МОЖЕТ ЛИ ОБЫЧНЫЙ ЧЕЛОВЕК ПОНЯТЬ ТЕОРИЮ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
Написав ряд статей с обсуждением некоторых аспектов теории относительности, понял, что в Дзене это особо никого не интересует. Ну и ладно. Всё же решил написать обобщающую статью по этой теме. Почему такой странный зеголовок? Понять это можно, если прочитать нижеследующую статью. Просто я задал себе ряд вопросов. Почему ряд учёных, в начале прошлого века, не приняли теорию относительности, а большинство людей её просто не поняли. Можно ли понять теорию относительности не зная и не разбираясь в её достаточно сложном математическом аппарате, только на основе описательной её части(так называемые мысленные эксперименты Эйнштейна) и её упрощённого изложения популяризаторами науки. Вот я обычный человек со физики в объё ме средней школы и мне захотелось понять теорию относительности на упрощённом уровне. Ведь во всех примерах Эйнштейна и последующих её популярных изложениях всё упрощено и не содержит никакого сложного матаппарата, все на уровне элементарной математики. Для примера я буду использовать выдержки из книги американского физика Л. Купера "ФИЗИКА ДЛЯ ВСЕХ", том 2, разделы посвещённые теории относительности. Эта книга полностью соответствует поставленной задаче и хорошо и просто написана. К сожалению текст получается достаточно объёмным и с этим я ничего поделать не могу. Если излогать тезисно, то никакого смысла в этом нет. В основнов, предварительно, я всё сказал, остальные дополнения по ходу изложения. Итак, я ничего не знаю о теории относительности и решаю с ней ознакомиться по книге Купера.
Я слышал о теории относительности Эйнштейна, её парадоксах и сложностях понимания. Допустим, что меня интересует, в первую очередь, парадокс замедления времени, поэтому я читаю соответствующий раздел в книге Купера. В нём рассматривается поведение светового луча в движущейся системе с точки зрения неподвижного наблюдателя. Световой луч распространяется в направлении перпендикулярном направлению движения системы. Вот и первое отступление: какие исходные предпосылки в рассуждениях Эйнштейна и его последователей
1. Что такое инерциальная система? Инерциальной системой, является покоящаяся или равномерно двигающаяся система. Наблюдатель, находящийся в такой системе, не может установить факт движения. Все физические явления,в такой системе, происходят таким же образом как и в неподвижной. Но всё это выполняется при условии, что наблюдатель в системе не имеет возможности получать информацию из внешней среды, что абсолютно понятно и логично. Я это понял и запомнил, пока ничего сложного. Единственное что мне непонятно, а к внешнему наблюдателю это условие относится или нет, ну ладно.
2. Скорость света во всех инерциальных системах имеет одно и то же значение. Скорость света не зависит от скорости движения источника светового импульса.
Эти два пункта основные, запоминаю. Начинаю чтение описания мысленного эксперимента. В качестве движущейся системы рассматривается обычный вагон поезда( видимо его стенки прозрачные). На потолке и полу поезда расположены излучатель(одновременно и приёмник) и приёмник светового импульса(зеркало), они соосны и закреплены. Беру на себя смелость внести небольшое изменение в эксперимент. Установим вертикальную штангу от пола до поотлка рядом с излучателем и приёмником. Ведь это не вносит никаких изменений в рассматриваемый инерциащьная система и все физически4эксперимент. Зачем я это делаю будет ясно из дальнейшего. По сути, я так понял, это упрощённая схема перпендикулярного распространения светового импульса в эксперименте Майкельсона-Морли. У Купера вагон не рассматривается, но суть та же. И что мы имеем.
