Тема: Приложение к шестой заметке. "Человек и закон"
Автор: VadimPro
Дата: 11/03/2009 13:41
 
Несмотря на то, что заметка 'Воцарение 
относительности' и без того получилась самой объемной, 
я все же решил ее немного дополнить, потому как понял, 
что не уделил в ней специальному принципу 
относительности должного внимания. Показав, что 
принцип постоянства скорости света есть по своей сути 
конвенция, я, тем не менее, представил принцип 
относительности исключительно как всеобщий мировой 
Закон, соблюдению которого мы обязаны сокращению длин 
тел и замедлению течения процессов на телах, 
движущихся в эфире (в случае, если для описания Мира 
использовать модель эфира). Однако позднее при 
размышлении над содержанием общего принципа 
относительности Эйнштейна я осознал, что не обошлось 
без конвенции и при включении в обиход науки как 
общего, так и специального принципа относительности. Я 
сейчас выскажу крамольную для материалиста мысль - 
соблюдаться или нет специальному принципу 
относительности 'решает' не только Природа, но и сам 
человек, принцип относительности - это во многом выбор 
человека. В наших силах сделать иной выбор, и тогда мы 
получим теорию, в которой принципу относительности нет 
места. Это кажется невероятным? Но именно это я 
намерен доказать в настоящем приложении к 
шестой 'Заметке', а заодно на примере принципа 
относительности еще раз показать соотношения между 
конвенциями и Законами Природы. 


'Человек и Закон' (приложение к шестой заметке). 


Эпиграф: 

'Мы не можем непосредственно, на основе интуиции, 
определить ни одновременность, ни равенство двух 
промежутков времени. 

Если мы считаем, что у нас есть такая интуиция, мы 
впадаем в иллюзию. 

Мы заменяем ее некоторыми правилами, которые применяем 
почти всегда, не отдавая себе в этом отчета. 

Но какова природа этих правил? 

Нет общего правила; нет правила строгого; есть 
множество частных правил, применяемых в каждом 
отдельном случае. 

Эти правила не навязываются нам, и можно было бы 
позабавиться, придумывая другие. Однако от них нельзя 
отойти, не усложняя заметно формулировку законов 
физики, механики, астрономии. 

Следовательно, мы выбираем эти правила не потому, что 
они верны, а потому, что они наиболее удобны, и мы 
можем их резюмировать следующим образом: 

'Одновременность двух событий или порядок их 
следования, равенство двух длительностей должны 
определяться таким образом, чтобы формулировка законов 
природы была бы настолько простой, насколько это 
возможно. Другими словами, все эти правила, все эти 
определения являются лишь плодом неосознанного 
соглашения'. (Анри Пуанкаре 'Измерение времени' 1898г. 
Избранные труды. Москва. 'Наука'. 1974г. т.3. стр. 
428.) 





Слова, приведенные мной в эпиграфе, были написаны 
Пуанкаре еще в 1898 году, тогда Пуанкаре вряд ли 
подозревал, что примерно через семь лет несколько 
физиков, включая самого Пуанкаре, 'позабавятся' и 
придумают другие правила измерения времени, тем самым 
заметно изменив формулировки законов природы. Но 
пойдут физики на изменение правил измерения времени, 
конечно, не ради забавы, а для того, чтобы, как и 
утверждал Пуанкаре, сделать формулировку законов 
природы настолько простыми, насколько это возможно. И 
я вовсе не уверен в том, что конвенционный характер 
принципов теории относительности в полной мере 
осознавался всеми создателями данной теории, а не 
только одним Пуанкаре. И уж совершенно точно то, что 
принципы теории относительности для многих и по сей 
день остаются плодом, как и писал Пуанкаре, 
НЕОСОЗНАННОГО соглашения. 

Вообще говоря, слова Пуанкаре о конвенционном 
характере законов природы, редко кто понимает 
адекватно, в особенности тяжело дается это понимание 
мыслителям, относящим себя к материалистам и в штыки 
воспринимающим любой намек на возможность зависимости 
законов природы от выбора человека, последнее, 
зачастую, воспринимается материалистами непременно как 
отрицание объективного характера природы, как 
потакание субъективизму. Вот, например, что пишет о 
позиции Пуанкаре В.И. Ленин: 

'..суть дела "оригинальной" теории Пуанкаре сводится к 
отрицанию (хотя он далеко не последователен) 
объективной реальности и объективной закономерности 
природы'. (В.И. Ленин 'Материализм и эмпириокритицизм' 
1909 г.) 

Конечно же, конвенционализм Пуанкаре не отрицает 
объективную реальность и объективный характер 
природных закономерностей, но чтобы понять это, нужно 
глубоко разбираться в положение дел в физической науке 
и в соответствующих аргументах самого Пуанкаре. К 
слову сказать, работа Ленина 'Материализм и 
эмпириокритицизм' является ярким свидетельством того, 
что нельзя одновременно готовить революцию и всерьез 
размышлять над устройством мироздания. Для одного 
нужна решительность и отсутствие сомнений в 
собственной правоте, для другого же нужна вдумчивость, 
гибкость ума и, главное, критичность (в том числе 
самокритичность) мышления, первого в работе Ленина с 
избытком, а вот второго явно недостает. Но вернемся к 
конвенционализму, понять суть позиции Пуанкаре будет 
полезно в первую очередь именно материалистам, ибо 
между материализмом и конвенционализмом Пуанкаре нет, 
и не может быть никакого антагонизма, но вот сам 
материализм без осознания роли конвенции в 
исследовании объективных закономерностей природы - 
ущербен. Да, допускаю, что не со всем в позиции 
Пуанкаре можно безоговорочно соглашаться, да, 
допускаю, что, как и любой человек, Пуанкаре мог в чем-
то ошибаться, но в чем я абсолютно убежден, так это в 
том, что ядро позиции Пуанкаре абсолютно здравое, и 
заслуживает самого пристального внимания и осмысления, 
как физиками, так и философами. 


