Мечта Эйнштейна

   К 70-летию со дня смерти А. Эйнштейна

   Даже сегодня, спустя несколько десятков лет после ухода учёного в лучший мир, нам не даёт покоя его наследие! Споры и дискуссии не умолкают ни на один день! Можно собрать большую библиотеку из книг-панегириков трудам Эйнштейна и его личности. И можно собрать большую библиотеку из книг противоположного свойства, книг критики и «разоблачений» трудов и личности Эйнштейна. В работах критического свойства обязательно будет упомянуто то, что известные формулы и уравнения, используемые Эйнштейном, были созданы до Эйнштейна, как и высказываемые физиком оригинальные идеи, например, индуцированного излучения атома. Вероятно, найдётся когда-нибудь подтверждение того, что идею индуцированного излучения атома выдвигал кто-то и до Эйнштейна. То, что уравнение эквивалентности массы и энергии и точная формула смещения перигелия планеты Меркурий появились за много лет до работ Эйнштейна – это так. Но это нисколько не умаляет заслуг учёного перед наукой. Физика конца 19-го – начала 20-го века, несмотря на внешнюю благостность, была в предкризисном состоянии. Причина – среда эфира, противоречивость свойств и характеристик подобной материальной среды, переносчика света. С этим надо было что-то делать! И грянул 1905 год! В России – первая социальная революция против абсолютистского самодержавия, а в физике – релятивистская революция против абсолютизма эфира! Лучше вообще отказаться от гипотезы эфира, чем терпеть её противоречивый, непонятный нрав! После того, как Специальная теория относительности А. Эйнштейна стала достоянием науки и получила некоторое признание, на Сольвеевском конгрессе в Брюсселе в 1911 году великий Анри Пуанкаре задал Эйнштейну один тихий вопрос: - Ну, и каков, по-Вашему, механизм всего этого? Сразу после встречи Эйнштейн пишет своему другу Цангеру: «Пуанкаре отверг всё начисто и показал, при всей своей тонкости мысли, слабое понимание ситуации». Видимо, Эйнштейн даже не понял вопроса Пуанкаре. Пуанкаре умер в 1912 году. А ведь этот вопрос Пуанкаре стал предтечей многолетней драмы Альберта Эйнштейна, которая закончилась 70 лет назад, 18 апреля 1955 года…

   После того, как в 1916 году была завершена коллективная, многотрудная работа по созданию релятивистской теории гравитации (Общая теория относительности), Альберт Эйнштейн последние сорок лет жизни посвятил поискам путей объединения в одной теории гравитации и электромагнетизма. Долгая работа не привела к положительному результату. И это вполне объяснимо. Только во второй половине 20-го века учёные стали по-настоящему глубоко изучать приборами микромир, мир атомов, атомных ядер, частиц. Появились мощные ускорители частиц, новые приёмы детектирования частиц, источники нейтронов и прочее. Ведь чтобы изучать гравитацию и явления электромагнетизма – нужны относительно несложные приборы и инструменты, небольшие энергии. Чтобы изучать атомные ядра – нужны инструменты иного порядка, энергии иного уровня. А чтобы изучать частицу протон – пришлось строить Большой адронный коллайдер, самый крупный в мире инструмент познания и исследования. Но ведь на самом деле, с изучением природы частицы протон, на адронном коллайдере изучается природа среды физического вакуума, который был законным наследником свергнутого когда-то эфира! И вот теперь для изучения вакуума-эфира тратится огромное количество энергии, сил и средств! По сравнению с этим циклопическим сооружением коллайдера и уровнями энергии, инструменты познания гравитации и электромагнетизма выглядят детскими игрушками! И вот эта очевидная, грандиозная разница говорит нам о том – почему в первой половине 20-го столетия не могла появиться единая теория, объединяющая гравитацию и электромагнетизм! Не пришло время, не было ещё нужной экспериментальной и теоретической базы! А во-вторых, путь синтеза – геометризация физики гравитации и электромагнетизма – оказался не вполне подходящим.       

