Объяснение причин феноменов теории относительности

25 July 2019

Однажды Эйнштейн в письме Чарли Чаплину написал: «Ваш фильм „Золотая лихорадка“ понятен во всём мире, и Вы непременно станете великим человеком». А Чаплин ему ответил: «Я Вами восхищаюсь ещё больше. Вашу теорию относительности никто не понимает, а Вы всё-таки стали великим человеком».
В этой статье я объясняю причины всех феноменов «специальной теории относительности» (СТО), причём на уровне доступном даже школьникам. Приведу слова Иммануила Канта:
«Есть такие заблуждения, которые нельзя опровергнуть. Надо сообщить заблуждающемуся уму такие знания, которые его просветят. Тогда заблуждения исчезнут сами собою». СТО Эйнштейна как раз такая теория, которую нельзя опровергнуть: и формулы верны, и экспериментально подтверждается. Но без эфира она бесконечно далека от Истины. Вот я тут и пытаюсь рассказать, как же всё устроено на самом деле.
И оказывается эфир никак не противоречит опыту Майкельсона, а объясняет его. Разумеется никак не благодаря «увлечению эфира». Причина в том, что все тела при движении в эфире
реально сокращаются в направлении движения, потому что именно тогда сохраняются те же фазовые соотношения взаимных полевых воздействий от всех частиц тела друг на друга, что были и в покое.
Постулат постоянства скорости света, естественно, должен быть упразднён. Но зато у физиков появляется материальный эфир и построение эфирной теории материи по-видимому должно бы стать основным направлением в теоретической физике.
В своё время даже Пуанкаре удалось убедить отказаться от эфира, причём основным доводом было то, что никакие параметры, свойственные эфиру, не фигурируют в физических формулах. А потому де вполне можно обойтись и без него. Ну да, «не фигурируют» – если постулировать скорость света как мировую константу, неизменную в каждой системе отсчёта. А на самом деле, скорость света никакая не константа, а реальная скорость распространения физических полей в каждой конкретной точке Мирового эфира и зависит от его там состояния. Так что
свойства эфира органично входят почти во все физические формулы и, отказавшись от него, физика лишилась материального предмета изучения.
Но, как следует из этой статьи, своё объяснение феномены СТО получают только в предположении существования эфира, причём пока даже нет необходимости задаваться какими-то его свойствами и, тем паче, строением – достаточно того факта, что все взаимодействия передаются полями именно через эфир.

В конце статьи я сформулирую причины, благодаря которым релятивистские формулы оказываются формально правильными (но не истинными, ибо в них скорость света – суть мировая константа, в то время как она скорость распространения физических полей в эфире).

И ещё. Уважаемый Читатель, если Вы являетесь фанатичным сторонником теории относительности Эйнштейна, что принято считать научной компетентностью, если Вы за то, чтобы наука продолжала «толочь воду в ступе», а так и происходит, ибо без эфира учёные не изучают, а выдумывают – отсюда все эти «сингулярности», «раздувание вселенной», «кротовые норы», «сверхсветовая телепортация» и пр., когда коту делать нечего…, ну, вы поняли – тогда конечно не ставьте лайк. Тем самым Вы лично поддержите негласный заговор влиятельной научной элиты против любых, альтернативных СТО и особенно эфирных, теорий. Этим теориям закрыта возможность публикации в научных журналах тем, что никто из остепенённых деятелей науки не даст требуемой рецензии. И Вы тоже сможете гордиться, что состоите в крепких рядах защитников науки от недоучек. А там, глядишь, этот канал и закроют, как не интересный уважаемой публике.
Да, действительно, масса малообразованных изобретателей жаждут осчастливить человечество. Но, как сказал Рабиндранат Тагор: "Мы заперли дверь - заблужденьям закрыли пути, а Истина плачет - мне тоже теперь не войти!"
Конечно я могу и ошибаться. И если кто-то усомнился в моих доводах, расчётах, или имеет особое мнение – плииз, пишите в комментах.

А также смотрите мои статьи:
вывод формул релятивистской динамики
вывод формулы для релятивистского эффекта Доплера
вывод формулы для релятивистской аберрации света

Причина лоренцева сокращения

Наверняка все считают очевидным, что кристаллическая решётка твёрдых тел формируется взаимодействием силовых физических полей атомов или молекул, находящихся в её узлах. Форма молекул тоже определяется взаимным полевым взаимодействием атомов. Взаимодействие очевидно состоит в реакциях на взаимные «оповещения» друг другу о произошедших на местах изменениях, на что требуется время, так как скорость распространения полей конечна.

