Физика относительности и энергии

   На картинке - иллюстрация темы РАБОТА    A = F*s



   На самом деле полное название этого опуса – «Физика относительности и энергии или Откуда берутся квадраты». Учёным больше интересны уравнения и формулы с квадратами, они больше обещают. А откуда берутся квадраты? Из геометрии площадей и из физики взаимодействий движущихся масс с градиентами скоростей, проще – из энергии. Конечно, замечательно, когда есть уравнения, которые хорошо согласуются с опытом. Но ещё лучше, когда уравнения наполняются конкретным физическим содержанием, смыслом, что и есть физика. Глупо спорить с математической справедливостью уравнений теории относительности (ТО, Специальной и Общей), они не раз доказали свою работоспособность. Но критика ТО не прекращается. И критикуют ТО не только люди, не вполне владеющие материалом, но и очень даже знающие все тонкости темы, имеющие достойное физико-математическое образование. Почему же?! Физика! Есть много убедительной математики, но нет убедительной физики! Наделение времени и пространства  чертами материальности у критически мыслящих людей вызывает ряд вопросов. И утверждение о том, что сила гравитация находится в зависимости от времени (или наоборот), – вообще некоторых ввергает в ступор…         

   Старый анекдот. Стук в дверь врача-логопеда: - Мона?! - Не мона, а нуна!.. Возражать, иначе, критиковать ТО не только «мона», но и «нуна»! Но критика не ради самой критики, а ради понимания сути теории. Мне думается, прежде чем рассказывать в школах старшеклассникам об азах ТО, нужно ещё раз обстоятельно поговорить о времени (о минутах и секунда), о пространстве (о метре и сантиметре). Откуда что взялось! Почему длительность секунды и размер метра у нас на Земле такие, а не иные. Нужно показать их неразрывную связь со скоростью осевого вращения нашей Земли. И спросить: что было бы, если бы скорость осевого вращения Земли изменилась, допустим, в сторону увеличения? изменились бы при этом длительность секунды и размер метра? Да, изменились: длительность секунды сократилась, как и размер метра. При уменьшении скорости осевого вращения Земли – длительность секунды и размер метра увеличились. Вот это и есть релятивизм, относительность скоростей! Да, теорию относительности Пуанкаре-Лоренца-Эйнштейна надо по справедливости именовать теорией относительности скоростей! Потому что мы имеем дело только со скоростями, с их отношениями. А величины времени и пространства у нас привязаны к скоростям, как правило, к циклическим, периодическим. В релятивистском множителе Лоренца стоит именно отношение скоростей: квадрат скорости объекта к квадрату скорости света.

   Честно сказать, отцы релятивизма нашли не лучший путь – показать относительность времени и пространства (и даже массы, но потом это дело пересмотрели). Их, что называется, сбил с пути праведного принцип инерции Галилея, ставший потом первым законом Ньютона, законом инерции: если на тело не действует дополнительная сила, то тело движется равномерно и прямолинейно... Прямолинейное движение объекта по Ньютону, прямолинейное движение луча света как бы отодвинули в сторону, затенили то, что в природе нет прямолинейных и равномерных устойчивых движений! Все устойчивые динамики цикличны, периодичны, имеют колебательную природу. Это касается и макромира и микромира. И везде мы имеем дело с относительностью скоростей, с разностью плотности скоростей: и в гравитации, и в магнетизме, и даже на планковском масштабе. Ещё Анри Пуанкаре в своё время отмечал условность наших  представлений и понятий о времени и пространстве, то, что они приняты нами как необходимое соглашение, без которого наша цивилизация не может обходиться, организовать свою повседневную жизнь. А исток «нашего» времени и пространства – скорость!