   У всякой фундаментальной теории есть глубокие корни и много родителей! У релятивистской теории гравитации (ОТО) корни уходят в 1829 год, к Николаю Ивановичу Лобачевскому, создателю неевклидовой геометрии. Идеи Лобачевского развил немецкий математик Бернхард Риман. А физическое направление идеям геометризации придал английский математик Уильям Клиффорд в 1870 году, в работе «О пространственной теории материи». Коротко: физика – есть геометрия! Клиффорд пишет: «Я хочу здесь указать, каким образом эти соображения могли бы быть применимы к исследованию физических явлений. Я считаю, что малые участки пространства действительно аналогичны небольшим холмам на поверхности, которая в среднем является плоской, а именно: там действительно не справедливы законы геометрии. Это свойство искривленности или деформации непрерывно переходит с одного участка пространства на другое наподобие волны. Такое изменение кривизны пространства и есть то, что реально происходит в явлении, которое мы называем движением материи, будь она весомая или эфирная. В физическом мире не происходит ничего, кроме таких изменений, подчиняющихся (возможно) закону непрерывности». Как видим, у Клиффорда речь пока идёт только о кривизне пространства, а не о кривизне пространства-времени, как в ОТО. Именно соединение в один континуум пространства и времени сделало возможным создание релятивистской теории гравитации Д. Гильбертом и А. Эйнштейном, где природа гравитации сведена к псевдоримановой кривизне пространства-времени, и взаимодействие масс носит несиловой характер. С чем учёный мир в большинстве своём и согласился, и что, якобы, нашло подтверждение в опытах. Но ради справедливости надо сказать, что первым соединил в единый континуум пространство и время Анри Пуанкаре в 1905 году. А затем – Герман Минковский в 1908 году. Анри Пуанкаре первым установил и детально изучил одно из самых важных свойств преобразований Лоренца – их групповую структуру, и показал, что преобразования Лоренца представляют не что иное, как поворот в пространстве четырёх измерений.

   Именно преобразования Лоренца стали основой Специальной теории относительности, которую, в обобщённом виде, озвучил А. Эйнштейн в 1905 году. Фундамент релятивистской кинематики был заложен, опять же, Анри Пуанкаре, поправившим математический формализм преобразований Лоренца. В статье «К электродинамике движущихся тел» А. Эйнштейн пытался  устранить «асимметрию» электродинамики Максвелла в применении к движущимся телам. Мол, относительные движения магнита и проводника в явлении электромагнитной индукции (магнит движется – проводник покоится; магнит покоится – проводник движется), дающие одинаковый результат, странно асимметричны! Мол, только движение магнита может порождать вихревое электрическое поле, которое начинает двигать электроны в замкнутом проводнике. Когда же магнит покоится – никакого электрического поля быть не должно! А вот поди ж ты, ЭДС наводится и при покоящемся магните и вращающемся проводнике в магнитном поле!      

   В своей статье Эйнштейн показал, как можно придти к преобразованиям Лоренца иным путём, не так, как это сделали Лоренц и Пуанкаре. Причём отказавшись от представлений об абсолютной системе отсчёта, коим тогда считалась эфирная среда. Среда эфира оказалась не нужна! Изначально преобразования Лоренца объясняли продольное сжатие линейных размеров тел при их быстром движении в эфире взаимодействием частиц тела со средой эфира; мол, эфир оказывает сопротивление быстрому движению тела, и чем больше скорость тела – тем больше сопротивление. Сюда же добавлялся принцип относительности одновременности Пуанкаре, затрагивающий «природу» времени. Если для покоящегося наблюдателя на земле два удалённых события на поверхности земли происходят одновременно, то для наблюдателя, летящего в самолёте, эти события не совсем одновременны! Если объект быстро движется относительно покоящегося объекта, то, с точки зрения покоящегося наблюдателя, линейные расстояние и временные отрезки в движущемся объекте перестают быть неизменными!   

