Относительно чего?

   Вместо эпиграфа: « - Мальчик познаёт мир, не мешайте ему…».

   Истоки теории относительности (релятивизма) начала 20-го века – в классическом эффекте Доплера. Эффект Доплера (доплеровское смещение) – это изменение частоты или длины волны, воспринимаемой наблюдателем, из-за относительного движения между источником волн и наблюдателем, причём, объект, излучающий волны, движется относительно покоящегося наблюдателя, принимающего волны (от наблюдателя или к наблюдателю). Эффект назван в честь австрийского физика Кристиана Доплера, который описал это явление в 1842 году. Классический эффект Доплера предполагает обязательное наличие среды распространения волн, где скорость распространения волн в среде чётко определена, известна, и зависит от структуры среды. Скорость распространения волн в среде обычно обозначают буквой C, а скорость источника волн буквой V. Так что базовыми отношениями величин в классическом эффекте Доплера стали сумма и разность этих скоростей (C+V), (C-V).

   А есть релятивистский эффект Доплера – это классический эффект Доплера, но добавленный эффектами специальной теории относительности, т. е. уравнения включают в себя замедление времени и не учитывают среду распространения в качестве точки отсчёта (системы отсчёта). «Волшебный корень» Лоренца (отношение квадратов скоростей) взялся именно из классического эффекта Доплера, суммы и разности скоростей, указанных выше. В «школьном» релятивистском эффекте Доплера допускается присутствие покоящегося объекта, испускающего волны или принимающего волны. Но в реальности покоящихся объектов во Вселенной нет. Все, испускающие волны объекты и принимающие волны объекты, находятся в движении с немалыми относительными скоростями. И волны света (фотоны), испущенные объектом, движутся в пустоте с постоянной, неизменной скоростью. Спекулятивная особенность специальной теории относительности А. Эйнштейна в том, что она пытается использовать математику эффекта Доплера без использования среды для распространения волновых возмущений, как абсолютной системы отсчёта, утверждая, тем самым, понятие пустоты. Т. е. выходит так, что одно внесение замедления времени делает классический эффект Доплера релятивистским эффектом Доплера. И, что удивительно, уравнения работают, формулы не подводят! Хотя, казалось бы, время – категория нематериальная, и замедляться, растягиваться время не может, не должно! Многие критики теории относительности педалируют именно на это!

   Секрет – в природе секунды и метра, в единицах измерения скорости, которыми измеряется и скорость света. Параметры секунды и метра были утверждены относительно недавно, в 1889 году, на Международной конференции по мерам и весам в Париже. Секунда – производная от скорости вращения Земли (осевого и орбитального). Секунда связана с величиной метра: маятник с длиной подвеса один метр совершает полный период колебания ровно за две секунды. Секунда и метр оказались связанными и с величиной ускорения свободного падения на Земле. «Волшебный корень» Лоренца, преобразование Лоренца представляет собой отношение квадратов скоростей, где в знаменателе стоит квадрат скорости света, а в числителе – квадрат скорости объекта, скорость, заведомо меньшая скорости света. Преобразование Лоренца по сути своей отображает вращение системы пространственно-временных координат, когда не меняются расстояния между точками. Так что в любой относительно движущейся системе отсчёта величины секунды и метра не остаются неизменными, они немного меняются: на секунду, как производную скорости вращения, «накладывает лапу» вращение «волшебного корня» Лоренца. Так изменение скорости объекта может происходить под действием силы, как изменение отношения условных единиц метров к условным единицам секундам (м/сек). Изменяется скорость объектов и энергия движущихся волн фотонов в градиентах энергии среды эфира (сила). А градиенты энергии в среде эфира создают и массивные тела, и магниты. И не исключено, что «красное смещение» света далёких галактик – вовсе не доплеровский эффект…

   В релятивизме, в относительности скоростей теории Эйнштейна, с формальной, математической точки зрения – всё верно, но с качественной, физической точки зрения – нелепица. На место силы, энергии поставлена геометрия скоростей! «Покраснение» или «посинение» фотонов, получаемых покоящимся или движущимся приёмником, должно иметь чисто физическую  причину, а именно, изменение их энергии, уменьшение или увеличение. Замедление времени само по себе не может изменить энергию фотонов. Но если изменение условной величины секунды происходит в связи с изменением скорости (влияние силы), то всё встаёт на свои места, физика работает!..   

