Об относительной скорости света

     В своей статье к «Электродинамике движущихся тел» Эйнштейн рассматривал движение луча света в двигающейся инерциальной системе отсчета (ИСО), которое наблюдалось из неподвижной ИСО. Общей формулой для определения времени движения луча света была известная зависимость:
                t = L / c,     (1)
    где  t  - время,    L  - расстояние, которое проходит луч света,  с – скорость света.      
     Эта формула идеализирует луч света, который по сути, отождествляется с материальной светящейся точкой, не имеющей размеров. Если же для луча света (электромагнитного импульса) ввести такую характеристику, как длительность (линейную длину) и подразумевать, что приемник (у Эйнштейна – наблюдатель) воспринимает не фронт луча, а целиком этот луч, то формула (1) должна быть заменена зависимостью:
                t = ( L + c; ) / c,   (2)   
   где  ;  - длительность луча света.
 Зависимость (2) позволяет также рассматривать любой электромагнитный импульс, имеющий информационное содержание.
     В этой же работе Эйнштейн определил в рамках упомянутой идеализации относительное время прохождения луча света при движении его вдоль ИСО, двигающейся в одном направлении с лучом света со скоростью   и при встречном движении луча света, отраженного зеркалом. В первом случае:
                t = L / ( c – v ),       (3)               
А во втором:
                t = L / ( c + v ),       (4)
     Ясно, что зависимости (3) и (4) могут быть записаны в виде, аналогичном представленному в зависимости (2). Зависимости (3) и (4) имеют ясный физический смысл и полностью (в рамках идеализации) соответствуют классическому представлению о сложении скоростей.
     Однако в результате преобразований, имеющих в своей основе зависимости (3) и (4) Эйнштейн пришел к выводу, что зависимость (4) не может быть выполнена, так как и в относительном выражении, скорость света не может превышать свою физическую величину. Оставим философам тему для размышлений – как логически возможно из утверждения D  получить опровергающее D утверждение  E ? Вернемся к физике и докажем, что зависимость (4) соответствует истине и на практике мы многократно встречаемся с относительной скоростью света, превышающей его физическую величину.
     Пусть в точке А находится источник света, испускающий в направлении точки В луч света длительностью  ;  и пусть в момент испускания точка В начнет свое движение навстречу лучу света по прямой, соединяющей А и В.  Тогда в момент времени dt луч света пройдет расстояние cdt, а точка В расстояние vdt   так, что общее расстояние, которое они пройдут вместе выразится зависимостью:
                dL = cdt + vdt
       откуда                L = ct + vt,          (5)
                и                t = L  / ( c + v ),  (6)
С учетом длительности импульса имеем
                t = ( L +  ;c ) / ( c + v ),  (7)