   Откуда берётся релятивистский множитель Лоренца с его относительностью скоростей? Откуда берётся квадрат скорости света в множителе Лоренца? Но не менее интересен вопрос – зачем берётся множитель Лоренца? Да, правильно, для объяснения отрицательного результата опыта по обнаружению эфирного ветра Майкельсона-Морли. Тогда, в конце девятнадцатого века, знали только одну частицу материи – электрон (представления о протоне появятся лишь в 1919 году). Из электронов, как тогда считали, сложено всё вещество. После неудачи опыта учёные начали искать причины, объяснения. Придумывали разное. Но оригинальней вышло у Хэвисайда, Фицджеральда и Лоренца. Они предположили, что электромагнитное поле шарика частицы электрон деформируется в направлении движения, сжимается. Это сжатие поля есть результат взаимодействия движущейся частицы с покоящимся светоносным эфиром. И чем быстрее движется частица – тем больше сжатие поля электрона и самого электрона (по Лоренцу). При таком сокращении линейных размеров частиц, обнаружить относительное движение объекта в неподвижном эфире нельзя. Но тут есть нечто, что не знал и не видел никто тогда, да и позднее. Частица протон и есть как раз такие «часики», где элементы поля квантового вакуума движутся в колебательном ритме вперёд - назад, как посылаемые световые сигналы между зеркалами в умозрительных опытах Эйнштейна. Движутся в пределах условной сферы, совершая радиальные колебания сжатия и расширения: от центра - к центру. Эту колебательную динамику можно условно назвать «дыханием вакуума», где стрела времени обратима, и суммарная энергия равна нулю. Симметрия колебательной динамики «дыхания вакуума» является в     какой-то мере иронической улыбкой над всей мудрёной конструкцией Специальной и Общей теории относительности, теориями математическими, спекулятивными, во много надуманными, родившимися в суетной спешке, в лихорадке азарта. Эйнштейн торопливо набрал незрелых идей со всех сторон: у Маха, Лоренца, Пуанкаре, Хэвисайда и многих других, и создал новую парадигму кинематики, достаточно логичную, математически непротиворечивую. Но даже в этих незрелых идеях были рациональные зёрна, крупицы истины. Дерзость, отвязность Эйнштейна позволили ему озвучить то, что никто из мэтров тогдашней науки не решился бы. Возможно, единственный человек, который понимал – в какую авантюру с инвариантами ввязался Эйнштейн и потянул за собой науку, был Пуанкаре. Но, что он мог тогда сделать? Ничего. В сущности, Эйнштейн вступил в единоборство с миражом абсолютизма времени и пространства И. Ньютона. Повторяю, на самом деле никакого абсолютизма времени и пространства нет и никогда не было! Ньютон ввёл его совершенно безосновательно, отталкиваясь лишь от придуманных человеком земных мер времени и длин, которые выведены из наших условных скоростей движений.

   Задача автора парадигмы инвариантности всех инерциальных систем отсчёта (ИСО) была такая: как их двух прямолинейных и равномерных движений (свет и ИСО) вывести непрямолинейное и неравномерное движение. Как говорилось выше, в природе мы имеем дело только с периодическими формами динамик, циклическими, замкнутыми. В СТО аналогом такой периодической динамики стал луч света, бегающий между двумя зеркалами в умозрительных опытах Эйнштейна. Некая модель часов, тик-так. Когда такие часы покоятся, то луч света движется без изменения траектории, по прямой. Когда же часы пришли в движение, то наблюдатель со стороны якобы должен видеть изменение траектории. Луч сначала рисует прямоугольный треугольник, для которого справедлива теорема Пифагора. Но потом треугольники получаются отнюдь не прямоугольными; без опускания биссектрисы прямого угла нет. Без прямого угла и гипотенузы теорема Пифагора не проходит. Нам как бы молчаливо предлагается закрыть на это дело глаза. Но как закрыть глаза, если в множителе Лоренца квадрат скорости объекта и квадрат скорости света, отношение квадратов скоростей, берутся отсюда, из теоремы Пифагора?! Хотя, как вариант решения – катет vt делится пополам, что выглядит также ненатурально. Во всяком случае, эйнштейновская кинематика тут явно даёт сбой. Потому что периодическая кинематика луча света (движение прямое и обратное) внедрилась сюда искусственно, навязано. А должна быть периодическая динамика, циклическая, колебательная, что мы видим везде в реальной природе! Повторяю, все устойчивые динамики периодичны, цикличны. Хотя, допускаются процессии, смещение в ходе периодической динамики. Но они вызваны действием сил, разностью энергий поля (магнитного, гравитационного и прочего). К слову сказать, чтобы родился луч света, появились волновые фотоны – нужна трата энергии. Сложности с энергией и с законом сохранения энергии есть и в Общей теории относительности (ОТО), теории гравитации.      

   Теперь позвольте сказать о физике энергии, о квадратах в уравнениях и формулах, возникающих из физики взаимодействия движущихся масс с градиентами скоростей. Как говорил в прежних опусах, энергии движения объектов, их скорости в ТО берутся как бы из ничего, из ниоткуда. Реальная физика требует объяснения происхождения энергий движения. Да, нет голого, абстрактного понятия «энергия»! Энергия – это всегда энергия движения. «Потенциальная» энергия – это тоже кинетическая энергия движения, только в неявной, скрытой форме. Где «потенциальная» энергия сжатой или растянутой  металлической пружины? В дополнительной энергии движения атомов кристаллической решётки металла. И, конечно же, эти энергии движения не придумываются человеком, а открываются! Постепенно, шаг за шагом! Физический мир только и существует благодаря разным формам динамик, движения, относительности скоростей. Одни формы движения переходят в другие. В сущности, мы имеем во вселенной не столько эволюцию форм материи (от простого к сложному), а эволюцию форм движения (от простых форм динамик к сложным). В органической материи живого человеческого мозга эволюция форм движения достигает своего пика, апогея. Успех теоремы Нётер (связь законов сохранения с симметриями) заключается в том, что все устойчивые динамики в физическом мире цикличны, замкнуты, имеют колебательный характер. А где колебание – там симметрия!      