Система неподвижна, импульс испускается излучателем и двигается вертикально к приёмнику. Вот здесь мне и пригодилась штанга. Импульс, естественно, двигается параллельно штанги, что очевидно. Причем и наблюдатель в вагоне и на перроне сходятся во мнении, что импульс двигается по вертикали. Вагон начинает движение и далее двигается с постоянной скоростью. Наблюдатель в вагоне видит что импульс ведёт себя таким же образом, как и в случае неподвижного вагона. А чего следовало ожидать? Фактически вагон это инерциальная система и все физические явления происходят в нём так же как и в случае неподвижной системы, согласно постулата Эйнштейна. А далее следует утверждение, что неподвижный наблюдатель видит диагональное движение светового импульса. У Эйнштейна вообще говорится о диагональном движении светового луча. Перечитав несколько раз данное утверждение я не понял, действительно неподвижный наблюдатель видит, что луч движется по диагонали или это ему кажется, т. е. является иллюзией и обманом зрения. Захотелось понять может ли неподвижный наблюдатель видеть движение света по диагонали или это что-то другое. Л. Купер объясняет данное явление очень просто. Свет двигается по диагонали потому, что двигается приёмник излучения(зеркало). Я не Нобелевский лауреат и не физик, у меня нет такого исключительного воображения как у Эйнштейна, но от такого объяснения диагонального движения светового луча немного завис и начал понимать, что при таких доводах мне теорию относительности не понять. Давайте попробуем представить себе процесс опираясь на реальную физику и жизненный опыт. Для лучшего понимания в качестве источника светового импульса используем лазер. Почему нет, имеем право. Неподвижный наблюдатель имеет скорость восприятия информации позволяющую ему видеть распространение лазерного луча во времени ои лазера до зеркала. На траекторию движения лазерного излучения это не должно оказывать никакого влияния, что очевидно. Сперве посмотрим что видят оба наблюдателя в случае неподвижного вагона. Они увидят светящийся луч, двигающийся от лазера до зеркала, естественно по вертикали. А в случае движения вагона. Наблюдатель в вагоне увидит то же самое, вертикальное движение луча. А неподвижный наблюдатель? Он увидит в проходящем мимо него вагоне "растущий" лазерный луч. Вы ещё не забыли про вертикальную щтангу? Лазерный луч движется в вагоне параллельно штанги, что и видит наблюдатель в вагоне. Как будет двигаться лазерный луч в проходящем вагоне для неподвижного наблюдателя относительно вертикальной штанги. Параллельно ей и нечего другого он увидеть просто не может. На самом деле штанга не нужна, потому что в реальности наблюдатель будет сравнивать движение светового луча с положением предметов находящихся рядом с излучателем, уж так устроено наше восприятие и он может сравнить траекторию луча хотя бы с боковыми стенками вагона. В любом случае движение светового луча будет восприниматься им как вертикальное, несмотря на то что одновременно происходит горизонтальное смещение, но смещение всей системы а не какой-то его отдельной части. Да, источник излучения и приёмник смещаются в горизонтальном направлении, а также и луч растущий между ними. Но смещаются они совершенно синхронно. Никакой горизонтальной составляющей у светового импульса внутри вагона просто нет. Вагон для него является неподвижным. А наблюдатель на перроне не может видеть диагонального движения светового луча ввиду выше перечисленного. В лучшем случае, если его восприятие не позволяет видеть движение лазерного луча, он увидит светящийся треугольник( как на экране мы видит иллюзию движения). Где вертикальный катет является истинной траекторией движения луча и его величина равна произведению скорости света на время прохождения импульса от источника до приемника, а катет произведение скорости системы на то же время. А что такое гипотенуза? То есть та траектория, которая нам выдается за траекторию движения светового луча. Ясно, что это траектория движения "конца" лазерного луча в пространстве, а отнюдь на светового импульса. Если рассмотреть аналогию, то представте себе, что вы светите обычным фонариком на стену? На стене фиксируется световое пятно. Теперь, если вы будете совершать движение фонарика одновременно по горизонтали и вертикали, то траектория светового пятна на стене будет диагональная, но это совершенно не значит, что пятно по этой траектории будет двигаться со скоростью света. Так что даже с точки зрения иллюзии, неподвижный наблюдатель не может увидеть диагональное движение луча света, ну а физических причин для этого просто нет. При этом у нас получился треугольник о котором говорят Эйнштейн и его последователи, но вот его гипотенуза не является траекторией движения луча света и поэтому все дальнейшие их рассуждения не