Попробуем вдумчиво изучить возражения против ТО. Возражения от безграмотности и завышенной оценки своих познаний, но они — часть реальности, и их надо систематизировать и изучать. Тем более, что все довольно просто.
Для начала скажу, что сомнения и недоверие — это нормально. Обычно лечится курсом знаний ad cerebrum, часто хватает одной инъекции, сделанной хорошим специалистом. Если есть, куда делать инъекцию...
Следует отметить, что нет никаких работающих способов проучить вруна, во вранье которого он и сам может верить. Не уволить, ни оштрафовать, вообще ничего, и это, кстати, плохо. Впрочем, это предмет для отдельной беседы.
Для начала, отсеем совсем уж идиотские возражения из серии "мне не нравится теория" и "мне не нравится автор теории". Первое имело право на существование несколько лет после опубликования теории: попытка предложить альтернативу, подтвердить или опровергнуть теорию экспериментально, найти внутренние противоречия и т.п. Но с серьезным лицом тащить на люди такое сегодня, через сотню с лишним лет, просто глупо. Я опубликовал манифест отрицателя, пока его никто не подписал — что показательно.
Второе ("мне не нравится автор теории") изначально бездарно настолько, что любой человек с чувством собственного достоинства не тащил бы такое на свет. Теория неверна, потому что Эйнштейн украл ее у своей жены Пуанкаре-Лоренца. Санитаров!
Обычно "не нравится" связано с психологическими комплексами. Наивно полагать, что весь мир устроен так, как твое подворье. Это мания величия какая-то... Не менее наивно искать единую для всех точку зрения: с чего вы взяли, что она должна существовать? Почему часы на Бетельгейзе должны идти так же, как и ваши? Довод "за" только один: можно же сверить часы! Но проблема в том, что сверить часы нельзя, если у вас нет способа мгновенной связи, а у вас его нет.
У кого-то дико припекает от Эйнштейна. Это видно, у одних прямо желчь с клыков стекает, в других злость прорывается сквозь тщательно наносимый лоск. Ну, это чисто медицинское.
Возражения типа "ТО противоречит физике" глупы просто потому, что "противоречить физике" — это опровергаться экспериментом. Ну так опровергай. Особенно, если "очевидно противоречит". Про эксперимент чуть далее подробнее поговорим.
Возражения типа "противоречит логике и здравому смыслу" с головой выдают человека, который с логикой вообще не знаком. Здравый смысл вообще не при делах, потому что за пределами логики и эксперимента никакого другого смысла нет.
Логика — это правила вывода из посылок тех или иных следствий. Истинностью посылок логика не занимается, разве что проверяет их непротиворечивость. Доказать таковую обычно нельзя без дополнительных допущений, а вот опровергнуть можно. Хороший пример бытовой логики приведен в рассказе Конан Дойла. Свидетель видел, как двое дрались, один упал, другой убежал. Он вышел и в руке покойника обнаружил кусок записки. Если рассказ свидетеля верен, то записку взял он, потому что, по его же рассказу, больше никого там не было.
О логике выйдет материал через несколько дней.
Хороший пример научной логики дает геометрия Эвклида. Аксиомы "экспериментально" проверяются, соответствуя наблюдениям. Однако, например, вариант "любые две прямые пересекаются" противоречит остальным аксиомам. А вот вариант Лобачевского не противоречит, хотя "экспериментом" опровергается, во всяком случае, с высокой точностью верен Эвклидов постулат.
Но логике нет дела до истинности постулатов. Она выводит следствия из них. Единственное, что логика может сказать о постулатах — это показать их противоречивость (если они противоречивы).
Так же и в физике. Логика выводит следствия из постулатов. Постулаты и следствия можно проверять экспериментом. Если подтверждается, то всё. Можно надеяться найти ошибку в выводе или показать противоречивость постулатов. Но ошибок нет, а постулатов не так много, чтобы в них запутаться.
Таким образом, искать в теории относительности парадоксы можно, но это упражнение для ума. Можно доказывать 2=3, пряча секрет поглубже: тоже занятие. Можно доставать кролика из шляпы. Но никто всерьез к такому способу разведения кроликов относиться не будет.
Представьте, что точные эксперименты установили: на масштабах 300 тысяч км верна геометрия Лобачевского. Можно печалиться, можно пытаться поставить другие эксперименты, можно принять факты. Но нет смысла пытаться опровергнуть логически — ну непротиворечива теория, и все тут, все парадоксы кажущиеся.
