Продолжение дискуссии к основам теории поля

Это - продолжение дискуссии с Р.С.

ОТВЕТ Р.С. (я лишь разбил на части и выправил пунктуацию):

Я имею несчастье быть профессиональным физиком, но не в области теории относительности – поэтому попытка отвечать Вам по всем пунктам отнимет у меня больше времени, чем мне хотелось бы посвятить этому занятию. Я просто хотел бы объяснить, почему не считаю Ваши рассуждения “физическими”.
Вы стоите на точке зрения “философской” – она имеет полное право на существование; тем не менее, среди физиков бытует гораздо более приземленное мнение относительно того, что такое физика и что такое – нет.

Попытки разобраться в основаниях теорий (теории относительности, квантововй механики, теории поля) заводят в такие дебри, что живым оттуда выйти еще никому не удавалось – по крайней мере, мне неизвестно об удачных попытках. То, что эти теории, скорее всего, будут модифицированы, возможно, коренным образом, мало кто сомневается. Тем не менее, среди физиков бытует скептическое отношение к попыткам непрофессионалов в этом направлении.

Основано оно на том, что подавляющее большинство теорий, исходящих от непрофессионалов, содержат логические ошибки либо дают предсказания, противоречащие опыту. Это – опытный факт. Никто не исключает априори, что непрофессинал может сказать что-то дельное, но по предыдущему опыту вероятность этого ничтожно мала; надо сказать, что и для профессионала попытка изменить устои чаще всего оканчивается плачевно - но у профессионалов ошибки бывают менее тривиальными.

Пока я учился у меня было представление, что физика – наука полутеоретическая - что-то вроде математики; остается лишь решать дифуры. Потом я убедился, что в физике король – эксперимент, а теория – на подхвате. Будь теория великолепна, если эксперимент сказал нет – значит нет. И все – ищите другую теорию.
Теория в физике – рецепт для предсказаний. Только и всего. С логической странностью, квантовой механики, скажем, приходится мириться - пока курица несет золотые яйца никто из физиков не станет ее потрошить только потому, что не понимает, как она это делает. Пока предсказания теории соответствуют опыту, нет особых оснований отказываться от теории. В этом смысле я и говорю, что мне неизвестно об особых основаниях отказываться от специальной (подчеркиваю, специальной) теории относительности. ОТО остается спорным вопросом - там слишком мало опытных данных для того, чтобы делать какие-то заключения.
Когда NN предлагает другое основание существующим уравнениям, никого из физиков это особенно не волнует; пока сам рецепт неизменен, его обоснование - дело не физическое. Оно может быть интересно философам, людям, интересующимся наукой и т.п., но на физику саму по себе оказывает ничтожно малое влияние. Физикам нужны либо новые уравнения, либо новые выводы из существующих уравнений, которые можно было бы сравнить с опытом. Если закон Кулона неверен на 18 знаке никого это не волнует, пока не появится опыт, позволяющий различить 18-ый знак.
Я задаю Вам простой вопрос – у Вас есть предложение для эксперимента, показывающего, что специальная теория относительности дает неправильные предсказания? Или Вы знаете о подобных экспериментах из литературы? Вы мне говорите о том, что положения СТО неэстетичны, противоречат здравому смыслу, по большому счету не доказаны и т.п. Я охотно со всем этим соглашусь – но как у физика у меня есть только один вопрос - в каком эксперименте, по Вашему мнению, СТО неправильно ПРЕДСКАЗЫВАЕТ?

<RitaSe> - 2004/10/11 20:23   •



Мой ответ

1. «ВАШИ РАССУЖДЕНИЯ  - НЕ ФИЗИКА, А ФИЛОСОФИЯ»

Философия или физика? Физика переходит в философию и наоборот. Какая разница, к какой науке принадлежит знание (или гипотеза) о том, как устроена Вселенная? Грюнбаум написал книгу «Философия пространства-времени». Это – физика или философия? А сам Эйнштейн был физик или философ? Человек должен обладать целостным представлением в некоторых родственных науках, а человечество в целом – во всех науках, которыми занимается. Не должно быть такой ситуации, что астрономия утверждает о космосе одно, а физика – другое, и, скажем, философия – третье. Науки должны дополнять друг друга. Я бы сказал, что физик – это тот, кто придумывает эксперимент и проводит его. Философ – это тот, кто придумывает общую концепцию. Физик теоретик – это тот, кто чуточку физик, чуточку философ, и капельку математик. Эйнштейн был именно таким.

