17 подписчиков
Что мы вообще знаем об относительности? На самом деле, даже сам принцип «все относительно» очень тяжело понять, особенно если вдумываться. Но даже так, это далеко не единственная проблема знаменитых теорий Эйнштейна, особенно первой из них. Может ли быть такое, что сама теория ошибочна?
Начнем с главного – формулировки. А точнее, с основных идей. Как таковой формулировки у теории нет, но есть несколько постулатов. Первый из них – все физические явления во всех системах отсчета одинаковы (про системы отсчета смотрите здесь). Речь здесь идет, по большей части, о законах движения, поэтому нас, как и всех ученых до нас, интересует такой показатель, как скорость. Простейшая задача – вы передвигаетесь со скоростью 2 км/ч по автобусу, который едет со скоростью 60 км/ч. Каковой будет ваша скорость в итоге? Посчитать несложно. Этот пример работает хорошо в классической механике, и работал бы всегда, если бы не другое утверждение Эйнштейна.
В соответствии со специальной теорией относительности скорость света конечна. Это во многом повлияло и на другие области науки, в том числе, на астрофизику. Но, для начала – с чего мы вообще это взяли? А точнее, с чего это взял Эйнштейн?
При создании СТО ученый опирался на опыты, которые проводили до этого Максвелл и Майкельсон. И выводом стал следующий факт – взаимодействие, передающееся зарядом в электромагнитном поле, происходит не мгновенно, а с определенной скоростью. И скорость эта оказалась равна скорости света, при этом не меняясь ни в каких условиях (это также было проверено русскими учеными, которые рассчитывали скорость света от удаленных сторон Солнца). Что это значит? Значит, свет передается также не мгновенно, а с конечной скоростью.
Но вот она главная проблемка: как работает первый постулат (про механику) на околосветовых скоростях? Мы ведь еще с детства знаем, что скорость света непреодолима, это в принципе самая большая скорость во Вселенной. Но представим себе такой пример: в далеком будущем изобрели корабль, который может лететь со скоростью 290 000 м/с. И тут из пушки на носу корабля выпускают луч, который летит со скоростью 40 000 м/с. С некоторыми условностями такой пример представить вполне можно. В таком случае, по закону сложения скоростей получается, что скорость луча превышает скорость света. Но это же невозможно, так?
Так. Для того, чтобы убрать это противоречие, Эйнштейну пришлось включить в теорию более сложные вычисления Лоренца для преобразования скоростей, близких к световым. Эти вычисления, как мне кажется, и созданы были для того, чтобы в задачах скорость материальной точки не превышала скорость света.
Ученым оставалось лишь вынести из этой теории самое главное – постоянство скорости света. Конечно, ввиду новых открытий (те же черные дыры) постулат может и оспариваться, но сколько же открытий было сделано, благодаря одной лишь этой фразе. А сама неточность и противоречивость первой теории привела к созданию другой – общей.
2 минуты
4 февраля 2024