Этюд 9. Измышление гипотез

                «Измышление гипотез»,
                или АКСИОМА О ФИЗИЧЕСКОМ ПРОСТРАНСТВЕ
Наконец, мы подошли к наиболее интригующей части наших рассуждений о релятивизме.
Если, вы, уважаемый читатель, внимательно просмотрели этюды 6, 7 и 8, то должны были понять, что в рамках теории относительности А. Эйнштейна нет шансов примирить постулат о неизменности законов природы во всех инерциальных системах отсчета и абсолютное пространство наблюдателя. Меняя привязку наблюдателя к той или иной инерциальной системе отсчета, мы вынуждены попеременно деформировать пространства и времена систем отсчёта, с ним не связанные. Это приводит к коллапсу формальной логики. Правда, кому-то это нравится. Знаете ли такой своеобразный шарм теории: одна и против всех логик. Религия, не меньше.
А вот вновь введенное понятие НАБЛЮДАЕМАЯ РЕАЛЬНОСТЬ эту проблему снимает. В наблюдаемой реальности симметрия отношений наблюдателя и наблюдаемого не требует актуальной деформации ни пространства, ни времени, открывая простор для инвариантности законов природы. Осталось только понять, за счёт чего она достигается?
Так, быть может, релятивизму надо просто придать свойство наблюдаемой, а не актуальной реальности, и дело с концом? Нет, не получится. Во-первых, тогда релятивизм не объясняет причины постоянства скорости света. А это очень важно. И, во-вторых, релятивизм не снимает других противоречий физической теории, о которых речь пойдет ниже.
Внутренние противоречия физической теории возникли задолго до проблемы «неинвариантности» уравнений электромагнетизма. Если обратиться к классической механике, то можно обнаружить, что она, как аксиоматическая теория, внутренне противоречива. Противоречива по Гёделю.
 В самом деле, реализация первого закона Ньютона требует, чтобы движение объектов происходило в пустом пространстве. Наличие материальной среды будет препятствовать свободному и прямолинейному движению тел, и, следовательно, реализации закона инерции.
С другой стороны, без материальной среды невозможна работа закона всемирного тяготения. В письме богослову Ричарду Бентли Ньютон писал, что передача сил гравитации через пустоту, без участия материальных посредников ему представляется «вопиющей нелепостью».
 Внутреннее противоречие классической механики заставило Ньютона произнести свою сакраментальную фразу: «Гипотез не измышляю». В абсолютном пространстве Ньютона это противоречие непреодолимо. В пространстве, описываемом преобразованиями Лоренца, - тоже.

Итак, перечислим требования к физическому пространству, выполнение которых сняло бы противоречия физической аксиоматики:
1. Пространство не должно препятствовать свободному, прямолинейному движению тел.
2. Пространство должно содержать материальную среду, благодаря которой реализуется механизм гравитации.
3. Пространство должно обеспечивать постоянство скорости электромагнитных и других возмущений во всех инерциальных системах отсчёта.
4. В пространстве не должно существовать выделенной, привилегированной системы отсчета. Все системы отсчета должны быть эквивалентными, а законы Природы в них – одинаковыми.

Как видим, перечисленным требованиям модель абсолютного пространства и времени Ньютона и модель относительно деформируемого пространства и времени Лоренца не удовлетворяют.
 Автор сейчас не будет объяснять, каким образом он «измышляя гипотезы» пришел к модели физического пространства, лишенной указанных противоречий. В формальной аксиоматике такие вещи не обосновываются. Берется как данность. Аксиома - она и есть аксиома. Но позже, когда мы средствами диалектической логики выйдем за границы оснований Ньютонианской физики, к этому вопросу вернемся обязательно.
Итак, аксиома о физическом пространстве:
Физическое пространство состоит из бесконечного множества вложенных элементарных пространств, каждое из которых, во-первых, занимает весь объем физического пространства, а, во-вторых, свободно перемещается сквозь другие элементарные пространства, и характеризуется неизменным во времени и во всем объёме этого пространства значением вектора скорости Vi в выбранной системе отсчёта.
Каждое элементарное пространство характеризуется следующим набором свойств:

• Элементарное пространство недеформируемо, ни локально, ни глобально. В противном случае не будет соблюдаться постоянство значения вектора скорости Vi во всём его объеме;
• Элементарное пространство заполнено материальной средой, ответственной за гравитацию;
• Тела не могут перемещаться внутри элементарного пространства. Они перемещаются вместе с ним (как пассажиры поезда). Изменение скорости или направления движения тела связано с его переходами из одного элементарного пространства в другое. Для такого перехода ему необходимо сообщить импульс силы. Минимальный импульс между двумя ближайшими элементарными пространствами назовем импульсом квантового перехода;
• Фотон, как квантовый объект, одновременно перемещается во всех элементарных пространствах. Скорость фотона – это свойство пространства. В силу этого обстоятельства, его скорость одинакова во всех элементарных пространствах.

Обратим внимание на то, что элементарные пространства свободно проходят друг сквозь друга. Возможно, кому-то это покажется искусственной конструкцией. Но, во-первых, она не более искусственна, чем преобразования Лоренца. А, во-вторых, мы ее принимаем как аксиому, альтернативную аксиоме об абсолютном пространстве и времени, и аксиоме о деформируем пространстве и времени. А. Эйнштейн также вводил  подобные пространства, называя их пространствами систем отсчета. В его принстонских лекциях можно найти, как он вводит пространство тела А путём присоединения к нему других недеформируемых твердых тел В, С и так далее. Нетрудно заметить, что такие пространства обязаны проходить друг сквозь друга, хотя открыто об этом  нигде не говорится. Мы же вводим элементарные пространства как актуальную реальность, вне связи с какими-либо телами. Вводим как составные части физического пространства. Другими словами, физическое пространство, как и вся физическая материя, тоже состоит из частей.
Утверждение о движении фотона во всех пространствах одновременно, во-первых, представляет собой реверанс в сторону квантовой механики, а, во-вторых, объясняет причину постоянства скорости света. В самом деле, для любого тела мы можем выбрать систему координат, в которой это тело покоится. Но для фотона такой системы нет. Если в некоторой системе координат фотон движется со скоростью света, то при переходе в систему координат, двигающуюся относительно исходной со скоростью света и в том же направлении, что и фотон, обнаруживаем, что и в ней фотон продолжает двигаться со скоростью света. Подобное возможно только в единственном случае: фотон одновременно присутствует и движется во всех системах координат, а в рамках принятой модели физического пространства – во всех элементарных пространствах.
Но, как нетрудно заметить, у этой модели вырисовывается одна проблема. Фотон, двигаясь одновременно во всех элементарных пространствах с одной и той же скоростью С обладает свойством актуальной нелокальности, то есть он «размазывается» по физическому пространству в направлении и против направления движения. Но, напомним, что физическая реальность – это наблюдаемая реальность. А поскольку в ней «размазывания» фотона не происходит, то нам остается записать условия его локализации через длительности процессов, наблюдаемых из разных пространств.
Здесь еще раз напомним о том, что сами объекты, как таковые, не наблюдаемы! Мы «видим» их благодаря посредникам. Такими посредниками, в том числе, являются фотонные оболочки, воспроизводящие первообраз. Как не сложно догадаться, в разных элементарных пространствах эти наблюдаемые картинки будут разными, зависящими от относительной скорости движения наблюдателя и источника. Одним из проявлений относительного движения является известный эффект Доплера. Но есть и другие эффекты, о которых мы поговорим ниже.