2. «ФИЗИКИ НЕ ДОВЕРЯЮТ НЕПРОФЕССИОНАЛАМ»

Кому доверяют физики, и кому не доверяют - это лирика, бессодержательно. Наука и вера – различные ипостаси. Если младенец мне скажет мысль, которую я найду здравой и не смогу опровергнуть, я с ним соглашусь. Если мне процитируют мнение разделяемое сотней прославленных философов, но я найду в нем противоречие, я с ним не соглашусь. Я сам тоже профессионал в некоторой области. И я достоверно знаю, что профессионализм – это всего лишь нюанс биографии. Физик профессионал – это человек, которого четыре года обучали, в том числе и физике, и который, чаще всего, как только сдавал очередную дисциплину, старался выбросить конспекты и забыть ее. А пока он ее учил к экзамену, ему и в голову не могло придти в чем-либо усомниться, ибо его задача была: усвоить то, сто казано и правильно пересказать, запихать в память или в шпаргалку ответы на известные вопросы. Как говорится, Титаник построили профессионалы, а Ковчег – любитель.

3. «ВЕРОЯТНОСТЬ ТОГО, ЧТО НЕПРОФЕССИОНАЛ ПРАВ, НИЧТОЖНО МАЛА»

Самого Эйнштейна едва ли следует назвать профессионалом. Его обязанностью была совершенно иная деятельность. Он работал экспертом в патентном бюро. Много лет он потратил на разработку устройства, которое, как ему казалось, довольно оригинально. После того, как он решил его запатентовать, он понял, что это устройство давно известно. Как патентовед он должен был сначала сделать патентный поиск, а лишь потом пытаться воспроизвести это устройство. То есть в своей профессии Эйнштейн проявил себя плохим профессионалом. Да это и не удивительно: вместо изучения технических новинок он разрабатывал теорию относительности. Вообще когда кто-то утверждает, что сказал новое слово в науке, вероятность того, что этот кто-то прав, ничтожно мала. Тем не менее, такие вещи случаются. Кстати, вероятность любого события, пока оно не произошло, ничтожно мала. Бросьте монетку на плоский стол, но перед этим укажите, куда она ляжет. Какое бы место вы ни указали, вероятность того, что монетка туда ляжет, ничтожно мала. Но она всё же ляжет на какое-то место на столе. События описываются плотностью вероятности, и каждое конкретное событие – это интеграл от этой плотности по соответствующим координатам. Каждое конкретное значение оси – это интервал нулевой длины.  Когда длина интервала равна нулю, то и интеграл от этого интервала равен нулю. Так что теория вероятности не запрещает реализацию событий, вероятность которых равна нулю.


4. «У ПРОФЕССИОНАЛОВ ОШИБКИ БЫВАЮТ МЕНЕЕ ТРИВИАЛЬНЫМИ»

Это не так. От ошибок профессионалов порой не знаешь, плакать или смеяться надо. Но это – предмет отдельного разговора.

3. «В ФИЗИКЕ КОРОЛЬ – ЭКСПЕРИМЕНТ, А ТЕОРИЯ – НА ПОДХВАТЕ».

