Альберт Эйнштейн и закон инерции
Специальная теория относительности - это обобщение одномерных преобразований Лоренца на пространство трёх измерений. Естественно, казалось бы, вначале исследовать случай движения точки на плоскости, и только после этого приступить к пространству. Однако случай движения материальной точки в пределах плоскости Герман Минковский отвергает, потому что не очень понятно, как там должен действовать закон всемирного тяготения, а вот в трехмерном случае это известно всем. Итак, первый шаг в обобщении преобразований Лоренца был сделан не в рамках математической традиции, ориентированной на использование аксиомы индукции, а на библейской традиции: двигаться туда, где освещено.
Сейчас мы знаем, что закон всемирного тяготения не зависит от размерности пространства. Не все это знают, но имеется доказательство, оно опубликовано*, кто хочет мог бы прочитать, высказать свое мнение, предложить другое доказательство быть может более убедительное... Приостановимся, однако, не хорошо выплескивать ребенка вместе с грязной водой, потому что попытка обобщения преобразований Лоренца на случай плоскости тоже имеет смысл, но самое главное, читатель для этого созрел.
На рисунке собраны воедино необходимые для этого формулы: три матрицы U, V, "фи" - реализующие движение вдоль оси X со скоростью u, движение вдоль оси Y со скоростью v и поворот плоскости вокруг оси времени на угол "фи"; три произведения матриц, реализующих соответственно: U"фи" - поворот плоскости на угол "фи" и равномерное движение со скоростью u вдоль новой оси X; VU - равномерное движение точки со скоростью u вдоль оси Y, которая, в свою очередь движется со скоростью v вдоль оси X; UV - равномерное движение точки со скоростью v вдоль оси X, которая, в свою очередь, движется со скоростью u вдоль оси Y.
На что следует обратить внимание: каждое произведение двух матриц обязательно содержит "0", потому что матрицы перемножаются по правилу строка на столбец, значит, произведение единичной строки первой матрицы на единичный столбец второй даст 0, потому что они взаимно перпендикулярны.
А это говорит о том, что два равномерных движения невозможно сложить. Нет такой скорости и такого угла, на который следует повернуть плоскость, чтобы сумма двух скоростей осуществляла движение с постоянной скоростью вдоль оси координат X'.
Закон инерции отказывается исполняться самым, что называется наглым образом. Если в законе инерции Ньютона надо было следить за сохранением всего только одной скорости, то в законе инерции Альберта Эйнштейна надо следить за равномерностью движения всех систем координат, в которых точка двигалась по инерции. Почему он нам об этом не сказал? Да потому что эта мелочь портит построенную им картину относительности движения.
Виновата геометрия Эвклида, потому что в ней не только не реализуем парадокс Зенона, но и свободное движение при котором скорость ограничена.
Почему немцы встретили в штыки геометрию Лобачевского? Потому что теорема Пифагора меняет там свой вид. Не с*с = a*a + b*b , а ch(c) = ch(a)*ch(b), то есть выражается, в принципе, столь же просто, но только через умножение - другую коммутативную операцию математики. Гаусс был уверен, что главная жемчужина его гения дифференциальная геометрия - это истина в последней инстанции, а тут, как снег на голову, сумасшедший мужик из России открыл другую геометрию и доказал, что абсолютная истина в последней инстанции, которую провозгласил Гаусс, относительна! Потому что в общем случае метрический элемент ds*ds = dx*dx + dy*dy + dz*dz записывается через "гиперболический косинус" ch(ds) = ch(dx)*ch(dy)*ch(dz), а это уже катастрофа! Вся Германия встала на защиту Гаусса... и стоит до сих пор.
Преобразования Лоренца определяют сложение коллинеарных скоростей z = (x + y)/(1 +x*y), очень похожее на формулу тангенса суммы tg(x + y) = (tg(x) + tg(y))/(1 - tg(x)*tg(y)). Функцию, которая соответствует закону сложения скоростей по Лоренцу, ввел в обиход Леонард Эйлер и называется она "гиперболический тангенс" th(x) = (exp(x) - exp(-x))/(exp(x) + exp(-x)), для которой th(x + y) = (th(x) + th(y))/(1 + th(x)*th(y)). Но как показывают исторические исследования свойствами гиперболических функций пользовался ещё Герард Меркатор, знаменитый фламандский картограф, создавший в 1569 году карту, на которой кривая по поверхности Земли, наклоненная под одним и тем же углом к меридиану, отображалась на его карту в виде прямой.
Расстояния вдоль одной прямой в пространстве Лобачевского складываются так же, как скорости по Лоренцу, тогда как взаимно перпендикулярные расстояния, которые в геометрии Эвклида складываются по теореме Пифагора r*r = x*x + y*y + z*z, которая в геометрии Лобачевского тоже имеется, однако выглядит иначе ch(r/L) = ch(x/L)*ch(y/L)*ch(z/L), где L - размер Вселенной по Лобачевскому. Взаимно перпендикулярные линейные скорости складываются точно так же ch(V/c) = ch(u/c)*ch(v/c)*ch(w/c), хотя у Альберта Эйнштейна и Анри Пуанкаре на этот счет иное мнение.
В Прозе.ру довольно много работ, посвященных физике. Люди рассуждают в основном о том, что правильно, а что, наоборот, неправильно. Но это, в принципе, неправильно! Потому что настоящие физики обязаны обращаться к "железякам". Если компьютер понимает твои рассуждения - ты физик, а если не понимает - то самый обычный болтун.
Рассуждения, связанные с "обязательным нулём в матрице" компьютеру можно растолковать, в вот то, что относительность движения важнее досадных недоразумений с законом инерции - не получится.
Движение - это не назойливая мысль, поселившаяся в вашей башке, а формулы, по которым должны вычисляться координаты. Если эти формулы обнаруживают противоречие с законом инерции, то это приговор закону инерции, а не сетования на расовую тему: поскольку компьютер заведомо глупее человека, с его мнением можно не считаться. Давно уже компьютеры правят миром, а не президенты США.
Это только кажется, что у них нет своей воли, наоборот у них железная и, разумеется, не совсем понятно чья воля, с которой обязаны считаться все.
* Геометрия Лобачевского. Закон всемирного тяготения. Проза.ру
Свидетельство о публикации №222050600084