Пусть наблюдатель находится в состоянии покоя в элементарном пространстве А. Все происходящее в мире он может лицезреть посредством фотонных оболочек, посещающих его пространство. Другие элементарные пространства актуально ему недоступны до того момента, пока и поскольку он сам не переместится в них.
Несмотря на то, что фотон присутствует во всех пространствах одновременно, но он, тем не менее, един и один. Другими словами, если он поглощён телом, покоящимся в пространстве А, то он исчезает и во всех остальных пространствах. И хотя чужие элементарные пространства недоступны для наблюдения, тем не менее, в силу сложившихся физических причинно-следственных связей мы знаем, что фотон не может быть перехвачен телом, расположенным дальше от источника излучения, чем наблюдатель. Наблюдатель перехватит его раньше! Следовательно, мы имеем право записать условие наблюдаемой локализации фотона в одной точке физического пространства через его движения в элементарных пространствах.

Пусть объект Ов, источник излучения, покоится в элементарном пространстве В, а наблюдатель, покоится в элементарном пространстве А. Относительная скоростью движения пространств пусть будет равна Vав (см. рисунок в начале этюда).
И пусть в объекте Ов, расположенном в пространстве В, происходит некоторое событие, актуальной продолжительностью d Тв. За это время луч света, связанный с этим событием, пройдет относительно наблюдателя из пространства А путь

                Sв = d Tв * (Vав+C)
Но поскольку фотоны движутся и в пространстве наблюдателя А, то в этом пространстве за время d Та они успеют пройти путь

                Sа = d Та * С.

Очевидно, что в силу локализации фотона в одной точке физического пространства, эти расстояния должны быть равны: Sа = Sв. Следовательно, условие локализации фотона требует, чтобы событие из пространства В наблюдалось в пространстве А в течении времени

                d Tа = d Tв * (1+Vав/С).

Если объект в пространстве В движется навстречу наблюдателю (скорость берется со знаком «+»), то наблюдаемое время события увеличивается. Это происходит потому что из двух каналов связи А и В, событие передается наблюдателю по более «медленному» каналу А.
Если объект Ов из пространства В удаляется от наблюдателя (скорость берется со знаком «-»), то наблюдаемое время события уменьшается. Это происходит потому что из двух каналов связи А и В, теперь канал А становится более «быстрым».
Вот, собственно, и всё. И никаких чудес. Даже как-то слишком просто.
Но, как понимает внимательный читатель, на этом мы не можем остановиться. Надо показать плюшки, ради которых всё это и затевалось. Если читатель является поклонником релятивизма, то ему надо быть особенно осторожным. Он встречается с другим миром, с другой логикой. Итак, запасайтесь попкорном.

В дальнейшем пространство наблюдателя будем называть «собственным пространством». В этом пространстве наблюдатель может только покоиться. Любая попытка выбраться из собственного пространства обречена. Элементарные пространства меняются, а собственное пространство остается. Именно по этой причине опыт Майкельсона и Морли закончился тем, чем он закончился: абсолютного движения в пространстве обнаружено не было. На этом основании Лоренц предложил гипотезу о деформации пространства и времени, а А.Эйнштейн на ее базе развил теорию относительности. Теперь выясняется, что гипотеза Лоренца, и, соответственно, теория относительности были ошибочными. Но как же быть? Теория относительности столько всего предсказывала.
 Не будем расстраиваться. Предлагаемая аксиома уже обошла аксиому Лоренца хотя бы по тому, что она устранила противоречия физической аксиоматики. Ну а теперь посмотрим, какие плюшки она предлагает.