   Время составляет неотъемлемую часть представлений о скорости движения. Скорость – понятие относительное. Скорость (отношение метров к секундам) может высчитываться только относительно чего-то: либо покоящихся тел, либо относительно движущихся тел. Это, прежде всего, относится именно к движущимся телам. Но есть исключение из этого простого принципа, это – скорость света. Скорость света – понятие безотносительное, абсолютное. Почему так? Скорость тела – это скорость относительно покоящихся тел на поверхности Земли, или относительная скорость двух относительно движущихся тел. Два тела могут двигаться с большими скоростями, но находиться в покое относительно друг друга. Это происходит тогда, когда два тела движутся с одной скоростью в одном направлении. Возьмём шире: скорость тела – это скорость в физической среде эфира, относительно среды эфира. Скорость света – это скорость передачи колебательного, вихревого или вихревого переменного возмущения элементов в среде эфира; скорость света безотносительна. Оказывает ли среда эфира сопротивление ускорению тела? Да, оказывает, что говорит о том, что движение тела происходит относительно среды эфира. При ускорении тела в эфире должен происходить нагрев его передней части (недоказанный пока эффект Унру). Движение тела переносит массу, энергию и импульс. Чтобы ускорить тело или затормозить тело – требуется трата энергии. Скорость света не зависит от того, испускается ли свет движущимся телом или покоящимся относительно поверхности Земли, ускоряющимся телом или тормозящим. Вне преломляющей среды, свет не может ни ускоряться, ни замедляться. Что ещё раз подтверждает его природу, как движение возмущения в среде эфира. Свет не переносит массу, но переносит энергию и импульс (правда, тут можно говорить о «массе непокоя» фотонов в силу эквивалентности массы и энергии). Величина и постоянство скорости света определены структурой среды эфира, плотностью расположения её соседних элементов. Если со временем изменяется плотность расположения соседних элементов среды эфира – изменяется и величина скорости света. Относительность скоростей назвали позднее релятивизмом.      

   В сущности, релятивизм в физике и начался с попыток обнаружить движение тел относительно гипотетической среды эфира. Такого относительного движения тела в эфире найти не удалось, эфирный ветер обнаружен не был. Значит, решили учёные, нет и эфира! С таким выводом, конечно, поспешили, т. к. через два с лишним десятилетия стало понятно, что пространство – не пустота, а квантовая среда, наполненная виртуальными частицами, т. е. – энергией. А раз среда есть, то почему движение тела относительно этой среды не обнаружимо?! Как ни забавно это звучит, но ещё в 1973 году я столкнулся с подобным вопросом, и получил для себя примерный ответ. В 1973 году на уроке физики учитель объяснял нам азы теории относительности, рассказывал об опыте Майкельсона-Морли, о неудачных попытках - обнаружить абсолютное движение тел относительно эфира, о поисках эфирного ветра. А мне тогда подумалось: если бы эфирный ветер был, хоть в ничтожных количествах, он обязательно проявился бы в каком-нибудь земной эффекте. Но таких эффектов нет, во всяком случае, не найдено. Учителю тогда ничего не сказал, но случай запомнил. Идея о пустом пространстве мне уже тогда казалось нелепой, абсурдной! Среда есть, но её структура должна быть такой, чтобы не обнаруживалось абсолютное движение тела относительно её! А какой структурой? И лишь через много лет нашел ответ на этот вопрос.         

   Недавно я сделал комментарий к статье под  названием «Действительно ли Эйнштейн украл  теорию  относительности?» (Автор – Инженерные знания). Содержание комментария таково: «Украсть-то Э. не украл, но увидел в идеях Лоренца и Пуанкаре шанс – одним махом разделаться с таким противоречивым эфиром! Если у Лоренца частица при сверхбыстром движении в эфире реально сжимается в продольном направлении, то у Эйнштейна это продольное сжатие частицы (тела) при движении в пустоте, без эфира – мнимое. Точно также и со временем (развитие идеи Пуанкаре об относительности одновременности). Э. приходит к коэффициенту Лоренца (гамма-фактору) как бы своим путём, основываясь всего на двух постулатах. Э. так поспешил с разработкой этой идеи, что не увидел подводных камней, о чём Пуанкаре намекнул Э-ну. Но Э. так и не понял. Отказ от эфира с его колоссальной энергией стал фатальной ошибкой, направившей развитие физики по ложному пути. Геометризация гравитации лишь усугубила положение».