Если в физике король – эксперимент, а теория на подхвате (с чем я бы с удовольствием смирился), то откуда берутся речи о расширяющейся Вселенной? О черной дыре? О гравитационном притяжении света? Из какого эксперимента это следует? Разве обнаружение смещения частоты – это экспериментальное доказательство расширения света? Разве обнаружение отклонения света звезд – это экспериментальное доказательство гравитационного смещения? Вовсе нет! Первое лишь доказывает, что свет со временем изменяет частоту. Второе лишь демонстрирует отклонение света в газовой линзе. Какой эксперимент может вам доказать, что время в различных системах отсчета течет по-разному? Какой эксперимент подтверждает искривление пространства? В каком эксперименте произведена точная оценка соотношения между массой и энергией? Или вы полагаете, что кто-то измерил в точности энергию ядерного взрыва? Физики как раз утверждают некий ряд соотношений чисто умозрительно, из чего потом на основании опытных данных позволяют себе вычислять производные величины. Приводимый уже мной ранее пример: заранее утверждается, что скорее мы согласимся, что время частицы замедляется, чем допустим, что скорость достигнет скорости света. Это разве эксперимент? Нет, это – спекулятивное утверждение. Далее берем эксперимент – трек, длина которого больше, чем время жизни частицы, умноженное на скорость света. В результате мы можем утверждать, что «доказали», что время жизни частицы увеличилось, поскольку мы «точно знаем», что скорость не превышала скорость света. Мы даже можем рассчитать, во сколько раз время жизни увеличилось, и отсюда можем вычислить скорость – насколько она была близка к скорости света (оставаясь меньше, чем она). Но если бы я предположил обратное, что время не меняет своего темпа, то из этого трека и из сведения о времени жизни частицы я бы получил скорость, превышающую скорость света. В таком случае эксперимент доказывает, что частица может двигаться со скоростью, большей, чем скорость света. Вот в чем проблема: физики одели очки предвзятости, поэтому они видят то, что хотят увидеть. Это напоминает детскую книжку «зоопарк» - накладываешь трафарет в виде сетки и видишь за клеткой контур носорога. Сдвинешь клетку на полпериода, и видишь контур жирафа. В одном и том же эксперименте, в зависимости от трафарета наших предрассудков, мы видим либо одно, либо другое. Так что физика в настоящий момент не столько экспериментальная наука, сколько наука, занимающаяся поиском подтверждений уже сформировавшихся взглядов. Именно против этого я и выступаю. Необходимо отбросить трафарет и взглянуть на вещи по-новому, увидеть все таким, каково оно есть, а не таким, каково оно впечатано нам теоретиками прошлого века.

4. «ТЕОРИЯ В ФИЗИКЕ – РЕЦЕПТ ДЛЯ ПРЕДСКАЗАНИЙ».