   Надо, наконец, отказаться от идеи пустого пространства, которую утвердил А. Эйнштейн в своей первой статье о ТО. Пространство материально и имеет массу с энергией движения, которая иначе называется давлением. Плотность (масса) и давление среды физического вакуума колоссальны. И все взаимодействия тел в этой среде есть взаимодействия движущихся масс, где имеются градиенты, разности скоростей. Тело, поднятое над землёй с затратой энергии (работы) и отпущенное в свободном падении, получает кинетическую энергию. Почему в формуле кинетической энергии стоит квадрат скорости? Чтобы разогнать какое-нибудь тело массой m до скорости v – надо совершить работу, приложить к телу силу F = ma. Скорость будет достигнута за время t = v/a, при этом средняя скорость составит v/2, а пройденный путь s = t*v/2. Сообщённая при этом телу энергия будет равна затраченной работе: E=A=F*s=m*a*t*v/2. Но a*t – это скорость, значит E = m*v^2/2. Проще говоря, кинетическая энергия – это действие материального тела, передаваемое другому телу. Поэтому формулу E = m*v^2/2 можно толковать, как передачу действия (импульса) «mv» одного тела другому за половину скорости «v/2» (путь передачи за удвоенное время). В случае гравитации роль ускорения «a» выполняет g («же» малое) – ускорение свободного падения. Величина g зависит от массы, простите, массивного тела. Вокруг любого массивного тела существует поле изменённой плотности и давления среды физ. вакуума. Это поле создаётся всей суммой волновых полей всех частиц тела. Всякое волновое возмущение в среде физ. вакуума убывает по закону обратных квадратов. Вот почему в уравнениях Ньютона и Кулона в знаменателе стоят квадраты расстояний. Распространение света тоже подчиняется закону обратных квадратов. С увеличением радиуса распространения света, светимость «размазывается» на всю площадь двумерной сферы S=4пиR^2, убывая  в  пространстве пропорционально квадрату радиуса. Гравитационное поле массивного тела есть, по сути, градиент плотности скоростей вакуумных колебаний, что на языке ОТО – «кривизна пространства-времени». Градиент плотности скоростей – это градиент напряжённости поля, градиент плотности и давлений среды физ. вакуума вокруг массивного тела. Пробное тело, попав в этот градиент, будет выдавливаться с ускорением туда, где напряжённость поля минимальна, к поверхности массивного тела. Да, среда физ. вакуума – не пассивная, инертная масса, а активная, деятельная, рабочая масса, своей неисчезающей, сохраняющейся энергией движения оформляющая наш физический мир в единое целое, живое образование…   

   И в заключение. Недавно встретил в сети видео 2019 года, где академик В. Рубаков говорит о нарушении закона сохранения энергии во вселенной. Рассказывает на примере фотона. Мол, летит фотон по пространству расширяющейся вселенной, и безвозвратно теряет энергию. Мол, раз энергия фотона теряется, значит, сохранения энергии нет! Мне показалось такое толкование несохранения энергии от Рубакова даже забавным. Повторяю, ведь чтобы появился фотон – нужна трата энергии, сам по себе фотон не появится. А появившийся фотон лишь отдаёт среде физического вакуума при своём движении ту энергию, которая пошла на его рождение, ни больше, ни меньше. Баланс энергий движения соблюдён. Все наши земные углеводороды, которые мы сегодня используем как горючее, были получены когда-то затратой энергии Солнца и внутреннего тепла Земли. А сжигая эти углеводороды, мы лишь возвращаем природе затраченную ранее энергию движения. Никакого нарушения закона сохранения энергии тут нет: сколько получено – столько возвращено. В природе нет грабительской психологии ростовщичества: сколько даётся – столько и возвращается. Вот подлое ростовщичество, действительно, придумали люди, как способ паразитирования и присвоения чужого. Вообще, ни в чём так не проявился изобретательский талант человека, как в способах паразитирования, на ком угодно, на чём угодно.