состоятельны. Как ещё это можно подтвердить? Если выводы теории относительности распространяются на обычные материальные тела и физические явления реального мира(правда с оговоркой, что это справедливо для субсветовых скоростей), то посмотрим что происходит с реальным телом в сходных условиях. Просматривая популярное изложение теории относительности, встретил интересные примеры. Например утверждается, и совершенно серьёзно, что мяч( или другой предмет) выпущенный из руки человека стоящего в движущемся вагоне, для неподвижного наблюдателя на перроне будет двигаться по кривой напоминающей параболу. Вот таким образом они воспринимают пример с диагональным движением луча света в движущейся системе. При этом ещё и приводят картинку, где предмет падает на пол вагона не в то место куда он падает в неподвижном вагоне, а несколько вперед по ходу движения. Вот так некоторые воспринимают мысленный эксперимент с диагональным движением светового луча. Прекрасное воображение и знание школьной физики. Почему это не может казаться неподвижному наблюдателю, я показал выше, объяснение точно такие же. А когда такие популяризаторы рисовали картинку, они не задавали вопрос откуда появилась горизонтальная составляющая в движении предмета. Чему равна скорость движения предмета(если движение реально), ведь по закону сложения скоростей она должна превышать скорость движения вагона. А в какую точку на полу упадёт предмет в этом случае? В отличную от точки в неподвижном вагоне. Сколько не ездил в поезде никогда не замечал разницы в неподвижном и движущемся вагоне. А если точки совпадают, то траектория движения будет вообще совершенно необычной. Вначале тело будет двигаться с опережением( согласно приводимому ими рисунку) , а далее, чтобы попасть в ту же точку что и в неподвижном вагоне, с отставание. Получится этакая, лежащая на боку, параболла. Ну здравый смысл должны иметь такие популяризаторы. Вв общем с движением светового луча я разобрался и понял, что теорию относительности по таким объяснения мне неосилить. Не хватает воображение. Решил читать дальше. А как описывает Купер движение светового импульса в случае его движения параллельно движению системы . В общем то это опять опыт Майкельсона-Морли. Но объяснения Купера еще больше меня убедили, что теорию относительности мне не понять, ну или по крайней мере логику последователей Эйнштейна. Так что говорит Купер, а буквально следующее. Имеется прибор с излучателем и приёмником светового импульса. В качестве приемника используется зеркало. Приемник и излучатель закреплены на определённом расстоянии друг от друга и меняться это расстояние не может ни при каких условиях. То есть мы имеем инерциальную систему( если её движение равномерно) в которой происходит движение светового импульса. И как описывает происходящее Купер. Система двигается равномерно, происходит излучение импульса и читая дальше я понял, что это объяснение будет круче, чем в случае с диагональным движением светового импульса. Купер пишет, так как пока световой импульс двигается к зеркалу, оно смещается походу движения луча, поэтому луч должен преодолеть большее расстояние, чем в неподвижной системе. Это что написано? Импульс внутри системы, с закрепленными излучателем и приемником, должен догонять зеркало? Если бы источник импульса находился вне прибора и излучал импульс в момент начала движения прибора, то конечно картина была бы именно такой, правда импульс не отражался бы от зеркала, а просто пересекал плоскость нахождения зеркала в этот момент. Но ведь это совершенно разные вещи. Но Купер говорит и имеет ввиду, что импульс находится в системе прибора, так как далее следует утверждение, что после достижения зеркала импульс отражается от него и следует в обратном направлении навстречу излучателю, причём с тем же эффектом. Правда он упоминает при этом эфир, но боже мой книга написана когда от эфира отказались, но даже если принять его влияние, то зеркало никуда, всё равно, от импульса "убегать" не может. Просто скорость импульса будет в движущейся системе меньше скорости света и по сравнению с неподвижной системой будет казаться что зеркало убегает. Кроме того он говорит, что если зеркало будет двигаться со скоростью превосходящей скорость света, то световой импульс его никогда не догонит. Тут я опять понял, что теория относительности не для меня. Конечно я могу принять, что Купер хотел показать ошибочность теории эфира. Но ведь в тексте он об этом не говорит. Наоборот, на основе данных утверждений, он выводит формулы подтверждающие теорию Эйнштейна ( как и в случае диагонального движения светового импульса). Он конечно Нобелевский лауреат и физик, поэтому его объяснения до меня не доходят, не тот уровень. В общем если зеркало закреплено на передней стенке вагона, то оно будет убегать от светового