К столетнему юбилею Специальной теории относительности (СТО)

Мы различаем преобразование Лоренца и Специальную теорию относительности. СТО есть не более чем, мягко говоря, весьма поверхностная интерпретация преобразования Лоренца. По этой причине вопрос: является ли СТО научной теорией? - уже давно решен благодаря исследованиям многих здравомыслящих ученых. Наша статья это лишь капля в большую чашу существующих критических замечаний. Только догматизм поз

воляет СТО держаться "на плаву". Можно надеяться, что к своему столетнему Юбилею истинная сущность СТО будет установлена и осознана научной общественностью, а в школах и ВУЗ'ах перестанут морочить головы ученикам и студентам этими постулатами.

СТО имеет не только гносеологические ошибки. Как показано в [8], [9], [10] "блестящий математический формализм" СТО оказался несостоятельным. Во-первых, из релятивистского вариационного принципа нельзя получить единственное уравнение движения для частицы в полях, законы сохранения и т.д. Таких уравнений и законов СТО предсказывает сколь угодно много. Во вторых, классическая механика Ньютона не является следствием релятивистской механики при v/c близких к нулю.

До этого момента мы рассматривали логику содержания СТО. Однако СТО служит не для абстрактной научной эстетики. Она должна описывать и предсказывать физические явления. И в этой области не все столь благополучно, как об этом говорят апологеты СТО. Существует несколько прямых физических экспериментов, в которых предсказания СТО и опыт кардинально расходятся. Мы хотим обратить внимание читателя только на одно исследование. Во-первых, оно непосредственно опровергает эйнштейновскую теорему сложения скоростей. Во вторых, это результат следовало бы принять во внимание тем противникам СТО, которые строят альтернативные теории на основе представлений об эфире как материальной среде. Занимаясь критикой СТО и развитием своих гипотез, они не должны упускать из виду, что скорость света складывается со скоростью источника и наблюдателя по законам механики Ньютона.

Итак, обратимся к работе [11]. Дж. Уоллес провел анализ многочисленных наблюдений Венеры с помощью радара. Для сравнения он использовал две формулы сложения скоростей: эйнштейновскую и ньютоновскую. Радар позволял определять расстояние от Земли до Венеры с точностью до км. Из-за вращения Земли в вычислениях расстояния могло возникнуть различие до 260 км. в зависимости от того, какая модель сложения скоростей была использована для вычислений. Уоллесом были учтены суточная компонента, пропорциональная скорости вращения Земли, тридцатидневная компонента, пропорциональная скорости движения системы Земля-Луна, синодорическая компонента, пропорциональная относительным скоростям планет.

При использовании формулы сложения скоростей Эйнштейна были обнаружены чрезмерно большие вариации, превосходящие иногда 2000 км. Это намного превосходило допустимые ошибки. В то же время, расчет по ньютоновской формуле превосходно укладывался в границах ошибок. Эти результаты отвергают СТО как научную теорию и свидетельствуют, как мы полагаем, в пользу "баллистической гипотезы" В.Ритца.

Заключение

Сказав, что СТО не является научной теорией, мы не "открыли Америки". Этот факт уже давно стал общеизвестной истиной и сейчас разве только ленивый (и догматик) "не пинает" СТО. Возможно, что к своему столетию это "прекрасное здание, построенное на песке" (по выражению Л. Бриллюена), уже рухнет. Что придет на смену СТО: новая объективная теория или же новая догма?

Это не праздный вопрос. Он связан с тем, что большинство физиков скептически относятся к философии естествознания. В этом вина не только философов, но и самих физиков. Мы можем утверждать, что только объективная теория познания научной истины есть та единственная опора, которая позволит избежать птолемеевских и эйнштейновских вариантов развития естествознания в будущем. Именно это мы хотели подчеркнуть, заканчивая нашу статью.

Приложение 1

Опираясь на взаимосвязь философских категорий "явление" и "сущность", мы можем дать универсальную классификацию физических законов, которая применима как для преобразования Галилея или Лоренца, так и для других подобных преобразований координат и времени в физических теориях. Данная классификация опирается на положение, что законы природы не зависят от выбора наблюдателем инерциальной системы отсчета. Это положение является общепризнанным, но оно касается только формы закона и ничего не говорит нам о физических переменных, входящих в сам закон. Опираясь на содержание понятий "явление" и "сущность", мы можем выделить два типа переменных:

а) физические переменные как характеристики явления;

б) физические переменные как характеристики сущности (инвариантные проявления сущности).

В зависимости от того, с какими переменными оперирует форма закона, мы будем проводить классификацию.

1. Кинематические законы (уравнения непрерывности). Форма этих законов инвариантна относительно преобразования координат и времени, т.е. перехода наблюдателя из одной инерциальной системы отсчета в другую. Она описывается некоторым оператором, зависящим от координат и времени. Этот оператор действует на некоторые физические переменные, являющиеся характеристиками явлений. Примером могут служить инвариантные относительно преобразования Лоренца уравнения Максвелла:

в которых левая часть Ai и правая часть ji всегда зависят от выбора инерциальной системы отсчета. Другим примером может служить уравнение непрерывности для плотности тока в механике Ньютона:

,

в которой j и r зависят от выбора инерциальной системы. Отметим, что физические величины (явления) оказываются спроецированными в ту систему отсчета, где покоится наблюдатель.

2. Динамические законы (уравнения взаимодействия). Рассмотрим пример закона такого типа из классической механики. Это уравнение движения материальной точки в некоторых полях: . Левая и правая части этого уравнения инвариантны относительно преобразования Галилея. Причина инвариантности в том, что взаимодействие, работа и сила в механике Ньютона имеют сущностный характер, т.е. они не зависят от условий наблюдения взаимодействия (в данном случае от выбора системы координат наблюдателя). Взаимодействие объективно. Оно протекает как процесс. И, какое бы количество наблюдателей ни рассматривало этот процесс из своих инерциальных систем отсчета, взаимодействие протекает независимо от них (разумеется, если наблюдатель не вмешивается в этот процесс). Именно по этой причине F и a в формуле Ньютона инвариантны. Подобная инвариантность обеспечивается тем, что взаимодействие материальных объектов зависит только от относительных расстояний между объектами и относительных скоростей между ними. В этом принципиальное концептуальное различие между ньютоновской и релятивистской механиками.

 Скачать реферат