Законы Природы 

При безусловном признании объективного характера 
окружающего человека мира (того, что мы образно 
величаем Природой), следует осознать, что 'Законы 
Природы' - это не нормативные акты, которые все сущее 
вынуждено соблюдать, и это не некая скрытая движущая 
сила, которой все сущее вынуждено подчиняться, а суть 
лишь сформулированные человеком утверждения о 
некоторых 'повторяемостях', выявленных человеком в 
процессе исследования природных явлений. Посему форма 
выражения обнаруженных человеком 'повторяемостей' не 
может не зависеть от метода их, повторяемостей, 
выявления. Причем, под методом я имею в виду не 
методики постановки эксперимента и обработки его 
результатов, а нечто более фундаментальное. 

Как я уже показал в заметке, посвященной понятию 
времени, закономерное в явлениях природы познается 
человеком путем сопоставления одних процессов с 
другими, но в формулировках обнаруженных 
закономерностей человек уходит от сравнения процессов 
и вводит в обращение понятие времени, в результате 
получая не закономерности протекания одних процессов 
по отношению к другим процессам (что в реальности 
человек только и может фиксировать), а закономерности 
протекания процессов по отношению к такой абстракции 
как время. И уже затем, зная закономерности протекания 
разных процессов 'во времени', человек получает 
возможность сопоставлять друг с другом различные 
процессы. 

Как при сопоставлении тел в пространстве человек 
вводит посредника в виде длины тела и универсального 
эталона длины, так и при сопоставлении течения 
различных процессов человек вводит понятие 
длительности процесса и, соответственно, эталона 
длительности. Как не существует в мире длины самой по 
себе без всякой связи с телами, так не существует и 
времени, 'текущего самого по себе'. Это только 
кажется, что при исследовании природы человека 
интересуют закономерности протекания природных явлений 
во времени, на самом деле конечной практической целью 
человека является установление закономерности 
протекания одних явлений по отношению к другим, время 
же есть не природный феномен, а лишь мыслимая 
человеком категория, посредник между разными 
явлениями, вводимый в обращение самим человеком лишь 
для удобства формулирования природных закономерностей. 
Из сказанного следует, что сами закономерности 
протекания природных явлений 'во времени', выявляемые 
человеком, не могут не зависеть от того, как человек 
определяет понятие времени, ибо в этом своем 
определении человек абсолютно волен. Определение 
понятия времени не может быть истинным или не 
истинным, такая категория к данному понятию вообще не 
применима, ибо время не есть природный феномен. То или 
иное определение понятия времени может быть лишь более 
или менее удобным и является всего лишь соглашением 
меж людьми, соглашением о методе сопоставления 
процессов друг с другом. Так незаметно для самого 
человека конвенция об измерении времени вкрадывается 
даже в формулировки ньютоновской механики, именно об 
этом толкует Пуанкаре в своей статье 'Измерение 
времени' 1898 года, и здесь я не буду повторять или 
разъяснять аргументы Пуанкаре, желающие могут сами с 
ними ознакомиться*, а лишь покажу роль конвенции об 
измерении времени в формулировке специального принципа 
относительности. Как мне кажется, на примере принципа 
относительности осознать конвенционный характер 
понятия времени и вообще роль конвенции в 
формулировках законов природы даже легче, чем в случае 
с принципами механики Ньютона, ибо, чем проще, чем 
фундаментальнее представления (как это имеет место 
быть в случае с законами Ньютона), тем труднее их 
пересмотреть. 


*(По моей просьбе автор недавно обнаруженного мной в 
сети уникального сайта 'Эфирный ветер', имеющий 
практически неограниченный доступ к физической 
литературе, отсканировал и разместил в сети Избранные 
труды Пуанкаре, в которые включена и статья 'Измерение 
времени', вот ссылка: 
http://ivanik3.narod.ru/linksPuankareIzbr.html) 




О формулировках принципа относительности 

У разных авторов и даже у одного и того же автора 
существует несколько чуть отличающихся друг от друга 
формулировок принципа относительности, между которыми, 
на первый взгляд, нет принципиальных отличий. 

Вот как Анри Пуанкаре задолго до Эйнштейна формулирует 
принцип относительности: 

'Опыт дал множество фактов, которые допускают 
следующее обобщение: невозможно обнаружить абсолютное 
движение материи, или, точнее, относительное движение 
весомой материи и эфира. Все что можно сделать, - это 
выявить движение весомой материи относительно весомой 
материи' (А. Пуанкаре. К теории Лармора. 1895 г. 
Цитируется по А.А. Логунов 'К работам Анри Пуанкаре о 
динамике электрона' Москва 1984г. стр. 11.) 

А вот более поздняя формулировка принципа 
относительности, сделанная Пуанкаре: 

'Все наблюдаемые ими (наблюдателями, движущимися 
вместе с некоторой системой отсчета - В.П.) явления 
будут происходить совершенно одинаково, - находится ли 
вся система в покое или вся же в постоянном движении. 
В этом состоит принцип относительности:' (Анри 
Пуанкаре, 'Новая Механика', Москва, Торг Дом 'Мысль', 
1913 г., стр. 49.) 


Суть принципа относительности в изложении Пуанкаре 
заключена в том, что все явления в системах отсчета, 
движущихся равномерно относительно эфира (а Пуанкаре 
никогда не отказывался от этого понятия), 
воспринимаются наблюдателями, движущимися вместе с 
системой отсчета, точно так же, как в случае, если бы 
система отсчета покоилась относительно эфира. 

А вот очень близкая формулировка принципа 
относительности, сделанная Альбертом Эйнштейном: 

'Представим себе опять равномерно движущийся по 
прямолинейному пути вагон. Пусть его окна не 
пропускают воздух и свет; рельсы и колеса пусть будут 
абсолютно гладкими. Пусть в вагоне находится физик, 
вооруженный всеми мыслимыми приборами. Тогда мы знаем, 
что все опыты, проделанные физиком, проходят точно 
так, как если бы вагон покоился или двигался с другой 
скоростью. Это и есть в сущности то утверждение, 
которое физики называют 'принципом относительности'' 
(Альберт Эйнштейн 'О принципе относительности' 1914г. 
Собрание научных трудов, т. 1, Изд. "Наука" Москва 
1965 г. стр. 396) 

Эйнштейн, как известно, не использовал в построении 
теории понятие эфира, потому покой и движение системы 
отсчета в формулировках Эйнштейна следует понимать как 
покой или движение по отношению к совокупности тел, 
внешних рассматриваемой системе. Но, не смотря на это 
отличие от позиции Пуанкаре, суть так 
сформулированного Эйнштейном принципа мало чем 
отличается от сути принципа относительности в 
формулировке Пуанкаре, - результаты опытов, проводимых 
наблюдателем, внутри некоторой замкнутой системы не 
зависят от скорости движения данной системы по 
отношению к внешнему системе миру, если, конечно, 
движение это не ускорено. 