Решётка и полевые воздействия, определяющие положение частицы
Решётка и полевые воздействия, определяющие положение частицы

Рассмотрим две произвольные точки тела. Перенос силовым полем возмущения от 1-й до 2-й точки занимает какое-то время «туда» и какое-то время «обратно» на перенос «реакции» от точки 2 к точке 1. Суммарное время взаимодействия, то есть сумму времён посылки и возврата возмущения, обозначим T. Это же время равно и времени взаимодействия 2-й точки с 1-й. Но одновременно, с точкой 1 таким же образом взаимодействует точка 3.
В конечном итоге,
важно взаимодействие точки 1 со всеми точками тела, с которыми одинаково время взаимодействия «туда» и «обратно». Именно одновременное воздействие от этих точек определяет равнодействующую силу совокупного влияния на точку 1.
Только ЭТО следует понять и принять – дальнейшее будет уже неоспоримо.

Геометрическим местом точек (ГМТ) , имеющих в покое равные времена взаимодействия с точкой 1, естественно, является сфера любого радиуса Rпокоя вокруг точки 1.
При движении тела поверхность ГМТ, для которой точка тела имеет одинаковые времена взаимодействия, может уже не быть сферой. И
мы попытаемся выяснить, как она изменится. Школьной математики нам будет достаточно для всех последующих расчётов.

Иллюстрация взаимодействия точек тела - туда и обратно
Иллюстрация взаимодействия точек тела - туда и обратно

Пусть точки 1 и 2 тела взаимно неподвижны и синхронно движутся со скоростью V вправо.
Точка 1 находится в начале координат, когда посылается полевое возмущение к точке 2. При этом взаимное расположение точек соответствует их позициям, отмеченным литерой
A. Литерой B отмечены позиции точек, когда возмущение достигло точки 2. За это время точка 2 пройдёт расстояние V∙t1. Литерой C отмечены их позиции, когда возмущение от точки 2 вернулось к точке 1. За время возврата точка 2 пройдёт расстояние V∙t2. (Увы, но в тексте верхние и нижние в тексте индексы отображаются как простые строковые литеры. Но можно понять по смыслу контекста.).

Формулы (1) описывают соотношения на рисунке (по теореме Пифагора).
Формулы (2) получены из (1) и являются уравнениями для вычисления времён
t1 и t2.
Формулы (4) и (5) – это решения уравнений (2) для положительных значений корней при подстановке выражения для
β из (3).
Формула (6) содержит выражение для времени всего цикла взаимодействия от посылки возмущения до получения отклика.

Объяснение причин феноменов теории относительности

Формула (7) получена из (6) и отображает координаты x и y геометрического места точек 2, с которыми одинаково время взаимодействия точки 1. Выражение (7) описывает эллипсоид, сжатый вдоль направления движения (т.е. вдоль оси X) с коэффициентом
(1 – β2)^1/2,
то есть по формуле Лоренца.

Вывод формулы замедления времени

Объяснение причин феноменов теории относительности

Так как это сжатие должно выполняться для каждой точки и окружающих её точек объекта, то весь движущийся объект окажется сократившимся по Лоренцу вдоль оси движения. Итак, при движении материальный объект сжимается по Лоренцу именно потому, что сжимается сама «картинка» силовых полей.
Теперь определим, насколько изменится время взаимодействия при движении объекта по сравнению с временем, когда объект находится в покое вместе с нами в нашей покоящейся (базовой) инерциальной системе отсчёта (далее ИСО).

Объяснение причин феноменов теории относительности

Формулы (8) связывают координаты точек при движении с их же координатами при покое. В формуле (9) вычисляется время взаимодействия при покое.
Формула (10) получена из формулы (
7) при подстановке в неё значений координат x и y из формул (8).
Формулы (11) при подстановке формулы (9) связывают времена взаимодействий при покое и при движении.
В традиционной форме это отображено в формуле (
12), где T0 обозначен интервал времени между событиями в покоящемся объекте, а T – это интервал времени между такими же событиями в движущемся теле, измеренный в базовой ИСО.

Мы видим, что времена взаимодействия всех точек в движущемся объекте увеличиваются в одинаковой пропорции по Лоренцу, по сравнению с временем взаимодействия при покое. Следовательно, синхронизация образующих тела полей не нарушается. Соответственно, вообще все процессы в движущемся объекте замедляются в таком же отношении.
До сих пор мы не уточняли «по чему» распространяются силовые поля, определяющие взаиморасположение молекул, атомов и т.д. Подразумевалось, что они распространяются в «лабораторной» системе, в которой находится и наблюдатель.
Но единственно разумным будет предположить, что ,
все «возмущения» передаются силовыми полями распространяющимися по Мировому эфиру заполняющему всё пространство. И с ним связана абсолютная инерциальная система отсчёта.

Вывод «постулата» постоянства скорости света

Чтобы выяснить, почему скорость света, измеренная в движущейся системе, оказывается равной его скорости в эфире, проведём мысленный эксперимент.
Пусть из последнего вагона поезда испускается импульс света, который принимается в его головном вагоне. Мы должны измерить время
T0, (собственное) которое свет затратит на прохождение поезда известной длины L0.