   Камнем преткновения в электромагнетизме стало открытие в 1820 году Ампером взаимодействия постоянных токов в параллельных проводниках. При однонаправленном течении токов – проводники притягиваются; при противоположном течении токов – проводники отталкиваются. Теория относительности Эйнштейна нашла феномену притяжения проводников с параллельными токами совершенно комичное объяснение: «Когда в параллельных проводниках идёт ток, в них движутся электроны. Расстояние между электронами второго проводника, с точки зрения оставшихся неподвижными протонов первого проводника, уменьшается; плотность электронов во втором проводнике кажется им увеличившейся; этот проводник кажется протонам первого – зарядившимся отрицательно, они начинают к нему притягиваться. Аналогично, с точки зрения движущихся электронов первого проводника, мимо них бегут протоны второго проводника, расстояния между ними меньше, их плотность больше, так что, с точки зрения электронов первого проводника, второй проводник приобрел положительный заряд». И вот этот абсурд с «точками зрения» и с «кажущимися протонам и электронам» видениями изменяющейся плотности зарядов – вполне серьёзно преподаётся в школах и вузах! Тогда, когда формировался такой комичный взгляд на взаимодействия токов параллельных проводников, не знали даже о существовании спина частицы! И много чего другого! Так что подобные взгляды нужно рассматривать, как научные курьёзы.   

   Возвращаясь к статье А. Эйнштейна «К электродинамике движущихся тел», и говоря об асимметрии в явлении возникновения ЭДС, надо отметить важный момент, на который почти никогда не обращали внимания и о котором почти никогда не говорят в этой связи. А именно – о дипольности природы частиц и магнитных полей. Как каждая частица-фермион – дипольна, так и магнитные поля частиц и тел – дипольны. Дипольность частиц берётся из кольцевого их вращения. И именно это кольцевое вращение частицы является спином частицы, а не как осевое вращение частицы! Конечно, Эйнштейн в 1905 году ничего не знал о спине частицы, о сонаправленности спинов в постоянном магните, о том, спины есть у всех частиц-фермионов, у протонов и электронов. Частица не существует без спина, и потому никогда не находится в покое! И у каждой частицы-фермиона есть своё магнитное дипольное поле! В явлении так называемой электромагнитной индукции происходит встреча и взаимодействие дипольного поля постоянного магнита с дипольными полями частиц проводника! Так что поперечное вращение дипольного поля постоянного магнита в пределах покоящегося замкнутого проводника или поперечное вращение замкнутого проводника в дипольном поле покоящегося постоянного магнита – физически абсолютно тождественны! Для возникновения в проводнике ЭДС в том и в другом случае не нужно рождения никакого вихревого электрического поля! Достаточно взаимодействия дипольных полей магнита и частиц проводника! Дипольность магнитного поля, как сказано, – это сочетание левого и правого вихревого вращения поля.       

   В статье «К электродинамике движущихся тел» Эйнштейн пытается дать внятное физическое толкование устранения «асимметрии» в явлении электромагнитной индукции, которой, собственно, и нет. А что есть?! Есть лишь вращающиеся системы координат пространства-времени математического формализма преобразований Лоренца, связанные с частицами-зарядами! Эйнштейну не хватило одного шага до ясного понимания того, что интуитивно и провидчески понимал Анри Пуанкаре, отчасти – и Лоренц! А надо было просто связать левое (справа – налево) вращение системы координат пространства-времени, условно говоря, с положительным зарядом и магнитным полем (магнитной составляющей электромагнитной волны), а правое (слева – направо) вращение системы координат пространства-времени – с отрицательным зарядом и электрическим полем (электрической составляющей электромагнитной волны)! И всё вставало на свои места! Кольцевое вращение частицы-заряда определяло дипольность и самой частицы, и её полей, правого вращения и левого вращения! Что соответствовало единству, неразрывности условных «магнитного» и «электрического» полей! С точки зрения сегодняшнего дня, речь идёт именно о спине частицы!..