Разглядеть в приведенных выше формулировках принципа 
относительности какую-либо конвенцию, принятую меж 
людьми, крайне затруднительно. Точнее будет сказать, 
принцип относительности, изложенный в такой форме, 
конвенцией не является вовсе, а заключает в себе 
наблюдение о мире, похоже (до конца не уверен) не 
зависящее от каких либо предпосылок, сделанных 
человеком. 

Но существует и иная общепринятая формулировка 
принципа относительности, та, на которую, собственно, 
и опирается формализм СТО Эйнштейна: 

'Законы, по которым изменяются состояния физических 
систем, не зависят от того, к которой из двух 
координатных систем, движущихся относительно друг 
друга равномерно и прямолинейно, эти изменения 
состояния относятся' (Альберт Эйнштейн 'К 
электродинамике движущихся тел' 1905г. Собрание 
научных трудов, т. 1, Изд. "Наука" Москва 1965 г. стр. 
10) 

Или вот принцип относительности в моей любимой 
формулировке про 'законы природы': 

'Законы природы не зависят от состояния движения 
системы отсчета, по крайней мере, если она не 
ускорена' (Альберт Эйнштейн ''О принципе 
относительности и его следствиях' 1907г. Собрание 
научных трудов, т. 1, Изд. "Наука" Москва 1965 г. стр. 
69) 

Похожая формулировка про 'законы' есть и у Пуанкаре, 
причем сформулировал принцип относительности в таком 
виде Пуанкаре за год до Эйнштейна, в докладе 1904 
года: 

':законы физических явлений должны быть одинаковыми 
для неподвижного наблюдателя и наблюдателя, 
совершающего равномерное поступательное движение, так 
что мы не имеем и не можем иметь никакого способа 
определения, находимся ли мы в подобном движении или 
нет' (А. Пуанкаре 'Настоящее и будущее математической 
физики' 1904 год. Избранные труды М. Наука 1974. стр. 
561-562) 


На первый взгляд кажется, что в данных словах Пуанкаре 
и Эйнштейна заключен абсолютно тот же смысл, что и в 
приведенных мной выше формулировках принципа 
относительности, сделанных ими же, но это не совсем 
так, и причина тому употребление такого термина 
как 'Законы Природы'. 


Еще раз о Законах Природы 

Как я уже неоднократно повторял, законы природы - суть 
некоторые утверждения об обнаруженных в окружающем 
человека мире повторяемостях. Законы физики, как 
частный случай законов природы, как правило, 
сформулированы на особом формальном языке, 
неотъемлемой частью которого является понятие 
координатной системы и понятие функции. Законы 
движения вещества и излучения, как частный случай 
законов физики, основаны на понятии пространственно-
временной координатной системы, называемой также 
системой отсчета, а сам закон движения представляет 
собой зависимость от времени (функцию) положения 
изучаемого физического тела по отношению к 
пространственной системе отсчета. 

Наиболее распространена в физике декартова система 
координат. Формируется данная координатная система 
посредством тела отсчета (чаще всего в качестве него 
используется планета Земля) и твердого тела, 
используемого в качестве эталона длины. На теле 
отсчета отмечается некоторая точка отсчета, через 
которую проводятся три виртуальные взаимно-
перпендикулярные координатные оси. Для однозначного 
определения положения некоего тела (или определенного 
события) по отношению к такой координатной системе (на 
деле, по отношению к телу отсчета) требуется, 
прикладывая эталон длины вдоль виртуальных 
координатных осей, измерить расстояния от точки 
отсчета до точек, в которых координатные оси 
пересекает перпендикуляр к осям, опущенный от тела, 
положение которого фиксируется. Полученные таким 
образом три числа называют координатами тела в 
пространстве, причем правильнее говорить не просто о 
некоем абстрактном пространстве а, используя 
терминологию Эйнштейна (см. 'Пристонские лекции'), 
о 'пространстве отсчета', неразрывно связанном с телом 
отсчета. Координаты тела имеют смысл только в 
отношении конкретного тела отсчета, потому говоря о 
точке в пространстве, имеющей такие то координаты, мы 
тем самым имеем в виду некую точку, определенную по 
отношению к телу отсчета, то есть точку 
в 'пространстве отсчета'. 

Для удобства фиксирования местоположения изучаемого 
тела декартову систему координат можно представить 
себе в виде пространственной координатной 
решетки, 'прутья' которой жестко связаны с телом 
отсчета, параллельны координатным осям и расположены 
через определенные расстояния друг относительно друга. 
Тогда положению некоего тела в пространстве отсчета 
можно сопоставить пересечение трех 'прутьев' 
пространственной решетки. 


Для изучения закономерностей движения некоего объекта 
относительно пространственной системы отсчета 
фиксирования только положения объекта совершенно 
недостаточно, необходимо фиксировать еще и 'моменты 
времени', в которые изучаемый объект находился в тех 
или иных точках пространства отсчета. Для точного и 
без каких либо посредников фиксирования моментов 
времени необходимо в каждой точке пространства 
отсчета, в которой происходит событие, момент 
свершения которого фиксируется, установить часы. Таким 
образом, пространственно-временную систему отсчета 
можно представить себе в виде некоторой 
пространственной решетки, жестко связанной с телом 
отсчета, в местах пересечения 'прутьев' которой 
расположены часы. На рисунке 1 изображен пример такой 
системы отсчета, для случая двумерного пространства 
(плоскости). 