Согласен. Эйнштейн предсказал отклонение света звезд, когда он проходит вблизи Солнца. Потом он предсказанную величину уточнил вдвое. Потом отклонение было обнаружено. Все решили, что это доказывает верность теории. После этого всё, что предсказывал Эйнштейн, все воспринималось на «ура». Но его прогноз было ошибочен: гравитация действует на свет не непосредственно, а через газ. Гравитация удерживает газ, а газ искривляет ход лучей света. Сейчас в этом сомневаться не приходится. Следовательно, подобные предсказания не следует воспринимать научными. Как сказал Монтень, «Найдется ли такой человек, который, бросая дротик целый день напролет, не попадет хоть разок в цель?». Так и Эйнштейн, предсказывая достаточно многое, один раз удачно попал. Теперь физики на этом основании верят и в то, что скорость света – предельная величина для скорости материальных частиц, и в то, что время замедляется при движении с большой скоростью, а размеры сокращаются, и масса увеличивается, и в то, что существуют черные дыры, и в то, что пространство искривляется и во многое другое, что никакими экспериментами вовсе не подтверждается. Если король – эксперимент, то забудьте черные дыры и расширяющуюся вселенную. Забудьте замедление времени, ибо ни один эксперимент не связан со временем напрямую. Часы я могу и сам перевести вперед или назад. Это вовсе не означает, что время привязано к часам. Время – это мерило темпов всех процессов в природе, а не физическая реальность. Времени как физической реальности попросту не существует. Время – это шкала. Если пространство – это реальность, то размеры пространства – это шкала. Метровый стержень можно растянуть или сжать, но метр нельзя растянуть или сжать, ибо это – условность. Точно также можно ускорить или замедлить ход процессов, какие-то реакции можно даже повернуть вспять. Какое-то действие можно вернуть назад: сперва собрать автомат из деталей, а потом разобрать его обратно. Но время нельзя ни замедлить, ни ускорить, ни повернуть вспять, ни остановить. Это – глобальные свойства природы, времени, пространства. Легковерных читателей удалось убедить, что и эти понятия могут рассматриваться как физические величины, и что с ними можно поступать подобным образом. Я знаком со всеми аргументами Эйнштейна, нахожу их примитивными и ошибочными. Никакой эксперимент не подтверждает ничего подобного. Эксперименты вновь и вновь воспроизводят те самые обстоятельства, которые лишь Эйнштейн и его последователи считают доказательством замедления времени, а я лично нахожу их всего лишь доказательством запаздывания получения информации об этих процессах. Согласитесь, вовсе не одно и то же – услышать радиосигнал с запаздыванием или реально получить две системы с различным темпом времени. Логика, примененная Эйнштейном проста и примитивна. Если, скажем, телекомментатор из Америки произнес слово «здравствуйте» в 17.00, а мы его услышали в 17.03, то это лишь означает, что сигнал до нас шел три секунды, а не то, что расстояние между нами сделало эти события неодновременными. Если этот комментатор будет удаляться от нас с большой скоростью, то его фраза будет нами восприниматься растянутой во времени. Это вовсе не доказывает, что в его системе время замедлилось. Это всего лишь означает, что первый слог мы услышим с меньшим запаздыванием, чем последний, в результате всё слово будет растянуто. Это легко вычислить, если имеются параметры движения. Никакого парадокса тут нет. Если же я начну утверждать, что наши системы равноправны, и если телекомментатор также слышит мои слова, то и он может начать утверждать, что мои фразы растянуты, и мое время замедляется относительно его времени. Таким образом, имеются основания для того, чтобы утверждать: системы равноправны, время относительно замедляется. Но эти основания – не есть доказательство. Это – кажущаяся истинность. Суть явлений вовсе не в замедлении времени в системе, она – в ведении переменного запаздывания сигнала. Те же рассуждения можно провести и со светом и с физическими процессами, в частности, с часами. Часы не замедляют хода, это у нас замедляется получение сигналов от часов. Эйнштейн сам запутался и запутал других.

5. «Мне неизвестно об особых основаниях отказываться от специальной (подчеркиваю, специальной) теории относительности. ОТО остается спорным вопросом».

Я уже привел достаточно аргументов. Чтобы количество не было в ущерб качеству, напомню один.

Согласно СТО, материальный объект не может двигаться со скоростью, большей, чем скорость света в вакууме. Но, согласно принципу неопределенности, чем меньше интервал, на котором определяется положение частицы, тем больше реальное (да!!!) отклонение этой частицы от измеренного значения. Поскольку ничто не ограничивает снизу интервал измерения, то я могу брать сколь угодно малый интервал и получать сколь угодно большие отклонения. Уменьшая интервал в 10 раз, я, следовательно, получаю отклонение частицы в 10 раз выше. Для того чтобы частице слетать туда и обратно необходима скорость в 100 раз большая. Значит, существует такой достаточно малый интервал времени, когда для того, чтобы частице отклониться на расчетную величину, ей необходимо двигаться со скоростью, большей, чем скорость света. Следовательно, эти теории исключают друг друга. Следовательно, одна из этих теорий (или обе) – ошибочна.

Напомню другой пример, более простой.
Скорость света допустимо рассматривать только относительно материальных объектов. Физика не может запретить движение света на достаточно длительном интервале, таком длительном, что источник света уже перестал существовать, а приемник света еще не возник. В какой системе должны мы рассматривать скорость света?

Итак, я уже говорил, что отсутствие среды – противоречие неразрешимое, да и не обоснованное.