импульса вместе со стенкой вагона, а если вагон будет двигаться со скоростью света, то импульс никогда не догонит стенку вагона. Такого я представить себе не могу. В разделе " О пространственных и временных промежутках, определяемых в системах отсчета, равномерно движущихся друг относительно друга" Купер подробно объясняет(кому интересно посмотрите скриншоты представленные в других статьях или саму книгу) что скорость света, с точки зрения наблюдателя находящегося в движущейся системе и имеющего возможность определить скорость движения систе ы относительно неподвижной системы, делает заключение, что скорость светового сигнала в движущейся системе, с его точки зрения, равна разности скорости света и скорости движения системы, то есть меньше скорости света, а этого быть не может. Далее он объясняет как преодолеть это противоречие и получает формулы для времени и расстояния в релятивисткой форме. Прочитав все его рассуждения , все вроде верно, но появились сомнения в их достоверности, как и в случае диагонального движения светового луча. Ну то, что здесь нарушен постулат о инерциальной системе ерунда, к этому я уже привыкаю. Но меня смутило то, что если рассматривать движение материального тела в движущейся системе по отношению к неподвижной, когда направление их скоростей совпадает, то по закону сложения скоростей у нас получается, что скорость движения тела, по отношению к неподвижному наблюдателю, определяется суммой скоростей, то есть скорость тела в движущейся системе и скорость системы суммируются(если направление движения совпадают). Почему в случае светового импульса произошла инверсия и появилась разность, ведь направление движения импульса и системы совпадают. Немножко подумав прихожу к выводу, что это произошло в следствии того, что наблюдатель в движущейся системе имеет возможность определить не только факт движения системы, но и ее скорость, то есть это следствие нарушения постулата Эйнштейна. Кроме того, если подумать, в формуле представлена не скорость движения светового импульса в движущейся системе, с точки зрения наблюдателя в этой системе, а разность скорости светового импульса и скорости системы в которой он находится. Что я хочу сказать? Пусть у нас имеется достаточно длинная платформа, которая может двигаться с разными скоростями, а на ней находится автомобиль, который может передвигаться по платформе. Пусть платформа и автомобиль находятся в движении с какими то скоростями. Что видит и определяет наблюдатель на платформе. Он может определить скорость движения автомобиля по платформе( у Купера это скорость светового импульса) и скорость движения платформы относительно неподвижной системы. На основании этих данных он может сказать, что скорость автомобиля больше, меньше или равна скорости движения платформы. Это просто раность скоростей платформы и автомобиля при различных их значениях, при этом говорить, что скорость автомобиля в системе, меньше на величину скорости движения платформы, с точки зрения наблюдателя на платформе, как то странно. А именно это и утверждает Купер. Световой импульс, в движущейся системе, перемещается со скоростью света, так же как и автомобиль перемещается со своей скоростью, независящей от скорости движения системы. Никакого нарушения постулата постоянства скорости света не наблюдается, поэтому все дальнейшие рассуждения Купера мне непонятны. Если честно, то такая логика напомнила мне пример, который приводят в интернете, о молодом Эйнштейне. Он представил себе, что произойдет, если он будет двигаться со скоростью фотона. Представив такую ситуацию, он сказал что увидит неподвижный или слегка пульсирующий фотон. При этом привел в качестве примера два автомобиля двигающиеся с одинаковой скоростью. Пассажира одного автомобиля будут видеть неподвижным другой автомобиль. Полностью согласен. Далее он делает заключение, так как неподвижная электромагнитная волна(фотон) запрещена уравнениями Максвелла, то это невозможно, что и привело его впоследствии к созданию теории относительности. В общем то неплохо, но есть один небольшой нюанс. Он говорит, что если я буду ДВИГАТЬСЯ со скоростью фотона, то есть фотон не является неподвижным, а двигается со своей скоростью, равной скорости света( так же как и автомобиль только КАЖЕТСЯ неподвижным), Естественно при этом никакого нарушения электромагнитной теории не наступает. Осторожнее надо быть с выводами, особенно в воображаемых экспериментах, легко здорово ошибиться. В связи со всеми этими соображениями, а также дальнейшим текстом из книги Купера данного раздела, хочу сделать довольно большое отступление. Может кто-нибудь разбирающийся в физике и математике, если конечно прочитает данный текст, ответит на наивный вопрос обычного человека. Как именно мы представляем себе световой импульс? И я имею в виду не