При обсуждении статьи «Три простейших строгих опровержения теории относительности» у отдельных комментаторов выявилось непонимание самих терминов «принцип относительности» и «принцип равноправия инерционных систем отсчёта (ИСО)». В устах А. Эйнштейна это одно и то же. Будем придерживаться такого же мнения.
Физики конца XIX века поняли, что электромагнитные системы при движении испытывают действие амперовских сил. Движение зарядов, из которых состоит вещество, равносильно появлению токов. Однонаправленные токи притягиваются, разнонаправленные отталкиваются. Таким образом, движение разноимённых зарядов ослабляет их притяжение. Этот факт явно не укладывается в принцип относительности Галилея.
Встал вопрос, от какой ИСО отсчитывать скорость движения тел v? Или, по-другому, какую ИСО считать неподвижной? В XIX веке считалось, что описанные выше эффекты происходят в некой среде – эфире, от которого и следует отсчитывать скорость движения.
Уравнения Максвелла также содержат производные от координат элементов волны по времени, т.е., скорости этих элементов.
Пользуясь этими представлениями, Майкельсон и Морли (ММ) выполнили опыт, который, по их мнению, должен был определить скорость света в различных направлениях и тем самым определить ту систему отсчёта, которая соответствует эфиру.
Результат оказался загадочным. В пределах доступной в те времена точности, скорость света, как считали аналитики, оказалась одинаковой в разных направлениях относительно интерферометра, читай – Земли.
Теоретики тех времён начали разбираться в причинах такого результата. Мы не будем залезать в исторические дебри, отметим лишь, что наиболее известны исследования Фицджеральда и Лоренца. Учёные правильно заметили, что для интерпретации опытов ММ необходимо учесть изменение параметров взаимодействия электрических зарядов, из которых состоит вещество интерферометра.
Вычисляя эти параметры, Лоренц заметил, что уравнения движения зарядов при движении самого тела со скоростью v можно привести к тому же виду, что и для неподвижного тела, вводя новые переменные:
t’ = (t – vx/c2)/√(1 – v2/c2),
x’ = (x – vt)/√(1 – v2/c2), (1лэ)
где t и x соответственно – время и координата заряда в неподвижной ИСО,
c — скорость света,
v — скорость тела относительно исходной неподвижной ИСО, читай – АСО.
Вот здесь, как говорят следователи, надо рассказать поподробнее.
Первоначально о какой-либо относительности речь не шла!
Действительно, какое может быть равноправие ИСО (относительность), если даже микросистемы из шаров превращались в эллипсоиды, а, по мнению других учёных, и в более сложные фигуры? Появлялись новые силы (Ампера), которые ослабляли прежнее притяжение и, при воздействии соседних частиц, могли приводить к разрушению этих микросистем (что потом выявилось в квантовой электродинамике).
Не будем проводить расследование о том, кто разговорами об относительности первый сбил с панталыку молодые неокрепшие умы и даже Лоренца, отметим только, что это не Эйнштейн.
Пуанкаре придерживался в своих работах представления об абсолютном пространстве, независимо от того, доступно оно для наблюдения или нет. И хотя он понимал, что наблюдатели в различных системах отсчёта найдут одно и то же значение для скорости света при принятой синхронизации часов, это соглашение, эта инвариантность были для Пуанкаре всего лишь искусством измерения, см. Голдберг С. «Молчание Пуанкаре и теория относительности Эйнштейна. Роль теории и эксперимента в физике Пуанкаре». Эйнштейновский сборник 1972. М.: Наука, 1974. C.341-358. http://alexandr4784.narod.ru/goldberg.htm.
Строго математически, ввод новых переменных не означает, что эти новые переменные обязаны иметь какой-то физический смысл. Например, при интегрировании «по частям» в большинстве случаев никому не приходит в голову исследовать физический смысл новых переменных и, на этом основании, подвергать сомнению чисто математический результат. Само интегрирование, например, для определения объёма шара не означает, что мы обязаны резать этот шар на мелкие кубики.
По этой причине безосновательное расширение смысла преобразований Лоренца, вообще говоря, незаконно. Более того, «сшивание» уравнений (1лэ), написанных для одиночных зарядов, даже в пределах одного тела требует обоснований, а в пределах многих независимых тел просто ошибочно, что и показано в статьях этого канала «Три простейших строгих опровержения теории относительности» и «Границы относительности. Что сказал Пуанкаре Эйнштейну? Длинные следствия из маленького факта».
Нижеследующий абзац добавлен 03.12. 2024 г. в связи с выявившимся недопониманием отдельными читателями физических последствий движения электродинамических систем.
Преобразования Лоренца имеют внутреннее противоречие даже в рамках микроэлектродинамических систем, для которых эти преобразования написаны. Действительно, согласно так называемой релятивистской механике, ускорение на увеличение скорости отличается от ускорения на её уменьшение, т.е., если рассматривать обращение электрона вокруг ядра, то «лобовая» траектория будет отличаться от «тыловой», правое вращение от левого. Сохранение поперечных размеров в преобразованиях Лоренца также не обосновано и противоречит тому факту, что амперовские токи ослабляют взаимодействие противоположно заряженных частиц, из которых состоит атом.
Для небольших значений v/c физически более адекватными, чем уравнения теории относительности (ТО) будут уравнения, отталкивающиеся от представления о существовании абсолютной системы отсчёта (АСО) – уравнения Игла-Тангерлини. В связи с этим возникает вопрос, чем поддерживается структура АСО, т.е., мы возвращаемся к вопросу об эфире, см. «Какие свойства должна иметь материальная среда, связанная с АСО?». В этой связи, есть смысл рассмотреть некоторые представления Маха.
Я не склонен приписывать эфиру какие-то фантастические свойства. Но даже если мы завтра получим доступ к океану энергии, это вовсе не значит, что человечество обретёт полное всеобщее счастье. Такие надежды возлагались на паровую машину, электричество и т.д. Потом вдруг оказалось, что беззаботное существование и гиподинамия – более страшный враг, чем решение Создателя: в поте лица своего будете добывать себе хлеб свой насущный.