Пример с Марсом я тоже уже приводил.
Как быть с вращением? Земля вращается. Можем ли мы привязать траекторию света к Земле? А если нет, то почему? Почему поступательное движение имеет преимущество перед вращательным, если среды не существует?
Ладно, оставим вращение, возьмем колебания. Если источник движется поступательно взад-вперед по направлению распространения света, то можем ли мы привязать скорость света к нему? Видимо, нет? Тогда к чему мы должны ее привязать, если иных объектов нет? В условиях, когда период колебаний сколь угодно велик, на каждом конкретном интервале движения источника света мы, казалось бы, имеем право пользоваться утверждением, что свет движется со скоростью C относительно источника света. Но на всем интервале движения этого источника мы, стало быть, не можем этого утверждать? Как же так – для каждого отдельного интервала это утверждение справедливо, а для всего интервала в целом – не справедливо?

Далее: как вообще отличить равномерное поступательное движение от не равномерного? Если скорость и время – величины относительные, то согласно наблюдениям из одной системы А вторая система B движется равномерно, а, согласно наблюдениям из другой системы D, эта же система B движется вовсе не равномерно! Следовательно, понятия «инерциальная система» ввести нельзя.
Выходит, что СТО не может даже определить предмета своей применимости. В СТО инерциальные системы определяются по правилу Галилея, но, извините, на каком основании, если это правило не верно?

Разве это не достаточные основания для отказа от СТО? Я уже приводил книгу Бриллюэна. В СТО настолько много проблем, что ее попросту нельзя применять. Да никто всерьёз ее и не применяет. Мы можете привести пример хотя бы одного успешного применения СТО? То есть такого, чтобы учет релятивистской трактовки дал реальную пользу или чтобы истинность этих трактовок была бы подтверждена?
Школьные и университетские задачки, разумеется, не в счет – это оторванная от реальности лирика.   


6. «Когда NN предлагает другое основание существующим уравнениям, никого из физиков это особенно не волнует; пока сам рецепт неизменен, его обоснование - дело не физическое. Оно ... на физику саму по себе оказывает ничтожно малое влияние».

Вы, видимо, всё же не внимательно читали то, что я написал. О каком рецепте может идти речь? Я привел очень конкретный пример с Марсом и показал, что далеко не то же самое – что взять за систему отсчета. Теория относительности утверждает, что разницы нет никакой. Так что же я должен все-таки считать верным: систему, связанную с Солнцем, или систему, связанную с Землей, или же систему, связанную с Марсом? Напоминаю: если сигналы распространяются линейно в системе, связанной с Землей, то я при посылке на Марс сигналов должен вводить одну поправку, если линейно в системе, связанной с Марсом, то другую поправку, если же в системе, связанной с Солнцем, то третью поправку. Если строго пользоваться теорией относительности, то вовсе никаких поправок вносить не надо, поскольку в системе двух тел «Земля –Марс» эти два тела всегда находятся на одной линии, и направление от одного объекта к другому как бы и не меняется за то время, пока движется сигнал.



7. «Я задаю Вам простой вопрос – у Вас есть предложение для эксперимента, показывающего, что специальная теория относительности дает неправильные предсказания? Или Вы знаете о подобных экспериментах из литературы?»

Я на этот вопрос уже отвечал. Опыт Майкельсона проделан с пустым интерферометром. На основании отсутствия сдвига в интерферометре сделан вывод об отсутствии среды.
Я хотел было предложить проделать этот же опыт с заполненным интерферометром. Ясно, что если рассуждения теоретиков верны, то в заполненном газом интерферометре, согласно явлению, открытому Физо, скорость света в различных направлениях будет различной, ибо интерферометр движется вместе с Землей.
В этом случае если мы не увидим изменения интерферограммы, то следует заключить, что результаты опыта Майкельсона вовсе не доказывают отсутствия среды, ибо эти результаты воспроизводятся и в присутствии светоносной среды, а именно: воздуха.
Я говорю «хотел было», потому что я передумал. Такой опыт ставить не надо, поскольку такие опыты МНОГОКРАТНО ПОСТАВЛЕНЫ.
Я уже писал, что в мире работает множество интерферометров и лазерных систем, где среда должна была бы вносить свое влияние, но она его не вносит. В этих системах стабильность интерферометрических картин измеряется до 16 знака! Это – более, чем достаточно для того, чтобы обнаружить эффект, если бы он был. Но этого эффекта нет.
Вопросов к интерферометру Майкельсона, следовательно, больше не имеем.
 