Рис. 1. http://pictureforsto.narod.ru/6_2_1.html 

Но для фиксирования закономерностей движения объектов 
относительно такой системы отсчета, одной лишь 
установки часов во все узлы пространственной решетки 
совершенно недостаточно. Создать систему 'физического 
времени' нельзя без установления некоторой системы 
связей между показаниями часов в разных точках 
пространства отсчета. Если показания часов будут 
абсолютно случайны, то никакой закономерности в 
движении изучаемого тела относительно такой системы 
отсчета установить не удастся. Для фиксирования 
закономерностей в движении тел показания часов нужно 
установить так, чтобы они были связаны друг с другом 
по какой-то системе, только в этом случае между 
похождением телом определенных точек пространства 
отсчета и показаниями часов в этих точках будет 
прослеживаться какая-то закономерность. Процедура 
установления показаний на часы в одной точке 
пространства отсчета в определенном соответствии с 
показаниями часов в другой точке пространства отсчета 
называется процедурой синхронизации часов. И вот 
именно в процедуре синхронизации часов и скрывается 
конвенция, зачастую не замечаемая людьми. Именно от 
того, по какому принципу устанавливать показания на 
часы, разобщенные в пространстве, и зависит форма 
закономерностей, фиксируемых человеком. И вот тут-то и 
лежит корень расхождений классических представлений о 
времени и временем теории относительности. Эти 
представления в корне различны не потому, что наш Мир 
настолько загадочен и парадоксален, что описание его 
посредством классических представлений о времени 
(посредством 'абсолютного' времени) невозможно, а 
потому, что время СТО и классическое 'абсолютное' 
время измеряются с помощью часов, синхронизированных 
по разным принципам. Разный принцип синхронизации 
часов дает и разный результат измерений, выполненных с 
помощью так синхронизированных часов, и как следствие 
разные формы закономерностей протекания природных 
явлений. 

Посмотрим же, как должны были бы быть синхронизированы 
часы в 'движущихся' системах отсчета в соответствии с 
классическими представлениями о времени, и как они 
синхронизируются в СТО. 

Представим себе систему отсчета, покоящуюся в эфире, 
или если Вы, читатель, посчитаете что сама предпосылка 
о существовании эфира и связанной с ним системы 
отсчета есть лишь только ни на чем не основанное 
предположение, то поступим так, как это делает 
Эйнштейн - забудем об эфире и положим, что существует 
хотя бы одна система отсчета, в которой скорость света 
не зависит от направления, и такую систему отсчета 
условно назовем 'покоящейся'. 

Тут следует сразу заметить, что само утверждение о 
независимости скорости света от направления в какой 
либо системе отсчета (даже в системе отсчета, 
связанной с эфиром) может быть только конвенцией, ибо 
измерить на опыте скорость распространения в одном 
направлении самого быстрого из возможных сигналов 
невозможно, а полагать для самого быстрого из 
возможных сигналов скорость распространения зависимой 
от направления бессмысленно, так как анизотропия 
такого рода не может быть зафиксирована в принципе 
(если для кого-то данный факт не очевиден, то в 
будущем я намерен разъяснить этот вопрос в отдельной 
заметке). 

Представим теперь вторую систему отсчета, движущуюся 
относительно 'покоящейся' со скоростью, допустим, в 
два раза меньшей, чем скорость света в 'покоящейся' 
системе. 

Смотрим на рисунок 2, на нем 'покоящаяся' система 
отсчета (ее пространственная решетка) изображена 
черным цветом, а 'движущаяся' система отсчета 
изображена синим цветом. 

Рис. 2. http://pictureforsto.narod.ru/6_2_2.html 

Пусть изначально начала координат (точка 0) и 
координатные оси (жирные линии) обеих систем отсчета 
совпадают (чтобы на рисунке координатные оси не 
сливались друг с другом, я их немного сместил друг 
относительно друга, но подразумевается, что они 
совпадают). 'Прутья' пространственной 
решетки 'покоящейся' системы расположены через единицу 
длины друг от друга и расстояние каждого 'прута' от 
точки отсчета отмечено снизу цифрами черного цвета. 

Пусть 'прутья' пространственной решетки 'движущейся' 
системы отсчета в начальный момент времени расположены 
ровно посередине между прутьями покоящейся решетки. 
Расстояние от точки отсчета до каждого 'прута' 
отмечены вверху рисунка синими цифрами. Возможно, не 
всем будет понятно, откуда взялись именно такие 
нецелые числа, но тут следует вспомнить, что согласно 
теории относительности при движении в эфире (для 
противников эфира - при движении одной системы отсчета 
относительно другой) длина тел сокращается, потому, 
если синий 'прут' расположен в 'покоящейся' системе, 
например, на расстоянии 0.5 единицы длины от точки 
начала отсчета, то расстояние между этими точками, 
измеренное сокращенной мерой, мерой, движущейся вместе 
с движущейся системой отсчета, будет равным как раз 
0.58 единиц длины. То есть, твердое тело длиной 0.58 
единиц длины при движении со скоростью, равной 
половине скорости света, сократится в длине 
относительно покоящейся системы отсчета как раз до 0.5 
единиц длины. 

Пусть в узлах пространственной решетки размещены часы, 
изначально никак не синхронизированные (на рисунке это 
обозначено отсутствием показаний на часах). 

Пусть в тот момент, когда начала координат обеих 
систем совпадают, в начале координат вспыхивает 
источник светового излучения (оранжевого цвета), 
распространение которого будет использовано для 
синхронизации часов. Пусть, также, в тот момент, когда 
вспыхнул синхронизирующий источник, показания часов, 
расположенных в начале координат, обнуляются. 

На нижней картинке рисунка 2 изображен момент, в 
который свет, распространяющийся в эфире (для 
противников эфира - равномерно распространяющийся в 
системе отсчета, принятой за покоящуюся) 
достигает 'покоящихся' часов, расположенных на 
расстоянии одной единицы длины слева и справа от 
начала координат 'покоящейся' системы отсчета. К этому 
моменту в эти точки поступят соответствующие 
часы 'движущейся' системы отсчета, расположенные на 
расстоянии минус 1.73 единиц длины и 0.58 единиц длины 
от начала координат 'движущейся' системы отсчета. 