Попытка подменить постулаты другими, более комфортными — наивна. Постулаты надо проверять экспериментом. Если тебе кажется, что время должно быть абсолютно или пространство не может быть искривлено или что должно быть какое-то "на самом деле" — это тебе кажется, это не доказательство, это никого не может убедить.
Кстати, про "кажется". Есть такое наивное возражение: дескать, мало ли что там кажется "наблюдателю"! Правильные показания вот они, в сопутствующей системе отсчета, и нечего тут. Увы, но это позиция человека, ни одной задачи в жизни не решившего. Потому что при решении задач наивность таких рассуждений становится очевидна.
Дело в том, что нельзя ограничиться умозрительной схемой: у нее есть наблюдаемые следствия. Мюон, например, который зарождается в верхних слоях атмосферы, летит быстро, но и живет недолго, так что долетать до поверхности не должен успевать. Однако часы в сопутствующей мюону системе отсчета идут медленнее с точки зрения наблюдателя на Земле, так что мюон долетает. В сопутствующей системе часы идут как обычно, но сокращается расстояние до наблюдателя на Земле, так что опять-таки встреча состоится.
Здесь иногда выплывает возражение "ad hoc наоборот". Адхоки — это затычки, типа "ну, раз не сходится, давайте добавим вот такое предположение". Иногда это совершенно нормальное явление, шаг в развитии теории; но иногда превращается в костыли. Адхок наоборот — это дурацкое возражение по принципу "Мне не нравится А, но оно следует из В. Поэтому я отрицаю В". А может, мюон живет дольше? А вдруг на мюон влияет гравитация? А почему мюон не может родиться ближе к поверхности? А был ли мюон? Ну и все в таком роде.
Вопросы интересные, но вы уверены, что ученые не ставили эти вопросы? Идите к специалистам по космическим частицам, поговорите с ними за мюоны и их свойства. Посидите месяц в библиотеке, почитайте про историю исследования мюона...
А как быть с опытами, которые, якобы, противоречат теории относительности? Тут надо понимать суть экспериментальной науки.
Вот поверите ли вы заявлению, что какой-то китаец посчитал на китайском суперкомпьютере и выяснил, что умножение столбиком для некоторых 42-значных чисел не работает? Вряд ли. А если статья опубликована в нерецензируемом издании? Будете подозревать дурацкий розыгрыш, так ведь? Ну и вот.
Эксперимент, если он такой революционный, должен быть поставлен кем-то, кому можно доверять: человеком с опытом, доказавшим свою компетентность, за плечами которого стоит уважаемая контора. Это не значит, что революцию не может затеять студент у бабушки в сарае. Может. Только ему надо сначала заставить принимать себя всерьез: теорию подвести, обоснование, контрольные опыты поставить...
Но это еще не все. Результат должен быть опубликован. И не абы где, а в рецензируемом издании. Опять-таки, это не значит, что в сборнике работ городской студенческой конференции не может найтись что-то ценное. Может. Но редко, и никто не будет жемчужину прятать так старательно.
И это еще не все. Получили вы результат, опубликовали... его надо проверить, повторить, воспроизвести, верифицировать. Только тогда вы что-то пошатнете. Не раньше.
Показательно, что все, кто ссылаются на разные "опыты, противоречащие ТО", никогда их сами не повторяли. Казалось бы, все такие сведущие физики: поставьте вы у себя такой же эксперимент, и разделите славу! Но этого нет.
Здесь иногда возражают так: были бы у нас деньги или хотя бы доступ к аппаратуре — мы бы ого как опровергли! Вот будет, тогда всем покажем! Вот приедет барин... Вот придет мессия... Ой, это другое. Хотя...
Дело вот в чем. Эти умники, все до одного, ходят с туза: сто лет, мол, экспериментов не было. Хотя в Википедии есть список экспериментов (скорость света, замедление времени и т.д. и т.п.) с датами, подробностями и ссылками. Не говоря уж про научные журналы и учебники, где тоже эта информация есть. Нет ни одного важного эксперимента, который сто лет назад был поставлен и с тех пор на нем всё и покоится. Все повторялись с повышением точности, последний раз совсем недавно (некоторые аж в 21 веке уже). А помимо прямых экспериментов есть масса косвенных, которые тоже подтверждают исходные постулаты.