8. «Вы мне говорите о том, что положения СТО неэстетичны, противоречат здравому смыслу, по большому счету не доказаны и т.п. Я охотно со всем этим соглашусь – но как у физика у меня есть только один вопрос - в каком эксперименте, по Вашему мнению, СТО неправильно ПРЕДСКАЗЫВАЕТ?»

Вот уж я не использовал принципа эстетичности в дискуссии на научные темы!
Здравый смысл? Пожалуй! Только ведь Эйнштейн открыто посмеялся над «здравым смыслом». У него хватило смелости (или наглости) утверждать, что здравый смысл не причем, когда речь идет об истинности.
Тут важно – что считать здравым смыслом.
Кто-то может сказать, что «солнце вращается над землей», и те, кто с этим не согласны, противоречат здравому смыслу.
На самом деле тут следует признать: наши ощущения нас порой подводят.
Для кого-то, возможно, здравый смысл запрещает предположение, что нагрев тела может изменить его длину, или что нагрев газа может породить его подъемную силу.
Люди привыкли отказываться от бытовых представлений под воздействием науки. Поэтому они готовы отказаться даже от самых фундаментальных понятий, если им скажут, что наука отвергает эти понятия. На подобном людском свойстве и построил Эйнштейн свои «доказательства». Он примерами и аналогией убедил читателей, что здравому смыслу не очень-то следует доверять. После этого сказал то, что хотел сказать.
Но есть такой «здравый смысл», который называется ЛОГИКА. Теория, которая не следует логике, перестает быть теорией, а становится нагромождением сплетен. Скажем, если мы наблюдали какой-то эксперимент, и на этом основании утверждаем, что при воспроизведении условий этого эксперимента результат также воспроизведется – это ЛОГИЧЕСКОЕ утверждение. Если мы его не примем, нам нечего делать не только в физике, но и в науке.
В религии, например, это отнюдь не обязательно. Считается, что Господь явил себя Павлу, но из этого не следует, что при подобных обстоятельствах он явит себя кому-то другому. Тезис «ничему не удивляться» не согласуется с наукой. Наука требует удивляться тому, что не согласуется с теорией, и искать этому объяснений. Если объяснения найдены, наука требует дополнить ими теорию. В этом случае воспроизведение уточненных условий опять-таки должно гарантировать воспроизведение и результата.
По этой причине физика не может изучать поведение людей. В абсолютно одинаковых условиях абсолютно одинаковые люди (близнецы) поведут себя по-разному. А вот бильярдные шары покатятся одинаково. Поэтому физика занимается, в частности, шарами, и не должна заниматься близнецами.

Отвечаю на конкретный вопрос. Вопрос звучит так: «В каком эксперименте, по Вашему мнению, СТО неправильно предсказывает?».

Во-первых, см. выше. Полет на Марс.
Во-вторых, траектория электрона в атоме.
В-третьих, так называемые «античастицы»  - это всего лишь одна частица, превысившая световой барьер, которая, естественно, воспринимается как две встретившиеся античастицы.
В-четвертых, «черные дыры».
В-пятых, разбегающаяся Вселенная.
В-шестых, растяжение или сжатие предметов в связи с их высокой скоростью. Не доказано! Всего лишь утверждается. Доказано вовсе не это. Лишь результат измерения фазовой скорости света совпадает при различных движения лаборатории. Это не одно и то же.
В-седьмых, увеличение массы движущихся объектов. Не доказано! Продемонстрировано лишь изменение ускорения. Это не одно и то же.
Наконец, в-восьмых, так называемая эффективная масса заряженной частицы. Из теории следует, что зависеть от скорости должна только одна компонента эффективной массы, а эксперимент показывает, что одинаковым образом проявляют себя обе массы – тяжелая и электромагнитная. Объяснения этому теория до сих пор не дала. Я дал. Кстати, объяснения тому, что гравитационная и тяжелая массы измеряются одним и тем же свойством вещества – массой – этого объяснения теория также до сих пор не дала, а я дал.

Мне кажется, не так мало