И вот теперь, внимание, самый важный для понимания СТО 
момент. При классическом подходе к измерению времени и 
на часы 'покоящейся' системы отсчета, и на 
часы 'движущейся' системы отсчета, находящиеся 
одновременно в непосредственной близости друг от 
друга, следовало бы установить одинаковые показания (в 
примере, приведенном на рисунке 2, на все четверо 
часов следовало бы установить показания, равные 
единице). Но в том то и дело, что согласно соглашению 
о синхронизации часов, приятому в СТО, на 
часы 'покоящейся' системы отсчета устанавливаются одни 
показания (равные единице), а на часы 'движущейся' 
системы отсчета, устанавливаются совершенно иные 
показания (1.73 и 0.58). В результате таких действий 
человека скорость света (скорость одного и того же 
фотона) в 'движущейся' системе отсчета, измеренная 
часами этой системы отсчета (точнее будет сказать 
синхронизированными ДЛЯ этой системы отсчета) численно 
получается той же самой, что и скорость света 
(скорость того же самого фотона), измеренная часами, 
синхронизированными ДЛЯ 'покоящейся' системы отсчета. 
Еще раз обращаю внимание на то, что скорость света в 
движущихся друг относительно друга системах отсчета 
получается одинаковой только при ее измерении в разных 
системах отсчета по-разному синхронизированными 
часами, и что это не часы синхронизируют в разных 
системах отсчета таким образом потому, что скорость 
света во всех системах отсчета постоянна, а скорость 
света во всех системах отсчета постоянна потому, что 
так синхронизируют часы. Синхронизация часов и 
измерение скорости - это взаимозависимые вещи, нельзя 
измерить скорость не синхронизировав часы, но нельзя 
синхронизировать часы не сделав никаких неподлежащих 
доказательству опытом предположений о распространении 
синхронизирующего сигнала. Но об этом я уже писал в 
шестой Заметке, когда объяснял, что постоянство 
скорости света в любой инерциальной системе отсчета 
есть не 'природный парадокс', а результат конвенции о 
синхронизации часов, принятой меж людьми. Сейчас же я 
хочу рассмотреть еще одно важное, но оставленное мной 
ранее без внимания следствие соглашения о 
синхронизации часов. Следует из факта принятия данного 
соглашения то, что в СТО все законы природы 
в 'движущейся' системе отсчета фиксируются с помощью 
часов, синхронизированных не так, как это было принято 
в классической физике. И именно закономерности, 
зафиксированные с помощью так, и только так 
синхронизированных часов и оказываются в 'движущейся' 
системе отсчета точно такими же по форме, как и 
закономерности, зафиксированные в 'покоящейся' системе 
отсчета. Стоит только отступить от правила 
синхронизации часов, принятого в СТО, например, 
вернуться к классическому методу измерения времени, и 
закономерности, зафиксированные в 'движущейся' системе 
отсчета окажутся совершенно отличными от 
закономерностей, зафиксированных в 'покоящейся' 
системе отсчета, так, например, в 
закономерности 'движущейся' системы отсчета в качестве 
параметра войдет скорость движения системы отсчета 
относительно 'покоящейся' системы отсчета 
(относительно эфира - для сторонников такового). В 
частности, если для целей фиксирования закономерностей 
в 'движущихся' системах отсчета использовать часы, 
синхронизированные по классическим принципам, то 
законы электродинамики Максвелла в движущейся системе 
отсчета перестанут выполняться, при классическом 
определении понятия времени закономерности 
электромагнитных явлений в 'движущейся' системе 
отсчета будут иметь совершенно иную форму, нежели 
закономерности этих же явлений в 'покоящейся' системе 
отсчета, при этом в закономерности электромагнитных 
явлений в 'движущейся' системе отсчета войдет скорость 
движения системы отсчета относительно 'покоящейся' 
системы отсчета (скорость относительно эфира). То 
есть, при каком либо ином подходе к синхронизации 
часов, помимо принятого в СТО, принцип относительности 
(в формулировке о форме законов природы) перестанет 
выполняться. Поясню этот момент на конкретном примере. 

Попробуем синхронизировать часы в движущейся системе 
отсчета так, как это было принято в классической 
физике. Для этого в приведенном мной примере на часы 
обоих систем по поступлении к ним светового сигнала 
следовало бы установить показания, равные единице (см. 
рис. 3). 

Рис. 3. http://pictureforsto.narod.ru/6_2_3.html 

Тогда скорость света в 'движущейся' системе, 
измеренная так синхронизированными часами, окажется, 
как и положено ей в соответствии с классическими 
представлениями, зависимой от направления движения 
системы отсчета относительно 'покоящейся' системы 
отсчета. Так в 'движущейся' системе отсчета скорость 
света слева направо (то есть в направлении движения 
системы отсчета) окажется равной 0.58/1=0.58 единиц 
длины в единицу времени, а скорость света справа 
налево (навстречу движению системы отсчета) будет 
равна 1.73/1=1.73 единицы длины в единицу времени. То 
есть, как это и положено в классической физике, 
скорость света относительно движущейся системы отсчета 
будет выше при движении света навстречу движению 
системы отсчета и ниже при движении света вслед за 
системой отсчета. Однако расхождения с классическими 
представлениями и при такой синхронизации часов будут 
иметь место быть. Так как скорость 'движущейся' 
системы отсчета относительно 'покоящейся' равна 0.5 
единиц длины в единицу времени, а скорость света 
в 'покоящейся' системе отсчета равна единице длины в 
единицу времени, то согласно 'классическим' 
представлениям скорость света в движущейся системе 
отсчета должна была бы получиться равной 0.5 единиц 
длины в единицу времени при удалении системы отсчета 
от света и 1.5 единиц длины в единицу времени при 
движении навстречу свету. Но причина расхождений межу 
ожиданиями в соответствии с классическими 
представлениями и результатов, показываемых моделью, 
изображенной на рисунке 3 заключена не в процедуре 
измерения времени, а в процедуре измерения длин, 
точнее, причина заключена в сокращении длин движущихся 
тел. Расстояния между источником и точкой приема 
сигнала, измеренные в покоящейся и движущейся системах 
отсчета, окажутся разными по величине (по причине 
сокращения в длине движущейся меры), отсюда и 
расхождения в измеренной длине пути, пройденного 
светом относительно системы отсчета и, как следствие 
расхождение в величине полученной скорости. Но это 
будет не единственным расхождением модели с 
классическими представлениями, напоминаю, что часы, 
движущиеся в эфире (просто движущиеся часы - для не 
любителей эфира), замедляют свой темп, а потому 
измерение 'абсолютного' времени такими часами все же 
было бы невозможным. Если бы мы твердо решили 
оперировать в физике исключительно 
понятием 'абсолютного' времени, то для того, чтобы 
движущиеся часы показывали это самое 'абсолютное' 
время нам пришлось бы вносить в их ход поправки, 
зависящие от скорости движения часов 
относительно 'покоящейся' системы отсчета, то есть 
системы отсчета полагаемой за 'абсолютную', дабы 
привести показания часов к абсолютным (в примере, 
изображенном на рисунке 3 ход часов в начале 
отсчета 'движущейся' системы следовало бы 
скорректировать относительно их естественного хода 
так, чтобы в момент, изображенный на нижней картинке, 
часы показывали бы не 0.86, а ровно единицу, как 
и 'покоящиеся' часы). Все это крайне сложно в 
реализации, но чисто теоретически мы можем себе 
представить такой подход к фиксированию природных 
закономерностей. 