   Через некоторое время получил на свой комментарий реплику от читателя Влада Дёмина: «Это верно, Э. поспешил со своей ТО, да ещё как поспешил! Главного противоречия так и не увидел. А это – сам релятивистский фактор, множитель ; = ;(1-V;/С;) (где-то обозначают буквой ;). Ведь выведен он на основе таких выражений: (С+V) и (С-V), где уже странности; далее (С+V) и (С-V) перемножаются: (С+V)*(С-V) = С;-V;; далее делятся на квадрат скорости света: (С;-V;)/С;, получим (1-V;/С;); подводим под знак корня, и вот вам ; = ;(1-V;/С;). Относительно чего считаются скорости С и V? Да того же Эфира, которого нет! А если не Эфира, тогда относительно чего? Потом Э. то возвращался к Эфиру, то опять отвергал! Разве это серьёзно?
   А вот точка удара шаров при абсолютно упругом ударе не является ли тем самым Эфиром, что так долго ищут физики? Эфир, как абсолютная система отсчёта скоростей? Ведь по этой теории удара рассчитывают взаимодействия частиц в квантовой механике! И скорости считаются по отношению к точке удара! Не думали об этом?».

   Реплика Влада Дёмина показалась мне интересной и важной, затрагивающей самую суть спекулятивного релятивизма ТО. Ответил на реплику так: « - Да, думал. Потому и пришел к идее структуры эфира, как системе связанных осцилляторов (элементов), к квазикристаллической структуре эфира. Колебательное упругое взаимодействие элементов эфира, что можно изобразить как цепочку связанных осцилляторов (на Рис – одномерный случай). Максимальная скорость движения и взаимодействия элементов эфира равна скорости света. Вот эту трёхмерную систему связанных осцилляторов эфира и можно назвать абсолютной системой отсчёта. Но надо понимать, что это – планковский масштаб! Элементы эфира никогда не находятся в покое, а в вечном колебательном движении и взаимодействии, что и является колоссальной энергией среды эфира, её энергией давления. Абсолютна тут величина скорости света. Все же прочие скорости – относительны...».

   Да, все прочие скорости относительны относительно среды эфира, её квазикристаллической структуры! Т. е. есть абсолютная система отсчёта, но на планковском уровне масштаба, куда с нашими линейками и часами проникнуть невозможно! Остаётся только вопрос: если есть среда эфира с её неизменной абсолютной скоростью света, скоростью передачи возмущений и скоростью взаимодействий её элементов, то откуда берутся тут все прочие относительные скорости, заметно меньшие скорости света? Отвечу: из природы частицы протон! Если невозможно проникнуть на планковский уровень с нашими линейками и часами, то нам доступны с того уровня материи частоты колебаний и относительные величины энергии. Частица протон есть устойчивое радиальное колебание элементов среды эфира с большой энергией, колебательная динамика «дыхания вакуума». Кроме собственных радиальных колебаний со скоростью света, протон получает, как целое, кольцевое вращение, спин-орбитальный момент, магнитный момент, где, кроме скорости света, появляются новые скорости, заведомо меньшие скорости света. Это – переломный момент в динамике микромира, где скорость света перестаёт быть единственной. С объединением протонов в атомные ядра, в тела – спектр относительных скоростей становится огромным.    

   Взгляд на структуру среды физ. вакуума (эфира), как квазикристаллическую, где возможны только колебания элементов узлов решётки, говорит о том, что все точки этой среды-пространства равнозначны, на всём, условно говоря, бесконечном протяжении. Здесь нет центра Вселенной, места, откуда всё началось. Каждая точка такого пространства может быть центром нового этапа эволюции Вселенной. Так что мысль Влада Дёмина о том, что точка  удара шаров при абсолютно упругом ударе может являться тем самым эфиром, который так долго ищут физики, достаточно правдоподобна! Причём, любая точка! Эфир, как абсолютная система отсчёта скоростей! Ведь по этой теории удара рассчитывают взаимодействия частиц в квантовой механике! И скорости считаются по отношению к точке удара!   
 
  Надо заметить, что одним из первых, кто ввёл в обиход математической физики так называемый «волшебный корень» Лоренца (квадраты отношения скоростей), был не Г. А. Лоренц, а Оливер Хевисайд, работая над особенностями магнитных взаимодействий проводников с токами постоянными и токами переменными. Именно Хевисайд привёл к современному виду уравнения электромагнетизма Дж. К. Максвелла, придал им совершенный вид, удобный для расчётов. Но, с другой стороны, Хевисайд, как сообщается, исказил подлинную суть уравнений Максвелла, отринув их кватернионную  форму, в которой содержалось и четырёхмерие релятивистской физики, и учитывались доплеровские эффекты. Как считается, восстановить первоначальный вариант уравнений Максвелла невозможно…

