неподвижный (относительно нас) горб воды. Ситуацию спасает Земля, относительно которой и движение, и энергия, и импульс имеются. Но если догнать электромагнитную волну, мы увидим неизменные электрическое и магнитное поля --- волна исчезнет, вместе с переносимой ею энергией.
Второе. Электромагнитные волны описывают уравнения Максвелла. Они изменяют форму в подвижной системе отсчета: в едущем поезде возникает лишнее слагаемое. Получается, что можно определить, кто едет, а кто стоит. Парадокс. Физический процесс не может зависеть от точки зрения.
Возьмите волновое уравнение, оно выводится из уравнений Максвелла: u``=u'' (здесь ` --- частная производная по времени, а ' --- по единственной пространственной переменной x), и сделайте замену y=x+vt при постоянной скорости v.
Вообще, отрицание постулата приводит и к другим проблемам. Если энергия и информация могут распространяться бесконечно быстро, то мы должны быть завалены потоком энергии со всех направлений необъятной Вселенной...
Да и причинность, распространяющаяся мгновенно --- это же тоже безумно, если вдуматься. А если что-то может распространяться быстрее света, то почему не свет?
Вот и получается, что СТО выводится вся целиком из принципа относительности (что природным процессам нет дела до того, кто там что про себя думает) и постоянства скорости света.
Третье. Эту же мысль можно развить далее. Бесконечная вечная статичная Вселенная --- куда не посмотри, есть звезда, и ее должно быть видно на небе. Все небо должно бы усыпано звездами. А раз это не так, то Вселенная расширяется. Неизбежно. А раз так, то пространство-время изменчиво, что автоматически приводит к идеям ОТО.
Да и гравитация. Вечная Вселенная с притягивающей гравитацией невозможна --- схлопнулась бы в комок. Вся материя бы схлопнулась. А раз не схлопнулась, значит, расширяется. Подумайте немного, и сами придете к этому несложному выводу.
Четвертое. Есть масса инерционная, которая во втором законе Ньютона --- способность тела сопротивляться действию сил. Есть масса гравитационная, способность тела притягивать и притягиваться. Эти две (или даже три) массы совпадают, что было проверено точными экспериментами. Но почему они совпадают?
Ведь например электростатическое притяжение --- оно обусловлено зарядами тел, а ускорения --- массами. Массы и заряды почти никак не связаны. А гравитационный заряд вдруг совпадает с массой.
Простой ответ --- это принцип эквивалентности. В ускоряющейся ракете все падает с одним и тем же ускорением, просто потому, что тело, не прикрепленное к ракете, не разгоняется, и пол ракеты его догоняет. От массы тела это ускорение не зависит.
В четырехмерном пространстве-времени равномерное прямолинейное движение изображается прямой. Соответственно, ускоренное движение --- кривой. Если пространство само искривлено (как сфера, скажем), то прямых линий вообще нет. Линии наименьшей кривизны --- геодезические --- обладают кривизной, которая физически проявляется как ускорение, которое мы связываем с силой тяготения. От массы они опять-таки не зависят.
А другого ответа --- нет! Могу ошибаться, но насколько мне известно, альтернативные теории никак не объясняют совпадение масс. А тогда зачем они?
Заодно отвечу на заданный в комментариях вопрос: если геодезические от массы пробного тела не зависят, то почему же фотон отклоняется слабо, а МКС --- сильно? Потому что скорость разная. Скорость --- это наклон геодезической, поэтому они разные --- в разных направлениях четырехмерного пространства, хотя в трехмерном --- направление одно и то же. Простыми словами, фотон летит быстро и успевает убраться из сильно искривленной области до того, как она сильно исказит его траекторию. Представьте себе водопад, и вы плывете на катере поперек. Если катер быстрый, можно успеть проскочить струю без особых последствий, а если медленный --- то затянет.
Есть еще кое-что, пятое. Как я уже рассказывал, если в плоском однородном изотропном пространстве материальная точка создает симметричное потенциальное поле с нулевой дивергенцией вне этой точки, то потенциал этого поля --- ньютоновский, пропорциональный 1/r, где r --- расстояние до материальной точки. Вариантов нет. Это дает закон обратных квадратов, эллиптические орбиты (при скоростях ниже второй космической, но выше первой) и некоторое гравитационное отклонение света.
Однако небесные тела немного отклоняются от закона обратных квадратов, особенно Меркурий; а свет отклоняется вдвое сильнее, чем предсказывает теория Ньютона. Внимание, вопрос: от чего будем отказываться?
- От плоского пространства? Так это ОТО.
- От однородности? Есть какие-то выделенные места?!
- От изотропности? Есть какие-то выделенные направления??!
- От симметрии поля? Это неизотропность пространства --- нельзя.
- От потенциальности поля? Не будет потенциальной энергии, а значит, и закона сохранения энергии. Не это ли так возбуждает противников ОТО?
- От бездивергентности? Это еще хуже: это наличие источников или стоков поля, что тоже нарушает закон сохранения.
Шестое, по мелочи: гравитационное поле не экранируется. А если так, то оно связано со свойствами пространства, а не чем-то в нем.
Вот так вот, друзья мои. Прежде чем опровергать, подумайте, есть ли у вас даже не ответы, а хотя бы возможность их где-то поискать.
Сказанное не исключает поисков более точной, полной и совершенной теории; ищите, если квалификация позволяет. Но в этом и проблема: уровень опровергателей не позволяет даже правильно определить свой уровень.