Итак, при очень большом желании мы можем, как того 
требуют апологеты классических представлений, 
вернуться к описанию Мира с помощью 'абсолютного' 
времени, времени, о котором писал Ньютон, 
времени 'текущем самом по себе вне всякой связи с 
внешними предметами', - наш Мир вполне поддается 
описанию в таких классических категориях. Но вот 
вопрос, нужно ли это нам? Мало того, что система 
отсчета, связанная с эфиром, ПРИНЦИПИАЛЬНО не 
наблюдаема на опыте (что следует как из опыта, так и 
из ряда теоретических соображений, к изложению которых 
я пока так и не подступился), то есть абсолютную 
систему отсчета нам пришлось бы не отыскивать, а 
назначать своим волевым решением, так еще и, при таком 
подходе, на движущейся Земле мы вынуждены были бы 
измерять время феноменально сложным образом, во-
первых, синхронизируя часы с учетом движения Земли 
относительно некой абсолютной системы отсчета, во-
вторых, внося в ход часов поправки, связанные с 
изменением хода часов на движущейся Земле, 
относительно 'течения абсолютного времени'. В 
довершение ко всему природные закономерности, 
зафиксированные с помощью системы такого времени, 
имели бы ужасно сложную форму, так как содержали бы в 
себе в качестве параметров скорость движения Земли 
относительно 'абсолютной' системы отсчета. При этом 
следовало бы учитывать еще и то, что скорость движения 
Земли относительно 'абсолютной' системы отсчета 
зависит как от времени года (годовое вращение Земли 
вокруг Солнца), так и от времени суток (суточное 
вращение Земли вокруг своей оси), про вращение 
солнечной системы вокруг Млечного пути я вообще лучше 
умолчу. Расчет природных явлений, протекающих на 
движущейся Земле, при использовании понятия 
абсолютного времени превратился бы в непреодолимый 
кошмар. Но, слава богу (или святой троице? То есть 
Лоренцу-Пуанкаре-Эйнштейну), физики не пошли по такому 
пути. Причиной тому явилось отчасти то, что 
изначально, полагая что время носит абсолютный 
характер, и фиксируя природные закономерности на 
движущейся Земле естествоиспытатели, тем не менее, 
даже не задумывались о необходимости при измерении 
времени учитывать факт движения Земли в 'абсолютном 
пространстве' (хотя бы для синхронизации часов), и 
неосознанно за абсолютную систему отсчета принимали 
саму Землю. Такой подход был вполне оправдан при 
изучении закономерностей тех явлений, исследованием 
которых естествоиспытатели занимались на раннем этапе 
развития науки, ибо поправки на учет движения Земли 
относительно 'абсолютного пространства' были бы столь 
мизерны, что ни один из существующих тогда приборов не 
смог бы зафиксировать столь малую разницу. Затем же, 
когда ученые приступили к изучению таких явлений, при 
изучении которых учет движения Земли 
относительно 'абсолютного пространства' стал бы 
необходимым, сами представления о времени были 
изменены так, что учитывать скорость движения Земли 
относительно абсолютной системы отсчета стало 
ненужным. У физиков 20-го века хватило ума (или 
смелости?) определить понятие времени так, чтобы сами 
законы природы и методы их фиксирования упростились до 
минимума. Оказалось, что стоит в любой 'движущейся' 
системе отсчета синхронизировать часы так, будто бы 
это 'покоящаяся' система отсчета (так, как будто 
система отсчета покоится относительно эфира, так будто 
бы скорость света в этой системе не зависит от 
направления) и природные закономерности, фиксируемые с 
помощью таких часов приобрели в любой инерциальной 
системе отсчета одну и ту же форму, то есть при таком 
подходе к синхронизации часов стал выполняться принцип 
относительности. 

Метод СТО позволил синхронизировать часы без оглядки 
на скорость движения системы отсчета относительно 
некой 'абсолютной' системы отсчета, а понятие 
абсолютного движения и абсолютной скорости было 
исключено из теории, в которой осталось место лишь 
относительному движению и относительным скоростям, 
скоростям движения одного тела относительно другого, 
скоростям движения одной системы отсчета относительно 
другой. 

Наш Мир оказался таков, что наиболее простую форму 
фиксируемые человеком закономерности приобретают при 
методе измерения времени, принятом в СТО. Но при 
применении такого метода такие понятия как 
одновременность и временная длительность процесса 
оказывается зависимым от выбора системы отсчета. 
Вопреки почти всеобщему заблуждению, бытующему сейчас 
даже в среде специалистов, мы вполне можем вернуться к 
понятию 'абсолютной' одновременности и 'абсолютного' 
времени, но ценой невероятного усложнения законов 
природы и самих методов их фиксирования. Таким образом 
получается, что критерий, по которому физики (многие 
неосознанно) выбрали метод измерения времени, принятый 
в СТО - это УДОБСТВО, что и утверждал Пуанкаре еще до 
создания теории относительности. 

