Послание к Андрею

 Андрей Рамин пишет: «…Точно так же как например для обоснования СТО не требуется второго постулата Эйнштейна. Преобразования Лоренца выводятся только исходя из линейности преобразований, принципа относительности и изотропности пространства. Второй постулат Эйнштейна является теоремой теории и непосредственно следует из преобразований Лоренца. Однако в силу его исторической важности и из уважения к Эйнштейну в большинстве учебной литературы традиционно используется именно в качестве постулата»

МОЙ ОТВЕТ:
Прочитайте по этому вопросу АВТОРА, то есть самого Эйнштейна.
Альберт Эйнштейн. Собрание сочинений. Издательство «Наука», Москва, 1955 г. т.1, стр.10.
Самая первая статья: «К электродинамике движущихся тел», которая считается самым первым изложением теории относительности, юбилей которой празднуется как юбилей теории относительности.
Читаем:
«Дальнейшие соображения опираются на принцип относительности и на принцип постоянства скорости света. Мы формулируем оба принципа следующим образом:
1. Законы, по которым изменяются состояния физических систем, не зависят от того, к которой из двух координатных систем, движущихся относительно друг друга равномерно и прямолинейно, эти изменения состояния относятся.
2. Каждый луч света движется в «покоящейся» системе координат с определенной скоростью V, независимо от того, испускается ли этот луч света покоящимся или движущимся телом».

Далее на стр.13 – 18 выводятся на основании этих постулатов преобразования, по форме совпадающие с преобразованиями Лоренца. Но это – не преобразования Лоренца именно по причине предварительного принятия первого постулата.

Если бы первый постулат имел исключение – свет, это была бы уже не теория относительности Эйнштейна.
Если бы второй постулат, который сформулирован только относительно света, не подминал под себя правило преобразования скоростей ради спасения этого постулата, это была бы уже не теория относительности Эйнштейна.

Принятие этих двух постулатов сразу же, решительно и бесповоротно запутало всех физиков – теоретиков, которые с ними согласились. А таковых было на первых порах не так много, как принято считать.

Далее – 22 сентября 1919 года – ошибочная трактовка искривления света от звезд в газовой линзе вблизи Солнца, которую Эйнштейн назвал «гравитационной линзой», ибо ОШИБОЧНО утверждал, что Солнце окружено вакуумом – эта самая ошибочная трактовка названа «окончательным доказательством общей теории относительности». (там же, стр.663, статья 1919-го года)
После этого многие окончательно поверили Эйнштейну. Потому что мало кто мог предположить, что физик, который рассуждает о Солнце и близлежащем пространстве, не удосужился поинтересоваться, чем и как заполнено это пространство. Думали, что он прав.
Поэтому традиционно о газах вблизи Солнца не упоминается в книгах, проповедующих теорию относительности.
Их «изгнали» как неудобный физический факт.

А вы говорите – «из уважения», «в силу исторической важности» постулаты добавили…

Далее.
Эйнштейн родился в 1879 году.
В 1905 году, когда он опубликовал свою статью «К электродинамике движущихся тел», ему было 26 лет. В 1900 году он окончил учебу в Цюрихском политехническом институте, который посещал крайне нерегулярно. Слушал лекторов он не внимательно, вообще учебой не блистал.
Один год проработал учителем математики в школе. С 1092 года он поступил в бюро патентов на должность эксперта 3-го класса (новичок).
В интервале 1902 – 1904 он написал четыре статьи по вопросам статистической механики и молекулярной теории теплоты.
В 1905 году он защитил по этим статьям диссертацию – доктор философии, по-нашему было бы – кандидат физико-математических наук.

В 1905 году, свежеиспеченный кандидат пишет статью о предмете, которым до этого не занимался вовсе.

Теперь мне предлагается чтить этот авторитет и согласиться, что теория Эйнштейна, якобы, гениальна по следующим причинам:
1. Эта теория, якобы, единственно верная.
2. Эта теория, якобы, безошибочная.
3. Эта теория признана большинством ученых мира (тут я соглашусь).
4. Автор теории получил нобелевскую премию (хотя и не за эту теорию).