   Магнитное поле постоянного магнита создано сонаправленной ориентацией спинов атомных частиц. Магнитное поле проводника с постоянным током создано также сонаправленностью спинов частиц атомов проводника. А эта сонаправленность спинов в проводнике создаётся магнитным («электрическим») полем разности потенциалов источника тока со скоростью света. Электроны тока в проводнике не движутся с релятивистскими скоростями и не создают релятивистских эффектов сжатия их плотности! Если токи в параллельных проводниках однонаправлены, то тут происходит интерференция, наложение магнитных вихревых полей проводников одного направления вращения. При интерференции происходит увеличение динамики вращения полей, при этом давление и плотность среды физ. вакуума падают. Внешний, более плотный вакуум, сдавливает, сближает проводники. Точно также взаимодействуют полюса постоянных магнитов! А в явлении электромагнитной индукции мы имеем дело с переменным дипольным магнитным полем, независимо – вращается ли (движется) поперечно сам постоянный магнит, или поперечно вращается (движется) замкнутый проводник в магнитном поле! Вращение дипольного магнитного поля вращает дипольные частицы-заряды в теле проводника. Даже простое поперечное быстрое, очень быстрое вращение диполя магнита вызывает рождение переменного магнитного поля, которое мы называем электромагнитными волнами. Эти волны на больших расстояниях вызывают в проводниках вращение дипольных частиц-зарядов.    

   В заключение «электродинамической части» статьи Эйнштейн приходит к верному выводу о том, «электрические и магнитные поля не существуют независимо от состояния движения координатной системы». В сущности, о том же говорят и уравнения Максвелла! Но главное тут то, что до конца не поняли и творцы электромагнетизма, и его развиватели: неразрывное единство электрического и магнитного полей заключено в кольцевом вращении частицы-заряда с рождением вихревого дипольного магнитного поля, поля, имеющего одновременно левое и правое направление вращения! Преобразования Лоренца как раз и представляли собой, по словам Пуанкаре, поворот в пространстве четырёх измерений, и имели, к тому же, групповую структуру! Пуанкаре указал верный путь развития электромагнетизма, приход к вращательной кольцевой модели частицы-заряда! Без отказа от эфирной гипотезы! Потому что вращение заряда не может порождать дипольные вихревые магнитные поля в пустоте! Но наука двинулась иным путём, более сложным, противоречивым, долгим!      

   Обобщая, можно сказать: гравитация и электромагнетизм – это вторичные, третичные явления физического мира! И пытаться их объединить в одну теорию без первичного явления физического мира – пустая, наивная затея! Частица протон была открыта лишь в 1919 году, когда релятивистские теории кинематики и гравитации были уже созданы. В допротонную эпоху центром внимания была частица электрон. Вокруг неё и кипели страсти, начиная с открытия электрона в 1897 году Дж. Томсоном. Но дело в том, что частицы  электрон и позитрон – квазичастицы, как бы частицы! Хотя они считаются фундаментальными, с неограниченным сроком жизни, но от этого они не перестают быть квазичастицами! Подлинной и единственной фундаментальной частицей является протон! Вот частица протон и есть первичное явление физического мира, подлинный исток гравитации и электромагнетизма! В построении единой теории и надо танцевать, как от печки, от природы частицы протон! Природа частицы протон неразрывна с природой материальной среды физ. вакуума, потому что частица протон есть локальная радиальная колебательная динамика элементов среды физ. вакуума, сжатие-растяжение (колебательная динамика «дыхания вакуума»)! Что, собственно, и подтверждает открытый в 2012 году бозон Хиггса, и понимание природы среды физ. вакуума, как хиггсовского конденсата, продольных осцилляций элементов среды. Вакуумные осцилляции и создают колоссальное давление среды физ. вакуума! И когда такие протоны объединяются в массивное тело, то, всей суммой волновых полей, изменяют вокруг себя давление и плотность среды физ. вакуума, что и есть гравитационное поле массивного тела. А начало электромагнетизма – в кольцевом вращении частицы протон, в создании в этом кольцевом вращении магнитных вихревых полей левого и правого направления!    

   В заключение хотелось бы поговорить о времени, как ключевом моменте релятивистских теорий. В статье «Об электродинамике движущихся тел» Эйнштейн поминает часы с балансиром. Да, на экваторе Земли часы с балансиром будут идти медленнее, чем на полюсе. Причина, конечно, в разнице ускорений механического прибора часов, которые часы получают с осевым вращением Земли. Ускорение на экваторе больше, чем на полюсе Земли. Ускорение влияет на темп работы механических часов с балансиром, замедляет его. На ход работы часов влияет не только их ускорение, но и условия их работы. Условия, влияющие на физические принципы работы часов. Гравитационное поле сверхмассивных тел создаёт вокруг себя в среде физ. вакуума градиент напряженности поля, иначе, градиент плотности скоростей вакуумных осцилляций. Даже небольшой, миллиметровый, перепад уровней сказывается на работе сверхточных атомных часов. Причины чисто физические, никакой мистики с точками зрения и «кажимостями»!..         