Но, не следует полагать, что беря на вооружение теорию 
относительности мы грешим истинностью теории ради ее 
удобства, нет и еще раз нет! Ибо нет в Мире 
никакого 'истинного' времени, а есть лишь сущее, мы 
наблюдаем изменение сущего и лишь пытаемся, следуя 
определенному методу, сопоставить друг с другом 
процессы изменения различных единиц сущего. Сам же 
метод сопоставления никем и ничем не навязывается нам, 
в том числе и самой Природой, а выбирается нами 
самостоятельно, и СТО - это и есть наиболее удобный 
метод сопоставления процессов изменения сущего, метод, 
при котором закономерности изменения сущего 
приобретают наиболее простую форму. 

Но если принцип относительности есть всего лишь 
конвенция, то как же Эйнштейну удалось из конвенции 
логически вывести какие либо следствия в отношении 
природных феноменов, в частности, как из конвенции 
можно было получить выводы о сокращении длин 
движущихся тел и выводы о замедлении хода движущихся 
часов? Дело в том, что принцип относительности не 
является конвенцией в чистом виде, а лишь содержит в 
себе ее элементы. Конвенционный характер принципа 
относительности проявляется в том, что человек может 
определить понятие времени так, что принцип 
относительности перестанет выполняться, но вот то, что 
человек может дать такое определение времени, при 
котором принцип относительности выполняется - это как 
раз и есть объективное, то есть независимое от воли 
человека свойство Природы. Будь наш Мир устроен как-то 
иначе, а именно, если бы ход движущихся относительно 
эфира часов не замедлялся, а движущиеся относительно 
эфира тела не сокращались в длине,* то человек не смог 
бы дать такое определение понятию времени, при котором 
законы природы имели бы одинаковую форму в любой 
равномерно движущейся системе отсчета. 

Из сказанного следует, что если мы захотим полностью 
исключить элемент конвенции из принципа 
относительности, то данный принцип следует 
формулировать не так, как формулировал его Эйнштейн, а 
в нижеследующем виде: 

'Понятие времени можно определить так, что 
формулировки законов природы будут иметь одну и туже 
форму во всех инерциальных системах отсчета' 

* (стоит сразу оговориться, что отсутствие замедления 
хода движущихся часов и сохранение неизменной длины 
движущихся тел при условии, что взаимодействие между 
частицами вещества передается посредством эфира - это 
нонсенс, тут уж либо взаимодействие между веществом 
распространяется не через эфир, либо замедление 
течения процессов и сокращение длины вещей 
ОБЯЗАТЕЛЬНО, а потому принцип относительности, в общем-
то, не может не соблюдаться, соблюдение принципа 
относительности - это логическое следствие посылки о 
существовании эфира - именно это я намерен показать 
своими последующими 'Заметками') 

Вадим Протасенко. 
22.10.2006г. 
 
Вернуться к началу        
 
 
VadimPro



Зарегистрирован: 05.10.2006
Сообщения: 14
Откуда: Москва
 Добавлено: 18 Ноя 2006 11:02 am    Заголовок 
сообщения: Опять меня опередили:.     

-------------------------------------------------------
-------------------------
 
В сборнике работ Анри Пуанкаре 'О науке' 
(Москва 'Наука' 2-е издание 1990 год (1-е издание 1983 
год), я обнаружил статью М.И. Панова, А.А. Тяпкина и 
А.С. Шибанова 'Анри Пуанкаре и наука начала XX века' 
(статья, судя по всему, 1983 года). Авторы этой статьи 
люди, похоже, весьма авторитетные, во всяком случае, 
А.А. Тяпкин был доктором физико-математических наук, 
профессором, заведующим кафедрой физики элементарных 
частиц физического факультета МГУ. Так вот, 
выяснилось, что авторы прекрасно понимали все то, что 
я тут на форуме пытался доказать своими заметками, а 
именно то, что теория относительности полностью 
совместима с теорией эфира, более того, они понимали 
то, что эфирная теория Лоренца-Пуанкаре и СТО 
Эйнштейна это вообще одна и та же теория. Приведу 
цитату: 

'Трудно понять, что же заставило выдающегося 
голландского физика (речь идет о Лоренце - В.П.) 
согласиться с явно необоснованной версией о 
возникновении будто бы двух различных физических 
теорий: квазиклассической теории, завершенной Лоренцем 
в 1904 году, и совершенно новой релятивистской теории 
пространства и времени, созданной Эйнштейном в 1905 
году. Ведь ученый, обладающий столь проницательным 
умом и огромным опытом работы в теоретической физике, 
не мог не понимать, что такая постановка вопроса может 
быть оправдана только в том случае, если эти теории 
приводят к какому-либо доступному для опытной проверки 
различию, а без этого непременного условия речь может 
идти лишь о расхождениях в интерпретации соотношений и 
трактовке положений одной и той же физической теории. 
Новой теорией в физике всегда считалось такое 
построение, которое предсказывает ранее неизвестные 
проверяемые на опыте соотношения. Между тем, статья 
Эйнштейна, также как и работа Пуанкаре (если не 
говорить о содержащейся в ней первом варианте 
релятивистской теории тяготения), развивала строго 
удовлетворявшую принципу относительности теорию, все 
проверяемые на опыте соотношения которой уже были 
получены в трудах Лоренца и Лармора. В ряде публикаций 
авторитетных ученых того времени, например Кауфмана, 
Лауэ и Эренфеста, подчеркивалось, что принципиально 
невозможен эксперимент, различающий теоретические 
построения Лоренца и Эйнштейна' Стр. 715-716 

Подчеркиваю, теория Лоренца - это теория неподвижного 
эфира. Итак, я убеждаюсь, что вовсе не одинок в своем 
заключении: 'Эфир и относительность - близнецы 
братья'. Это радует. 