Мысленный эксперимент по определению скорости света в движущемся поезде
Мысленный эксперимент по определению скорости света в движущемся поезде

Когда стартовый сигнал задающего генератора в середине поезда достигнет его хвоста, будет послан импульс сигнала. Когда стартовый сигнал достигнет головы поезда (время t2) начнётся отсчёт времени до прибытия посланного импульса.
Когда свет распространяется к хвосту, то его скорость суммируется со скоростью поезда, когда к голове – скорость поезда вычитается. Получаем соотношения, приведённые ниже в формулах (1)-(6).

Объяснение причин феноменов теории относительности

Время T = t3 – t2 – это временно́й интервал, который, по мнению наблюдателя в поезде, разделяет события момента посылки сигнала из конца поезда (от момента получения там стартового сигнала) и момента его получения в голове поезда. Только здесь этот интервал выражен во временах абсолютной ИСО, связанной с неподвижным эфиром. Приведя формулу (6) к общему знаменателю, получим формулу (7), которую преобразуем к виду (8).

Далее учтём, что все величины L и t здесь измерены в абсолютной системе, связанной с эфиром. Но при движении объекта его длина в эфире реально подвергается лоренцеву сокращению, а время, протекающее для событий в абсолютном неподвижном эфире, во столько же раз длительнее собственного времени в системе объекта, что и отражено в формулах (9) и (10).
Подставляя эти соотношения в формулу (8) для интервала
T – времени прохождения света от хвоста до головы поезда, получим соотношение (11), в котором значения T0, и L0 измерены уже в единицах для системы отсчёта, связанной с объектом (поездом).
Наверное, есть смысл отметить, что длины и интервалы времени измеренные в системе поезда будут равны тем же
при неподвижности в абсолютной системе эфира, так как соответственно изменятся значения эталонов.
И видим, что в формуле определения времени прохождения светом длины поезда в собственных координатах ИСО связанной с поездом, фигурирует то же самое значение скорости света, что и в неподвижном эфире.

Вывод преобразований Лоренца

Пусть система отсчёта (ИСО), связанная с телом (собственные координаты Y, τ), движется со скоростью V относительно абсолютной ИСО (коорд. X, t). Тело состоит из двух отрезков длиной L0 в собственных координатах, между которыми (т.е. посередине) установлен фотоэлемент, а на противоположных концах отрезков – зеркала.
Для синхронизации координат создадим вспышку света в начале координат движущейся ИСО и отметим эту точку как начальную в неподвижной ИСО. А когда отражённые зеркалами импульсы света будут попадать на фотоэлемент, то будем фиксировать это событие в обеих ИСО.

Объяснение причин феноменов теории относительности
Объяснение причин феноменов теории относительности

Такая схема мысленного эксперимента выбрана с целью чёткого отделения временной компоненты от пространственной.
Заметим, что события прихода импульсов света, отражённых от левого и правого зеркал на фотоэлемент (в центре бруска из двух отрезков), будут одновременны в обеих ИСО. Ниже в формулах нижними индексами с литерой
A представлены члены, относящиеся к левому концу движущегося бруска, а с литерой B – к правому. Значение скорости света, что было доказано выше, как в абсолютной ИСО эфира, так и в собственной ИСО, одинаково и равно c.

Объяснение причин феноменов теории относительности
Объяснение причин феноменов теории относительности

Формула (7) показывает расчёт собственного времени событий в движущейся ИСО в зависимости от числа отражений N. И в ней мы правомерно использовали то же значение скорости света, что и в неподвижном эфире. Формула (8) констатирует факт, что длина движущихся отрезков реально подвергается лоренцеву сокращению в направлении движения. Формулы (9) и (10) получены из формул (6) после подстановки в них значения L, выраженного через L0.

Объяснение причин феноменов теории относительности

Полученные формулы совпадают с каноническим видом преобразований Лоренца . Можно уже далее не выводить релятивистские формулы сложения скоростей, так как их вывод из преобразований Лоренца можно посмотреть в материалах по СТО в любом учебнике физики.
Таким образом,
доказано, что кинематика системы из взаимодействующих вещественных частиц и физических полей удовлетворяет формулам СТО по причине того, что:

  • Физические поля распространяются по единому Мировому эфиру со скоростью света.
  • Стационарная конфигурация полей, фиксируемая наличием материальных частиц, при движении в Мировом эфире сжимается по Лоренцу.
  • Взаимное положение вещественных частиц (молекул, атомов и т.д.) определяется конфигурацией связывающих их физических полей.

Продолжение: "Обоснования существования эфира"

Объяснение причин феноменов теории относительности