Так вот, я вдвое старше того, кем был этот автор, когда опубликовал эту статью, посвятив изучению этого вопроса, как минимум, двадцать пять лет, нашел великое множество ошибок в этой теории.
Так почему, спрашивается, я должен соглашаться с тем, что эта теория – гениальна?
Во-первых, она не безошибочна, и ошибка не одна, их множество.
Во-вторых, она не единственная, и в свете своей «не исключительности» – не самая верная.
В-третьих, история признания большинством – весьма некрасива, в ней участвовали такие факторы, которые далеки от научных дискуссий, но и не это главное – главное то, что единственным «подтверждением» стала еще одна ошибка – с гравитационными линзами. После этого Эйнштейн просто «звездил» с предсказаниями смещений перигелия орбиты Меркурия. Тут вообще – полный атас.
Суть этих предсказаний – по имеющимся отсчетам установил периодичность колебаний, потом нагромоздил неких формул, не понимая сам, откуда они, и не объясняя, что в них к чему, после этого сказал, что для простоты рассмотрит лишь первую гармонику этих колебаний, после этого выделил период первой гармоники из практических данных и подставил их в свою формулу, которая после пренебрежения всеми гармониками кроме первой, естественно, преобразовалась в синусоидальную зависимость.
Это называется предсказанием колебаний?
1. Факт колебаний известен к началу работы над статьей – за многие десятилетия до возникновения теории относительности он был известен.
2. Утверждается, что теория Ньютона не объясняет, а вот теория относительности возьмется за это.
3. Все слова сводятся к тому, что механизм не известен, но «не эти ли отклонения от классического закона являются причиной?».
4. После этого любая периодическая последовательность, в которой отброшены все члены кроме первой гармоники, и в которую поставляется амплитуда, частота и фаза из эксперимента – столь же точно предскажет те же самые значения.

Можно было просто посмотреть на таблицу и сказать:
«Не знаю почему, но имеют место колебания. Если их аппроксимировать синусоидой, то получится вот это».
Все!  И не надо никаких теорий относительности.

Но зато – как уверовал научный мир-то, а?
Ведь какой гениальный ученый – и гравитационные линзы-то он обнаружил, и колебания перигелия Меркурия вычислил!
А в последующих книгах – в учебниках по физике – стали писать, что Теория относительности предсказала смещения перигелия Меркурия.
Где? Кто? Когда предсказал?
Разве не чушь?
Господа, факты развития науки порой таковы, что факты развития религии просто черной завистью исходят, и нервно курят в уголке.

