Аналогии в физике

Аналогия в физике - один из методов научного познания. В основе аналогии лежит сравнение. Например, аналогии между механическими и электрическими колебательными процессами с успехом используются в современных исследованиях и расчётах. Идея Ньютона об аналогии между движением небесных тел и падением яблока на голову привела его к созданию теории тяготения. Теория вихря обнаруживает поразительную аналогию с электромагнетизмом.

Но в любом хорошем деле есть и ограничение или просто необходимость соблюдения здравого смысла. Основные идеи, приведшие Эйнштейна к созданию специальной теории относительности, основаны на аналогии. Постулат о независимости скорости света от скорости движения источника был высказан Эйнштейном по аналогии с фактом независимости скорости распространения звука в среде от скорости движения источника. В основе общей теории относительности лежит принцип эквивалентности инерционных и гравитационных сил, сформулированный по аналогии с принципом эквивалентности инертной и гравитационной масс.

Дирак по аналогии с электрическими зарядами выдвинул гипотезу о существовании моноплей - элементарных магнитных зарядов, которые никак не могут обнаружить экспериментально.

Нельзя считать аналогию критерием истинности. Вывод по аналогии может быть как истинным, так и ложным. "...всякая аналогия, если только она не является физическим тождеством, имеет определённые границы." Я. И. Френкель.

Попробуем разобраться с аналогиями в специальной теории относительности. Скорость света и скорость звука действительно не зависят от скорости движения источника волн. Но это физическое тождество, это один из законов распространения волн и он проявляется в виде эффекта Доплера. Эйнштейн про эффект Доплера почему-то помалкивал и стал замедлять время в движущихся объектах и даже "сплющивать" их. Для объяснения каких наблюдений нужно было манипулировать с временем и размерами тел? Не было таких экспериментов. Отрицательный результат эксперимента по обнаружению эфирного "ветра" также объясняется эффектом Доплера. Нет ни одного экспериментального доказательства замедления времени и "сплющивания" движущихся тел. Замедление времени и сокращение размеров тел - это геометрические преобразования пространства и времени, не имеющие отношения к законам физики. А эффект Доплера можно наглядно продемонстрировать на поверхностных волнах.

Но и общая теория относительности не имеет аналогий с законами физики. Это тоже геометрические преобразования пространства, но уже в гравитационном поле. Эйнштейн предположил, что пространство имеет физическое свойство в виде метрического тензора и это фундаментальное физическое поле. Известно, что метрический тензор - это совокупность величин, определяющих геометрические свойства пространства. Известно, что гравитационное поле - это действительно физическое поле, которое можно измерить. А вот каким прибором можно измерить метрический тензор... Одним из результатов таких манипуляций с пространством является предсказание искривления пространства гравитационным полем. Какое физическое свойство пространства деформируется, неизвестно. Преломление световых волн в атмосфере Солнца, видимо, есть доказательство искривления пространства Солнцем.

Александр Фридман был восхищён математическим аппаратом теории относительности и намеревался издать несколько книг по специальной и общей теории относительности для просвещения научной публики молодой советской республики.

Александр Фридман - исследователь атмосферной турбулентности и атмосферных вихрей. Автор уравнения эволюции вихря или уравнения Фридмана, на которой построена теория численного прогноза погоды. И вдруг, в 1922 г. Фридман публикует в Германии статью "О кривизне пространства мира", в которой математически обосновывает нестационарную модель Вселенной, исходя их общей теории относительности. Для этого Фридман вводит математическое понятие знака кривизны пространства, хотя никто не знает, как этот знак измерить. Даже Эйнштейн не додумался до противоположных знаков кривизны... В зависимости от знака кривизны пространства, Вселенная должна либо сжиматься, либо расширяться, т. е. Вселенная должна быть "турбулентной". Фридман увидел аналогию между уравнением эволюции вихря и эволюцией нестационарной Вселенной. Вот это аналогия... И какой фурор совершила теория Фридмана в космологии, почти как библейское сотворение мироздания... Откуда брать энергию для таких сжатий и расширений, неизвестно.

Феномен Александра Александровича Фридмана состоит ещё и в том, что после завершения учёбы на физико-математическом факультете Санкт-Петербургского университета, он был оставлен на кафедре чистой и прикладной математики для подготовки к профессорскому званию, но с началом Первой мировой войны он вступил добровольцем в авиационный отряд. Участвовал в организации аэронавигационной и аэрологической службы на фронте, был лётчиком-испытателем, участвовал в боевых вылетах, бомбил Перемышль, проводил авиаразведку. Составил таблицу прицельного бомбометания и проверял их в бою. Фридман - Георгиевский кавалер, был награждён золотым оружием и орденом Святого Владимира с мечами и бантом.

Не каждому Георгиевскому кавалеру войны суждено изменить представление человечества о строении мироздания, аналогичное христианскому учению о сотворении мира.


Рецензии
Прочёл и ещё раз убедился, что математико-физики только мозги пудрят.

Михаил Шамин 2   29.11.2018 14:56     Заявить о нарушении
Когда математики начинают манипулировать с пространством и временем, которые не имеют физических свойств, то появляются энтузазисты, которые лихорадочно начинают подыскивать подтверждения и даже находят...

Михаил Близнецов   29.11.2018 16:47   Заявить о нарушении