матаматическое описание электромагнитной волны теории Максвелла, а его, если можно так выразиться, житейское представление. Я не собираюсь обсуждать Фотон волна или частица, я хочу понять как мы воспринимаем световой импульс и материальное тело в обыденной жизни. Почему? Но ведь преобразования Галилея, их математическая форма, и следуют из обычных наблюдений за процессами движения в реальном мире. Материального тела(или точки в математике) касаться не буду, там всё хорошо известно и подтверждено опытным путём. А вот световой импульс? Как мы воспринимаем свет от какого-либо светящегося объекта? В общем то, в общем случае, как светящуюся точку. И это глубоко укоренилось в нашем сознании. Непроизвольно возникает ассоциация с обычным телом перемещающимся в пространстве. Так световой импульс обычно и изображают в многочисленных статьях в интернете посвящённых данной теме. И ооперируют с ним так же как с обычным телом, только светящимся. А на самом деле? Да, мы видим неподвижную или перемещающуюся светящуюся точку, но это не световой импульс. Эта точка является излучателем светового импульса, который вполне материален и подчиняется всем законам для материального тела. А что такое импульс в общем виде(прошу физиков не бить меня по голове). Ну в общем случае, как это я понимаю и возможно ошибаюсь, импульс представляет собой расширяющееся, сферическое образование излучённое источником импульса. Скорость его расширения одинакова во всех направлениях и равна скорости света в данной среде. "Толщина" такой сферы равна скорости света умноженной на длительность импульса. Согласно современных возрений такая сфера расширяется в пространстве с определённой скоростью и никак не связана с параметрами излучателя. Скорость света не зависит от скорости движения источника( и направления его движения). Если в качестве импульса рассматривать некое светящееся образование( для нашего взгляда) ограниченное в пространстве, то все предыдущие рассуждения для него остаются в силе, только сложнее в понимании. Примерно так я представляю световой импульс, наивно и неверно, но я обычный человек, а не физик. К чему все эти рассуждения? Лоренц, Эйнштейн, Купер рассматривают световой импульс как обычное материальное тело, светящаяся точка с определёнными координатами и подчиняющаяся законам движения материального тела. Что бы они при этом не говорили, на иллюстрациях они изображают именно это. Имеется две системы. В момент времени То происходит излучение импульса и начало движения второй системы. При этом ничего не говорится о том, в какой системе находится излучатель. Не имеет значения? Ну не знаю, может повториться история с зеркалом, в вышеприведенном примере. Далее. Что собственно изображается на иллюстрациях данного процесса в момент времени Т. Некоторые изображают сферу, в движущейся системе, с центром смещённым, по отношению к нулевому значению времени для обоих систем. То есть рассматривают импульс как обычную материальную точку, координата которого в неподвижной системе равна сумме расстояний , а именно расстояния которое прошел импульс за время Т и расстояния которое прошла движущаяся система за то же время. Таким же образом изображает данный процесс и Купер в своей книге. Для обычного материального тела дело обстоит именно так, а для светового импульса? Что у нас происходит в момент излучения импульса и начала движения второй системы( источник импульса находится в движущейся системе). В общем случае возникает сферическая световая волна. Так как она распространяется во все стороны с одинаковой скоростью и её движение не зависит от скорости движения систе мы(излучатель произвёл импульс и благополучно движется вместе с системой, никакого отношения друг к другу в этот момент они не имеют). Вот я и спрашиваю, какие координаты будет иметь центр расширяюшейся фотонной сферы к моменту времени Т и какие значения координаты использовать в уравнении, если оно вообще применимо к световому импульсу? Что получается из общих соображений? Так как сфера расширяется равномерно во все стороны, и этот процесс не зависит от скорости движения системы( из общих соображений независимости скорости света от скорости источника, и , если можно так выразиться, "безинерционности" светового импульса), то каким образом этот процесс изобразить на рисунке? Кроме того, материальное тело имеет не изменяющиеся и вполне определяемые геометрические размеры, которые в математике допустимо изображать в виде точки. А как изобразить световой импульс? Что взять за координату, подставляемую в уравнение движения. Если это расширяющаяся сфера, то что, выделить её часть по направлению совпадающему с направлением движения системы? А что делать с другими направлениями? Оперировать с её центром, как материальной точкой, так он вертуален и неподвижен. Если импульс