   Вероятно, невозможно, но есть обходной путь, который выведет на подлинную суть электромагнетизма Максвелла. И он очень прост, зная, что источником электромагнитных волн может являться принудительное поперечное быстрое вращение любого магнитного диполя, даже обычного постоянного магнита, имеющего на полюсах поля левого и правого вихревого вращения. Это вихревое вращение полей левого и правого направления постоянно передаётся среде эфира со световой скоростью, и со световой скоростью, распространяется переменным вихревым возбуждением в среде эфира. Среда эфира изотропна, так что нет никаких выделенных направлений распространения переменных волн, все направления равнозначны. Т. е. принудительное быстрое вращение магнитного диполя в любой точке среды эфира будет возбуждать в среде эфира переменные магнитные волны (электромагнитные), независимо – вращается магнит в покоящейся системе отсчёта (поверхность земли) или вращение его происходит, например, на борту космического корабля на орбите Земли. Хотя, принудительное вращение диполя магнита на поверхности земли ничем не отличается от вращения магнита на борту спутника, потому что Земля – это спутник Солнца, и движется Земля со скоростью 30 км/сек, быстрее рукотворного спутника Земли. И поперечно вращающиеся частицы, и атомы, и молекулы, и поперечно вращающиеся постоянные магниты, и колебание переменного тока в проводнике – всё это – диполи, излучающие в эфир переменные магнитные волны! Ну не получить, не получить волновое уравнение Максвелла без принудительного поперечного вращения любого диполя, хоть ты тресни! А принудительное вращение диполя – это трата энергии! И при поперечном принудительном вращении диполя постоянного магнита не возникает никакое вихревое электрическое поле, а происходит лишь замена одного направления вращения вихревого магнитного поля полюса магнита – другим, противоположным. По недопониманию физики процесса и приняли смену направлений магнитных вихрей за появление некого вихревого электрического поля! Это легко доказать, если провести опыт по поперечному быстрому, очень быстрому вращению постоянного магнита, где будут генерироваться в плоскости вращения магнита так называемые электромагнитные волны (точнее, переменные магнитные волны)!   

   Задолго до Майкельсона и Морли, Максвелл мечтал поставить опыт по обнаружению движения Земли относительно среды эфира, даже предложил техническое решение такого опыта. Но, увы, не сбылось! Задумку Максвелла осуществили другие и много позднее. И частица протон, основа атомарного вещества, и так называемые фотоны света – не инородны среде эфира, а есть лишь разные формы динамики элементов среды эфира. Движение тел и света в среде эфира в первом приближении – безотносительно; их движения не разрушают квазикристалличекую структуру эфира, и не уносят «осколки» эфира с собой, и не разбрасывают их по сторонам. Для света движение в эфире остаётся безотносительным всегда. Но вот для тел, тем более – ускоряющихся до значительных величин, движение относительно среды эфира будет обнаруживать эффекты, в частности, эффект Унру.       

   И в заключение скажу вот что. В первых работах по теории относительности (1905-1929 гг.) часто можно встретит фразы: движение света в пустоте,  система отсчёта покоится относительно светоносного эфира, движение относительно неподвижных звёзд и прочее. Сегодня ясно, что никакой пустоты и покоя в физическом мире нет и быть не может! И среда эфира, частицы и тела в нём находятся в постоянном движении; и сами частицы, из которых состоят тела, – есть динамика элементов среды эфира! Движение – абсолютно, покой относителен! Среда эфира – это пространство скоростей, пространство энергий, где элементы среды, на планковском уровне материи, движутся и взаимодействуют со световыми скоростями. Мне хочется назвать среду эфира – изотропией световых скоростей, изотропией энергий, но это будет не совсем верно, т. к. эту изотропию (одинаковость) нарушают массивные тела и магнитные поля частиц и тел, изменяя вокруг себя энергию среды. Повторяю, эфир – пространство световых скоростей на планковском уровне, среда, где нет покоя! И вот эту динамичную среду называть абсолютной системой отсчёта для заведомо меньших скоростей скорости света – язык не повернётся! Среда есть, но системой (точкой) отсчёта для других скоростей частиц и тел, заведомо меньших, – быть не может в силу своей динамической природы! Так что точкой отсчёта скоростей в эфире может быть только точка удара, точка упругого или неупругого взаимодействия частиц и тел! Из каждой условной точки среды физ. вакуума (эфира) можно «выбить» квазичастицы огромных энергий, возбудить систему связанных осцилляторов среды эфира до колоссальных несимметричных амплитуд, что и делается ныне на адронном коллайдере. И ещё. На относительно малых скоростях, в сравнении со скоростью света, абсолютное движение тел относительно среды эфира не обнаружимо…