1. Поскольку наблюдателю доступен только один канал связи – это собственное пространство, то наблюдаемая, и, соответственно, измеряемая скорость света в «пустоте» всегда постоянна и равна С. Но вот с учетом движения элементарных пространств относительно друг друга, актуальная скорость света, и не только его, но и материальных объектов, может изменяться от нуля до бесконечности. Физически этому ничто не препятствует. Во всяком случае, пока. Так, короткоживущие элементарные частицы, мюоны, достигают поверхности Земли не потому, что в результате большой скорости относительно Земли у них замедлилось время, скажем, в 20 раз. Ну, никак Земля не может повлиять на это. (Про гравитационное замедление времени пока молчим). А потому, что мюону, образовавшемуся в результате столкновения космической частицы с одной из молекул в верхних слоях атмосферы, выписали билет на поезд, который передвигается в 19 раз быстрее скорости света. Но измерения в пространстве наблюдателя, в собственном пространстве, этого никогда не покажут. Для наблюдателя скорость мюона не может быть более скорости света. И, следовательно, его расчеты покажут, что время жизни мюона в 20 раз больше, чем в состоянии покоя. Вот вам и экспериментальное «подтверждение» релятивизма. Предлагаемая аксиома о пространстве и, теперь о времени, возвращает физике дружбу с формальной логикой. Теория относительности заставляла вертеться ужом тех, с кем наблюдатель не был связан причинно. Поэтому логика релятивизма вывернута наизнанку, она алогична. Обитатели пространств А и В могут теперь жить спокойно, не беспокоясь, что один из них другому подкинет неприятность в виде искажения пространства и времени. Но вот в результате ОТНОШЕНИЙ, возникающих между жителями пространств А и В, каждый из них взаимно НАБЛЮДАЕТ картину оппонента в искаженном виде. Ведь никто не сомневается, что два встречных поезда, посылая гудок друг другу, актуально не меняют его тональность. Просто это ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ событий в пространстве В, наблюдаемых из пространства А, и наоборот. Вот и всё, и никакой религии.

2. Обладая взаимной симметрией относительно наблюдателя, процессы и явления не обнаруживают симметрии относительно направления движения. При сближении объектов время их взаимного наблюдения, или, проще говоря, время их взаимодействия, увеличивается по сравнению с актуальным временем. И наоборот, при удалении объектов друг от друга, время их взаимодействия уменьшается по сравнению с актуальным временем. При достижении скорости их относительного удаления значения скорости света и более, объекты становятся невидимыми друг для друга. Они становятся причинно не связанными. Обнаруженная несимметрия наблюдаемых времён сближения и удаления – это самая главная плюшка предлагаемой аксиомы о пространстве и времени, из которой следуют эффекты, описываемые ниже.

3. Внутри элементарного пространстве невозможно разогнать тело до скорости света. Это связано не с ростом массы разгоняемого тела, а с катастрофическим уменьшением времени взаимодействия (считай, времени разгона) при приближении его скорости относительно исходного пространства к скорости света. Однако, ступенчато, то есть переходя из одного элементарного пространства в другое вслед за телом, подобно разгону полезного груза ракетой, его можно разогнать относительно исходного пространства до сколь угодно большой скорости. Это обстоятельство делает дальний космос значительно более дружелюбным и досягаемым.

4. Появилась возможность проверить парадигму расширяющейся Вселенной. В галактиках, удаляющихся от нас со скоростями, близкими к скорости света, можно наблюдать эволюционные процессы, реально растянувшиеся во времени на миллионы лет, в режиме онлайн. Космос в окрестностях космологического горизонта напоминал бы сутолоку на базаре в воскресный день. Но, насколько автору известно, подобное не обнаруживается в дальнем космосе. Более того, чем дальше объекты, тем более застывшими они кажутся. Таким образом, гипотеза об удалении галактик в результате расширения Вселенной, в рамках данной модели физического пространства, не подтверждается.

5. Следующий эффект – это прецессия орбиты Меркурия. Орбита Меркурия представляет собой эллипс с эксцентриситетом 0,206. Это достаточно вытянутая орбита относительно Солнца. Высота афелия, самой удаленной точки от Солнца, составляет около 70 млн. км. Высота перигелия, самой ближней точки, составляет 46 млн. км. Так вот, при движении Меркурия от перигелия к афелию (удаление от Солнца) суммарный импульс сил гравитации будет, скажем Iпа, а при движении от афелия к перигелию – Iап. В силу взаимности эффекта, относительное движение Меркурия, и, соответственно, гравитационное взаимодействие Солнце-Меркурий в первом случае будет длиться меньше, чем во втором случае. В результате, при движении от афелия к перигелию появляется некомпенсированный импульс сил гравитации d I = Iап – Iпа. Поскольку все силы гравитации суть центральные силы, то искажения орбиты не произойдет. Но в направлении движения Меркурия будет происходить постоянное смещение, поворот орбиты, известное как прецессия.