   В этой связи хотелось бы обратить ваше внимание на работу Тимофея Сохина «Относительность теории относительности». В работе дан обстоятельный анализ трудов А. Эйнштейна. Пусть не всё в ней достаточно объективно и строго, но теме времени уделено особое внимание. Делая вывод, Тимофей Сохин пишет: «Времени, как физической величины, определяющей скорости протекания абсолютно всех процессов во Вселенной, не существует. Если это так, то теория относительности, базовой основой которой является именно представление о времени, как о физической величине, определяющей скорости течения абсолютно всех процессов во Вселенной, является несостоятельной». Добавлю от себя. Даже в конце жизни одним из самых болезненных переживаний А. Эйнштейна были мысли о времени, о природе времени! Даже не темы электромагнетизма всю жизнь интересовали Эйнштейна, а тема времени! Тема, которую он так и не смог осилить! 

   Спекуляции на тему времени продолжаются до сих пор. Например, возможно ли обратить время вспять?! Ну, что тут можно сказать? Время – категория не материальная, а формальная, и потому «вертеть» ей не получится! Поворачивать вспять можно только реальные физические процессы материальных объектов с массами и энергией, например, круговорот воды в природе, или пленку кинофильма! Все устойчивые динамики в нашем физическом мире – периодические, циклические. И это тоже можно рассматривать как прямое и обратное движение во времени, например, вращение Земли вокруг Солнца. Наклон земной оси при этом обусловливает в наших широтах смену времён года – от тепла к холоду, и обратно – от холода к теплу. Вообще, наше время связано с периодичностью устойчивых динамик. Раньше секунда была привязана к скорости осевого вращения Земли. А теперь – к частоте излучения атомов цезия в атомных часах. Скажу больше. Даже частица протон по своей природе есть дважды осциллятор. В первый раз – как колебательная динамика «дыхания вакуума», а второй раз – кольцевое вращение «дыхания вакуума», как целого! Именно такое кольцевое вращение протона создаёт его спин-орбитальный момент, магнитный момент. И первую, и вторую осцилляцию можно рассматривать как часы на квантовом, планковском масштабе!..    

   Специальная теория относительности как бы избавлялась от абсолютов в физике – от эфира, как абсолютной системы отсчёта, от абсолютов времени и пространства, узаконенных Ньютоном. Устраняя одни абсолюты, новая теория кинематики ввела свой абсолют в виде постоянства скорости света – 300 миллионов метров в секунду. Но ведь, узаконивая этот абсолют, тем самым абсолютизируется отношение метров к секундам, и тем самым метры и секунды, которые как раз и должны быть абсолютны, становятся зависимыми от этого отношения. Скорость – это отношение метров к секундам. Но ведь величины метра и секунды – это условные величины, выведенные из скорости осевого вращения Земли и из размеров Земли! Наши метр и секунда, вдобавок, связаны с величиной ускорения свободного падения на Земле: маятник с длиной подвеса один метр совершает полный период колебания ровно за две секунды. На Луне такой маятник совершит полный период колебания не за две секунды, а за 5 секунд! На Луне длительность нашей земной секунды растянулась в два с лишним раза! На Солнце длительность нашей земной секунды уменьшится в 28 раз! С точки зрения обитателей Земли, скорость света – 300 миллионов метров в секунду. С точки зрения гипотетических обитателей Луны, скорость света будет в два с половиной раза больше нашей земной скорости света – 750 миллионов м/сек, в лунную секунду! С точки зрения гипотетических обитателей Солнца, скорость света – 10,7 миллионов м/сек, в солнечную секунду (10 700 км/сек). Имей наша Земля иную массу или иную скорость осевого вращения, величина нашей секунды была бы иной! Наши величины секунды и метра никак не могут быть абсолютами, если дело касается не только нашей планеты, но Вселенной! У каждой устойчивой периодической динамики, будь то в микромире или в макромире, своё время! Нет и не может быть абсолютного, единого для всех времени!..