С другой стороны, если у вас есть серьезные основания и перспективные идеи, вы можете подавать заявки. Не обязательно ведь писать "мы опровергнем теорию относительности" или "мы сделаем вечный двигатель". "Проведем измерение *** с точностью на два порядка выше, чем в имеющихся работах." "Проверим гипотезу о *** с погрешностью не выше ***". И это не говоря о краудфандинге: вы не задумывались, что тысяча антирелятивистов по тысяче рублей дает миллион рублей? Миллиона хватит на эксперимент вроде Кафеле-Китинга: аренда часов и несколько авиабилетов или фрахт борта. LIGO, конечно, всладчину не построить, но можно же прийти в финансирующие организации с готовым проектом: мы софинансируем проект на миллион: это совсем иная заявка.
Возражение, что в приличных журналах не примут статью против теории относительности — такая же глупость. Конечно, не примут, как и про вечный двигатель или опровержение правила умножения столбиком. Но если вы померяли красное смещение или там ход часов, то опубликовать такое вполне мыслимо. Есть журналы, в которых публикуются отчеты об экспериментах. Если у вас такое мастерство, то вас там напечатают. Просто потому что вы померяли то-то и то-то. А потом предложите на конференции эти результаты объяснить.
И вообще, это возражение — пример логической ошибки. Статей против ТО в хороших журналах нет, потому что их не печатают. Всё. Чувака посадили за убеждения, а не за нарушение закона, а суды неправедные. Всё. Чтобы сделать вечный двигатель, мне нужен миллиард. Миллиарда мне не дают, так что вечного двигателя не будет. Всё. Такие утверждения неопровержимы, потому что замкнуты на себя.
Есть возражение типа "Можно же всё объяснить иначе". Да, есть эксперименты, но ведь можно же как-нибудь по-другому всё объяснить. Ну так и объясните. Только всё и сразу, это важно. Дело в том, что "я собираюсь жить вечно, пока всё идет хорошо". Надо объяснить не какие-то отдельные факты адхоками, а все факты и из одной единой теории.
Теория относительности как раз-таки свела немногочисленные поначалу экспериментальные факты в единую теорию. Не всем она понравилась, многие пытались предложить своё, именно что "объяснить иначе". Не получилось. И не получится уже.
Иногда какие-то комики выходят на авансцену с адхоками. "А давайте объясним перигелий Меркурия ... представив Солнце в виде центральной массы и пяти масс вокруг нее на расстоянии 2.5 радиуса Солнца!" Модель сама по себе довольно стрёмная, но всяко бывает. Объяснил? Ну, так, посчитал что-то численно при подогнанных параметрах, и надо принимать на веру. Но допустим, что объяснил. А работает ли это для других планет Солнечной системы? А для астрономических наблюдений в целом? А ведь их много. А другие эксперименты? Их тоже много! Нет, никакого "много" не будет. Жанр не тот. А какие проверяемые следствия у такого объяснения? Как можно экспериментом или наблюдением проверить, что оно лучше релятивистского? А куда девать все подтвержения именно релятивистского? Ответов вы не получите.
Подведем итоги. Геометрическая формулировка теории относительности показывает, что теория столь же непротиворечива, как и обычная геометрия Эвклида. И противоречий в ней быть не может. Общая теория относительности уравнивает в правах все системы отсчета, включая ускоренные, рассматривая их в искривленном пространстве-времени, кривизна которого проявляется как гравитационное поле. При этом, заодно, теория объясняет гравитацию как неустранимую выбором системы отсчета кривизну, связанную с распределением массы и энергии в пространстве. Все сказанное про СТО распространяется и на ОТО.
Уяснили? Теперь представьте, насколько бездарным выглядит фрик, который пытается завалить теорию относительности мысленными экспериментами, то есть, по сути, опровергнуть непротиворечивую математическую теорию некоторым противоречием.
Второй объект для атаки — один из постулатов. Серьезный человек бы поставил эксперимент и показал, что постулат неверен. Эксперименты уровня столетней давности поставить не столь уж и дорого. Даже вывести в космос спутник возможно, и цены, хоть и велики, но в пределах достижимого. Крохотный спутник можно и за 300$ вывести, побольше и стоит подороже, но варианты 12тыс$-20тыс$ существуют. А есть и программы, в рамках которых это можно сделать бесплатно.
Но серьезных людей среди опровергателей нет, поэтому они атакуют эксперимент Майкельсона-Морли, пытаясь истолковать его как-то иначе. Выглядит это жалко и позорно.
И это прекрасно, я считаю.