6. Ну и, наконец, самый интересный эффект: новый, "квантовый" способ перемещения в космосе. Если НЛО реально существуют в природе, то, наверняка, они используют этот метод перемещения. Мы знаем, что реактивное движение позволило человеку выйти в космос. Но это очень расточительный способ перемещения, пригодный, более или менее, для полета внутри солнечной системы. Но он не позволяет даже мечтать о полетах к другим звёздам.
А вот неравенство наблюдаемого времени при удалении и сближении объектов позволяет предложить довольно эффективный метод перемещения в космосе. Представим космический корабль в виде шара или тарелки НЛО. Пусть этот корабль будет окружён слоем удерживаемой на поверхности корпуса плазмы, которая в области, соответствующей направлению движения, подвергается воздействию переменного магнитного поля. В этом месте происходит колебания плазмы с около световой скоростью. При движении плазмы во вне, от поверхности корабля, наблюдаемое время воздействия будет меньше актуального времени. Но при движении плазмы в обратном направлении, к поверхности корпуса, наблюдаемое время воздействия будет больше актуального времени. В результате колебания плазмы будет возникать некомпенсированный импульс силы. И если прямой и обратный импульсы по величине будут почти равны импульсу квантового перехода для массивного корабля (прямой чуть меньше, а обратный чуть больше), то будет нарушаться условие равенства нулю суммарного импульса системы "корабль-плазма", и корабль будет двигаться в направлении нормали к колебаниям. По-существу, будет происходить отталкивание от среды, заполняющей каждое элементарное пространство. При хорошей добротности колебательной системы корабль может постоянно разгоняться, не расходуя, или расходуя незначительное количество рабочего тела – плазмы. В этом случае основным расходным материалом будет источник энергии.  Это позволит, с одной стороны, устранить негативные последствия воздействия невесомости на здоровье человека, а, с другой, слетать, например, к ближайшей звезде Проксима Центавра и обратно за каких-нибудь 3 – 4 месяца! А сейчас без возврата обратно это можно сделать порядка за сотню тысяч лет. Почувствуйте разницу. Безусловно, практическое воплощение этого способа – дело довольно далекого будущего. Слишком много технологических и материаловедческих задач нужно будет решить. Но вот экспериментальная проверка описанного эффекта возможна уже сегодня.
Вот такие вещи и такие возможности упустил А. Эйнштейн. Хотя, как указывалось ранее, понять это 115 лет назад было невозможно. Автор представил все таким образом, как будто он пришел к этому решению аксиоматически, формально. В действительности, в начале было переосмысление системы мира, о чем мы поговорим в следующих этюдах. А такое переосмысление невозможно было без тех знаний, которых не существовало в 1905 году. И главное из этих знаний – рождение Вселенной!
Да, кстати, а как же быть с неинвариантностью уравнений электродинамики? А ничего с ними делать и не надо. Если вы, уважаемый читатель, пропустили весь материал этюда через себя, то должны были обнаружить, что в природе не существует наблюдаемых подвижных систем координат. Все физические процессы наблюдаемы только в собственных, неподвижных пространствах. А чужие, подвижные относительно пространства наблюдателя, элементарные пространства недоступны для наблюдения. В Природе это так! Поэтому, надо либо рассматривать уравнения электродинамики в неподвижных системах координат, либо смириться с непостоянством актуальной скорости света, синхронизируя темп времени при переходе в другие пространства. 

                (Продолжение следует)