На второй вопрос


Уважаемый Алексей Викторович!
«Скорость нарастания фазы» - это производная фазы по времени. Может быть также вычислена производная фазы по пространству. И то и другое – частные производные.
При распространении света в пространстве для каждой точки пространства можно указать фазу, как функцию времени, и для каждого момента времени можно построить линии равных фаз, как функцию от координат пространства.
Скорость распространения линий равных фаз – это и есть «ФАЗОВАЯ скорость» света.
Так вот, при движении источника света в среде фазовая скорость ЗАВИСИТ от скорости источника света.
При теоретическом рассмотрении условий опыта Майкельсона следовало бы этим теоретикам понять, что фазовая скорость не будет постоянной. Имеет место эффект Доплера. Движение источника влияет на изменения фазовой скорости, фазовая скорость в среде равна сумме скорости света в среде и скорости источника, поэтому итоговая фазовая скорость ведет себя так, как если бы скорость света в среде соответствовала бы предположению Ритца. То есть фазовая скорость – есть векторная сумма скорости источника и скорости света в направлении от источника к приемнику.
Есть одно «НО», которое при поверхностном суждении якобы мешает «легко» говорить о фазовой скорости. Дело в том, что в опыте Майкельсона использовался НЕКОГЕРЕНТНЫЙ свет от звезды, поэтому невдумчивый читатель может возразить в том духе, что «частота света вообще не имеет значения», поскольку использовался некогерентный свет, и когерентных явлений не наблюдалось. В рассуждениях об этом опыте не используют понятия фазы, а используют понятие «время прохождения светом расстояния».
Это возражение не состоятельно. В опыте Майкельсона применялся ИНТЕРФЕРОМЕТР, устройство, принцип действия которого основан на явлении когерентности, понятие «ФАЗА» является КЛЮЧЕВЫМ в описании интерферометра. Об отсутствии когерентности света можно говорить лишь при условии различия оптических путей двух разных пучков. Любую случайную функцию можно представить совокупностью множества (пусть даже бесконечного) гармонических сигналов со своими частотами, фазами и амплитудами. Если эту функцию разделить на две компоненты, сдвинуть во времени и сложить, то никогда эти две компоненты не компенсируют друг друга. Если же эту функцию разделить ровно пополам, и каждые компоненты сложить с нулевым сдвигом, они друг друга усилят, если же друг из друга их вычесть, они друг друга полностью скомпенсируют. Это и происходит в интерферометре с нулевой разностью хода. Некогерентный свет расщепляется на два равных по интенсивности пучка, каждый пучок идет своим путем, но оптическая длина каждого пучка обеспечивается равной, поэтому при встрече пучки полностью складываются, усиливая друг друга, но при небольшом вводимом угли они уже не складываются, а вычитаются, то есть гасят друг друга. Потом – опять усиливают, далее – опять гасят. В центре интерференционной картины должна наблюдаться наиболее светлая полоса, причем она и наиболее резкая. Далее с обеих сторон от нее наблюдаются темные полосы, они менее резкие. Далее по обе стороны от них – опять светлые и еще менее резкие. И так далее.
То есть рассуждения о каждой фазе каждой компоненты могут быть проведены, они вполне обоснованы, и поскольку эти рассуждения дают всегда один и тот же результат, мы можем говорить и о фазе некогерентного света, вкладывая в это понятие векторную трактовку.
Если сигнал не слишком широкополосный, то есть ширина его спектра много уже, чем собственное значение средней частоты, его можно классифицировать как «узкополосный случайный процесс» (См. книгу Френкс. «Теория сигналов»). Для света как такового это определение всегда справедливо – значение частоты света значительно больше диапазона частот, который он занимает. Такой сигнал можно представить как проекцию вектора, вращающегося с некоторой скоростью. Текущий угол поворота такого вектора – фаза. Производная от этой величины, скорость вращения вектора – частота. Постоянные и медленные изменения освещенности – корень из амплитуды этого вектора. (Корень – потому что интенсивность пропорциональна квадрату электрического поля).
Таким образом, мы ИМЕЕМ ПРАВО говорить о том, что свет в точке может быть описан вектором с переменной во времени амплитудой и фазой, причем, средняя скорость вращения этого вектора намного выше, чем скорость его девиаций (отклонений от средней скорости). Суммирование света в точке – это складывание двух векторов (с последующим определением проекции и квадрата этой величины). Если векторы совпадают, они сложатся, результат удвоится. Если они противоположны – они вычтутся. Представим себе, что у нас был бы прибор в виде циферблата с одной стрелкой, который бы имел щуп, и этот щуп мы бы подключали к любой точке пространства, где распространятся свет. Стрелка бы вращалась со скоростью, соответствующей частоте света, а фаза определялась бы ко всему прочему еще и положением этой точки в пространстве. Если мы циферблат стали бы вращать со скоростью, соответствующей средней угловой скорости этого вектора, то стрелка (по отношению к циферблату) бы показывала только разность фаз света в различных точках пространства. Если бы мы таким прибором исследовали пучки в опыте Майкельсона, то увидели бы фазу света в любой точке на его пути. Но фазу мы увидеть не можем. Зато разность фаз увидеть можем, ее-то мы как раз и видим на интерференционной картине. То есть интерферометр – устройство для наблюдения разности показаний таких вот гипотетических приборов, если бы мы могли их создать.
Теперь возьмем источник света, поместим в его пучке такой прибор в постоянной точке пространства. Стрелка будет вращаться со скоростью, зависящей от частоты света. Исключим это вращение (вычтем, будем вращать циферблат и камеру, фиксирующую положение стрелки, с той же скоростью). Тогда стрелка «замрет». Будем перемещать прибор – стрелка будет вращаться. Удаляем щуп от источника – стрелка вращается в одну сторону, приближаем – она вращается в другую. Зафиксировали щуп. Стали приближать источник света – стрелка опять будет вращаться, станем удалять – стрелка будет вращаться в другую сторону. Начнем двигать источник и одновременно с ним так же точно, в ту же сторону и щуп. Стрелка вращаться не будет.
Вот что такое «ФАЗОВАЯ СКОРОСТЬ».
Что касается описание установки или внешнего ее вида – могу предложить вашему вниманию фрагмент книги самого Майкельсона «Исследования по оптике». Пер. с англ. Москва – Ленинград. Год издания - 1956 или чуть ранее (на имеющейся у меня книге не стоит год издания).