Но самое интересное следует далее. Написав приложение 
к шестой заметке, в котором я раскрыл конвенциональный 
характер принципа относительности и показал 
принципиальную возможность описания мира (при желании) 
в категориях абсолютного времени и абсолютного 
пространства, я полагал, что эта моя идея уж точно не 
посещала головы последних поколений физиков. Я даже 
полагал, что сам Пуанкаре не вполне осознавал эту 
сторону принципа относительности (ибо я не встречал у 
него такой постановки вопроса). Из статьи Тяпкина и 
соавторов я узнал, что в конце жизни Пуанкаре написал 
статью 'Пространство и время' (я ее еще не читал, но 
она похоже включена в книгу 'О науке' где-то в 
разделе 'Последние мысли') в которой, со слов авторов, 
Пуанкаре прямо заявил, что вопрос использования 
преобразований Лоренца и преобразований Галилея - это 
лишь вопрос соглашения, что преобразования Галилея 
(следовательно и понятие абсолютного времени и 
абсолютного пространства - В.П.) по-прежнему могут 
использоваться для описания нашего Мира. Авторы пишут, 
что в те времена эти слова Пуанкаре никто не понял, и 
посчитали их заблуждением Пуанкаре и отступлением от 
принципа относительности. Далее привожу цитату из 
статьи Тяпкина с соавторами: 

'Много позднее, уже во второй половине XX века стало 
очевидным (хотелось бы знать кому, кроме авторов этих 
строк? - В.П.), что отвергавшееся утверждение Пуанкаре 
никакой фактической ошибки не содержит. Непонимание 
простого смысла его слов было результатом 
ограниченного толкования теории относительности. Во 
всем смогли разобраться уже после того, как обратили 
внимание на его раннюю работу 'Измерение времени'. 
Именно условность одновременности, связанная с 
невозможностью измерить скорость света в одном 
направлении, позволяет одинаково строго описывать 
физические явления и на основе преобразований Галилея, 
и на основе преобразований Лоренца. Нужно лишь для 
каждого способа описания выбрать свое определение 
одновременности.* 
Анри Пуанкаре был абсолютно прав, когда утверждал, что 
никакой физический опыт не может подтвердить 
истинность одних преобразований и отвергнуть другие, 
как недопустимые. Но он остался одиноким в своих 
взглядах. Хотя вопросы науки и не решаются 
большинством, в тех случаях, когда возникают 
разногласия в понимании научных теорий, сложившиеся 
умонастроение большинства может долгие годы сохранять 
господствующее положение. В течение нескольких 
десятилетий научная общественность не принимала точку 
зрения французского ученого, изложенную в 
статье 'Пространство и время', считая ее ошибочной. 
Ничего бы не изменилось, если бы вместо публикации 
этой статьи Пуанкаре изложил свое мнение в виде 
послания, адресованного грядущим поколениям физиков, 
как это сделал Майкл Фарадей. Впрочем, статья как раз 
и сыграла роль такого письма в будущее, поскольку 
изложенные в ней идеи не были восприняты на протяжении 
полувека. Это весьма красноречиво характеризует 
глубину мышления ее автора. 
Истоки непонимания взглядов Пуанкаре кроются в 
забвении его ранней работы 'Измерение времени', в 
которой он вскрывает условный характер 
одновременности. Это центральное понятие было введено 
в теорию относительности Эйнштейном без тех 
разъяснений его конвенциональной сущности, которые 
были даны французским ученым. В результате стало 
возможным такое ошибочное в своей ограниченности 
понимание этой теории, при котором основное внимание 
акцентировалось на несостоятельности преобразований 
Галилея. ОГРАНИЧЕННЫМИ оказались связанные с этой 
трактовкой представления о существовании в каждой 
системе своего САМО СОБОЙ ИДУЩЕГО времени и своих 
пространственных масштабов, истолковываемых в отрыве 
от общих свойств физических процессов. Это непонимание 
нашло отражение в принятой логике построения теории 
относительности, когда из релятивистских свойств 
пространства и времени выводятся новые свойства 
движения при высоких скоростях. (Именно об этом я и 
толковал - не закономерности изменения сущего 
определяется некими 'свойствами' некоего пространства 
и времени, а сами свойства пространства и времени 
определяются сущим, точнее закономерностями его 
изменения - В.П.) 

*Приняв одновременность основанную на предположении о 
равенстве скоростей света в двух противоположных 
направлениях и свои для каждой системы, так называемые 
собственные эталоны длины и длительности, мы связываем 
пространственно-временные координаты двух движущихся 
систем преобразованиями Лоренца. Но если выбрать для 
всех систем единую одновременность и единые эталоны 
длины и длительности, то пространственно-временные 
координаты систем окажутся связанными преобразованиями 
Галилея.' стр. 719-720. 



Собственно говоря, речь в приведенной цитате идет о 
том, о чем я писал в приложении к шестой заметке, 
просто я не стал писать о преобразованиях Галилея и 
Лоренца (из соображений простоты, поначалу, я даже 
взялся разъяснять суть того, что есть преобразования 
координат - но потом посчитал это лишним) а писал о 
двух альтернативах способах задания системы координат. 
Синхронизируя часы в движущихся системах отсчета 
разными способами (сделав разные определения понятия 
одновременности) мы при одном способе получаем для 
описания Мира абсолютное время и абсолютное 
пространство (и как следствие справедливость 
преобразований Галилея), а при другом способе 
синхронизации часов получаем свое 
собственное 'местное' или 'относительное' время и 
пространство для каждой движущейся системы отсчета. 

В общем, опять подтверждается известная 
сентенция: 'ничто не ново под луной'. 
Возникает только один вопрос, почему мне, физику по 
образованию, прослушавшему в свое время курс лекций по 
теории относительности, пришлось заново 'совершать 
открытие' данной теории? Почему теорию относительности 
преподают так, что у слушателей складывается полное 
впечатление о том, что наш Мир несовместим с понятием 
эфира, абсолютного пространства и абсолютного времени, 
что он чуть ли не парадоксален и постижим лишь 
математически, но никак не образным мышлением человека?
 

Просмотр всех сообщений по данной теме
Полный список

Тема Автор Дата
Заметка шестая: "Воцарение относительности" VadimPro 02/07/2006 15:43
Продолжение шестой "Заметки" VadimPro 04/07/2006 20:02
О статье Пуанкаре "Пространство и время" VadimPro 11/03/2009 13:45
Re: О статье Пуанкаре VadimPro 11/03/2009 13:45
Приложение к шестой заметке. "Человек и закон" VadimPro 11/03/2009 13:41
Опять меня опередили... VadimPro 11/03/2009 13:43