Далее мы рассматриваем движение луча света в одной неподвижной ИСО, в которой двигается только одна материальная точка В (или физическое тело, небольшое сравнительно с расстоянием  АВ). Пусть точка  А  и  В  принадлежат космическим объектам и расстояние между  ними является достаточно определенным, хотя и динамически изменяющимся в определенных пределах, а поэтому, равно как и расстояния, образуемые промежуточными точками между ними, не подлежащим никаким лоренце-эйнштейновским сокращениям.  В  СТО  утверждается, что часы, двигающиеся с определенной скоростью, будут замедлять свой ход сравнительно с неподвижными часами.
     При этом устанавливается связь между координатами пространства и времени. Это – основа  СТО. А между тем есть толкование  СТО , утверждающее, что никаких физических сокращений размеров тел не происходит, а пространство приобретает особые свойства.
     Но если в пространстве не изменяются координаты движущихся тел и замедляется время, то для выполнения основных законов движения необходимо повышение физической скорости света. Как ни удивительно, но это замедление времени движущихся часов имеет место во Вселенной. И физическая скорость света не остается неизменной, по крайней мере, известно незначительное уменьшение этой скорости. Этот действительный физический парадокс имеет экспериментальное подтверждение: замедление времени зафиксировано атомными часами, а снижение скорости света многочисленными экспериментами Миллера, Майкельсона и Гэля в 1925 г., Саньяка и группы  Ю. Галаева  в СССР.  Однако никаких существенных изменений пространства-времени не происходит, а снижение скорости света и замедление часов происходит в результате локальных взаимодействий частиц физического вакуума (эфира) с электромагнитным полем и составляющими пространства и атомов материи.
     Теперь покажем, что такое очевидное и вполне понятное явление, как непрерывное увеличение энергии, получаемой телом В, движущимся к источнику этой энергии А, является следствием того, что скорость света суммируется со скоростью тела В.  И вообще, весь энергообмен космических объектов происходит при относительных скоростях, превышающих скорость света (или меньших этого значения).
     Это же можно сказать об информационной связи между объектами и точками Вселенной с помощью электромагнитных полей. Однако уже можно утверждать, что такая информация является сего лишь элементом многосторонней связи, осуществляемой со скоростями, многократно (в миллионы раз) превышающими скорость света.  Словом, абсолютизация скорости света, которую провозгласил Эйнштейн более сотни лет назад, сейчас устарела.
     Будем полагать, что луч света представляет собой вектор направления переноса энергии плоской электромагнитной волной и все поверхности равной среды этой волны являются плоскостями, перпендикулярными этому направлению. Такое представление позволяет моделировать простейшим образом величину энергии dW, заключенной в цилиндре с поперечным сечением  s  и высотой  cdr  за время  d;    Имеем:
dW =;(; ; ;_0 ;_0 )  EHScd;,   (8)      
W  =;(; ; ;_0 ;_0 )  EHScd;,     (9)      
и     dW / d;  =  EHS,             (10)
         dW / d;  =  PS,              (11)
         W  =  PS;,                (12)
Где  Е - напряженность электрического поля,  Н - напряженность магнитного поля,  Р – поток энергии,
 ;_0     - электрическая проницаемость вакуума,     ;    - электрическая проницаемость среды,         
 ;_0       -  магнитная проницаемость вакуума,         ;  -  магнитная проницаемость среды

     Зависимости (8)….(12) характеризуют величину энергии и скорость ее переноса в случае, когда точка  В  неподвижна. Начальный момент этого переноса определяется в соответствии с (1), а конечный зависимостью (2).  В случае движения точки  В  навстречу лучу света начальный момент приема энергии  t0  определяется из зависимости  (4), а конечный зависимостью  (7). Из разности значений (7) и (4)  получается значение времени, включающее допплеровский коэффициент (нерелятивистский) и легко выводится одна из формул эффекта Допплера.
     Из сопоставления зависимостей (1), (2) и (4), (7) видно, что при движении точки В прием энергии начинается раньше, чем в случае, когда точка В неподвижна и длительность приема уменьшается сравнительно с длительностью приема неподвижной точкой В.
     Из сказанного следует, что точка В, двигаясь навстречу лучу света, потребляет больше энергии в единицу времени, чем неподвижная точка В  в независимости от длительности импульса  ;  или в случае непрерывного луча света. Скорость переноса энергии и ее величина для подвижной точки В  выразятся зависимостями:
                dW / d;  =  EHS ( 1 + v / c ),   (13)
                W = EHS; ( 1 + v /  c ),            (14)
                W = PS; ( 1 + v / c ),                (15)




     Таким образом, здесь доказано, что количество энергии, получаемой телом В, двигающимся навстречу  источнику энергии А и скорость ее переноса возрастает в  ( 1 + v / c ) раз, и что это возрастание для случая плоской электромагнитной волны является следствием того, что относительная скорость света является суммой, полученной сложением физической скорости света и скорости движущегося тела. Очевидно, что сложение скоростей в  СТО  не являются корректными. Само присутствие в (13), (14) и (15) коэффициента Допплера, включающего относительную скорость света, превышающую физическую величину света, дополнительно свидетельствует о некорректности зависимостей сложения скоростей в СТО.


Рецензии