представить как какой-то компактный объект(вроде кванта ЭМИ), то все равно остануться вопросы из- за независимости его движения от скорости источника и " безинерционности". Исходя из всего этого, я или чего то непонимаю из-за скудности ума и образования, или то что пишет по этому поводу Купер и утверждает Эйнштейн не совсем верно. Купер приводит общую форму линейного преобразование и подставляет в неё преобразованный вид координат, используя логику Эйнштейна. Но по факту это всё равно преобразования Галилея в более общей форме. А лично у меня вызывает сомнение что материальная точка и световой импульс перемещаются в прстранстве одинаковым образом. Выше я попытался показать, что возникает неопределённость с координатами и скоростями. По этому вопросу пожалуй всё, хотя сказать ещё можно многое. Хочу привести ещё один пример из книги Купера. Касается он так называемых " дедушкиных часов". Что это такое? Это световые часы предложенные Эйнштейном, по сути они представляют собой вертикальное плечо интерферометра, где луч света двигается от источника излучения светового импульса к зеркалу и обратно. Что описывает Купер в данном примере используя логику Эйнштейна. Световые часы установлены в неподвижной и движущейся системах. Часы между собой синхронизированы по правилу Эйнштейна. Процесс рассматривается с точки зрения наблюдателя, находящегося в движущейся системе(опять напушение постулата). В данном примере используется как совершенно доказанный и неоспоримый факт, что луч света, в таких часах, в движущейся системе, распространяется по диагонали. Когда обе системы неподвижны,то наблюдатель видит, что в обоих часах двигается по вертикали. Когда система с наблюдателем приходит в движение, то что видит наблюдатель и как это описывает Купер. Наблюдатель видит, что в неподвижной системе луч света в часах движется по вертикали. Зная, что в его системе, если бы он не имел возможности получать информацию из внешней среды и его система была бы истинно инерциальной, он увидел бы так же движение светового луча в своих часах по вертикали(ведь для него она неподвижна?). Но имея возможность установить факт движения системы в которой он находится и утверждение, что в движущейся системе луч света в часах должен двигаться по диагонали, он приходит к выводу, что в его системе, в этом случае, свет также должен двигаться по диагонали. Это физика или психиатрия? Я наблюдая за световыми часами в своей системе и не имея возможности установить движется система или неподвижна, буду видеть движение импульса в часах по вертикали, а если я имею возможность установить факт её движения относительно неподвижной системы, то импульс сразу начинает движение по диагонали. И используя данный пример далее следует обоснование различных интересных предположений. Ну и как после этого мне понять теорию вероятности? Я не буду рассматривать другие мысленные эксперименты Эйнштейна, подход и логика рссуждений в них однотипна и в общем то основана на подмене понятий. Я хочу рассмотреть знаменитый лифт Эйнштейна и выводы которые он делает на этой основе. Эйнштейн говорит, пусть у нас имеется лифт, расположенный вдали от массивных тел, т.е. влиянием гравитации пренебрегаем. В лифте находится источник света( видимо приклеплённый к боковой стенке лифта или находящийся в руках наблюдателя находящегося в лифте, который направлен на противоположную стенку лифта, при движении лифта, допустим вверх, луч света будет перпендикулярен направлению движения лифта). Лифт движется равноускоренно. Ну и что говорит Купер( и Эйнштейн). Луч света распространяющийся в инерциальной системе по прямой линии, с точки зрения наблюдателя находящегося в равноускоренном лифте, будет изгибаться, причём в сторону противоположную движению лифта. Наблюдатель находящийся в покоящемся лифте, но в гравитационном поле с направлением вектора поля вниз( по отношению к полу лифта) так же увидит искривление светового луча. Ну то, что последне утверждение ничем не подкрепляется( по крайней мере во времена Эйнштейна) это ясно. Голая фантазия. Если вспомнить всё, что написано выше, ин ересно задать несколько вопросов. При равномерном движении системы в горизонтальном направлении луч света движется по диагонали, причем с наклоном в сторону движения. Если та же система движется по вертикали, то как поведёт себя световой луч? Его наклон будет в сторону движения или в противоположную? Если система двигается с ускорением, то луч света в ней будет двигаться по диагонали, но по кривой? Чем это обусловлено? Свет приобрел свойства инерции или это иллюзия наблюдателя? Конечно можно сказать, что в том примере наблюдатель находился в неподвижной системе, а в данном в движущейся системе, причём внутри. Но в примере с дедушкиными часами наблюдатель то же находится внутри системы, что не мешает ему видеть диагональное движение светового луча. Кроме того, что должен увидеть наблюдатель в неподвижной системе в случае движения лифта. Как-то этот вопрос не освещён, что странно. Опять какие-то странности с описанием происходящего. Почему всё время меняются логические подходы. Что в данном случае нам необходимо показать, то и пишем? Странный подход. Ну ладно, со светом закончили. Хочется остановиться на понятие эквивалентности. Как понимать утверждение Эйнштейна об эквивалентности гравитационной силы ускорению? Опять он рассматривает в качестве примера столь любимый им лифт. Если лифт покоится или движется равномерно в постоянном гравитационном поле, то все предметы будут
падать на пол с ускорением силы тяжести. Согласен. Если данный лифт будет двигаться в нулевом гравитационном поле( т. е вдали от массивных тел) с ускорением g, то наблюдателю в лифте будет казаться, что предмет,выроненный в лифте, будет двигаться к полу лифта с ускорением g. Согласен. Именно будет КАЗАТЬСЯ ( как и во многих других мысленных экспериментах Эйнштейна). По Эйнштейну одно и то же реальное движение можно объяснить с равным успехом либо 1. Ускоренным движением лифта вверх, либо 2. действием гравитационной силы в противоположную сторону. Этот вывод он и формулирует в виде принципа эквивалентности: однородное гравитационное поле эквивалентно постоянному ускорению. Только он забыл добавить, как и в случае с неподвижным фотоном, что это КАЖУЩАЯСЯ эквивалентность. Что я хочу сказать? Рассмотрим этот пример внимательнее. Имеется предмет, который находится в гравитацинном поле гораздно более массивного тела. Согласно закона тяготения оба тела притягиваются друг к другу и меньшее тело будет двигаться к большему с ускореним g. То есть меньшее тело под действием гравитацинной силы реально движется в пространстве. Можно рассчитать массу данного тела, если известны остальные параметры процесса. А что в случае тела находящегося в лифте? Из условия эксперимента тело в лифте находится в состоянии невесомости и покоится( допустим в центре лифта). Взаимодействием между лифтом и телом пренебрегаем. Лифт начинает движение вверх (причём неважно равномерно или равноускоренно) и что. На тело в лифте не действуют никакие силы. Ни его скорость, ни положение в пространсве не изменятся. Более того если в полу лифта есть люк, то тело благополучно покинет лифт( точнее лифт уедет от тела). Что мы можем сказать в этом случае о параметрах тела( хотя бы о массе). Абсолютно ничего. О каком ускорении говорит Эйнштейн. Тело неподвижно, движется лифт. Движение тела чистой воды иллюзия. Да, можно придать лифту ускорение равное g, и что на это основанию мы можем сказать о свойствах тела? Абсолютно ничего( ну кроме его геометрических размеров). На лицо явная подмена понятий. На основании утверждения Эйнштейна физики пытаются установить эквивалентность гравитационной и инерционной масс. Извините, а где это просматривается и говориться в данном мысленном эксперименте. Эйнштейн говорит лишь о том, что движение тела в гравитационном поле и в лифте , при данных условиях похожи и больше ничего. Опять хочу спросить, что ускоряется, тело или лифт. В какой-то степени говорить об эквивалентности сил, в применимости к данному телу, если рассматривать тело в момент достижения им большего тела или пола лифта. Тогда если в обоих случаях использовать обычные весы, то получим равенство веса тела в этих случаях( при условиии, что g одинаково), но ведь у Купера об этом ничего не говорится. Тогда гравитационную силу формально можно приравнять к инерционной. Но только формально. Но Эйнштейну это неинтересно. Ему было необходимо как- то связать гравитацию и искажение пространства, которое он предложил в своей теории. Отсюда следует и изгибание луча света, в ускоренно двигающемся лифте, с точки зрения наблюдателя находящегося в нём. А при равномерном движении лифта, что должен увидеть наблюдатель. Причём здесь искажение пространства? Это лифт искажает пространство при своем движении? Но почему искажение пространства зависит от того равномерно или равноускоренно движение лифта. Что такое масса и вес тела? Эти понятия эквивалентны( при определённых условиях) или нет. Гравитационные силы и силы инерции эквивалентны? Если да, то должны быть эквивалентны такие понятия как вес и масса. Но вес тела увеличивается пропорционально ускорению, а масса в формуле теории относительности скорости.
У меня есть ещё много вопросов по теории относительности, в ее описательной части. Но слишком много внутренних противоречий и странных допущений. Поэтому мне не понять теорию относительности и боюсь, что у некоторых люде1 было схожее отношение. На этом кончаю рассуждения и так слишком большой объем текста, а сказано мало. Если кто- нибудь его прочитает интересно было бы обсудить.
,
