Тема: То ли вопрос, то ли ответ...
Автор: Мунир Галиев
Дата: 21/08/2006 14:03
 
Уважаемый Вадим, спасибо Вам за урок. Небрежность 
никого не красит. Оказалось, что двукратного прочтения 
Ваших "Заметок" для меня недостаточно, чтобы 
разобраться во всех нюансах. 

Может быть, теперь, после более тщательного изучения 
Ваших мыслей, я наконец проник в идеи Вашего замысла 
(хотя, возможно, мне это опять только кажется). 
Проблема моего недопонимания (по крайней мере, в 
данном случае) заключалась в том, что у меня, 
естественно, уже имелось представление о СТО и картине 
мира высоких скоростей и огромных расстояний. В этой 
картине "эфир", как нечто имеющее какие-либо 
специфические свойства, отсутствует. (Именно поэтому я 
прежде всего и обратил на это внимание). Я 
рассматривал все Ваши рассуждения только с данной 
точки зрения. 

Поясню на примере опять-таки звуковой волны. 
Рассмотрим два варианта движения платформы 
относительно Земли. В первом варианте платформа 
открытая и при движении относительно Земли она 
движется также и относительно воздуха вокруг 
платформы. Это аналогия Вашего варианта с неподвижным 
эфиром. Но есть и второй вариант. Платформа -
"закрытая", и, несмотря на то, что она движется 
относительно Земли, внутри платформы воздух движется 
вместе с платформой. В первом варианте сложения 
скоростей звуковой волны, испущенной с платформы, и 
самой платформы относительно Земли, естественно, не 
происходит. Но во втором варианте результирующая 
скорость звуковой волны относительно Земли 
складывается из суммы скоростей платформы относительно 
Земли и звуковой волны относительно платформы. Для 
меня было очевидно (вследствие имеющейся собственной 
картины Мира), что нужно выбирать второй вариант. В 
противном случае будет нарушен закон относительности, 
который гласит, что никакими физическими методами 
невозможно определить, движется платформа прямолинейно 
и равномерно относительно Земли или покоится. В 
варианте с открытой платформой, вследствие "ветра"
движение определяется элементарно - кто из нас не 
любил в детстве, высунувшись из окна электрички, 
подставлять лицо ветру? Поэтому при обсуждении 
специальной теории относительности мне казалось, что 
вариант с "эфирным ветром" брать нельзя. У Вас же во 
всех примерах наличествует "снос" световой волны 
относительно наблюдателя, если только он не покоится 
относительно эфира. Скорость любой волны, конечно, 
постоянна относительно среды, но относительно 
наблюдателя (или источника, жёстко связанного с 
наблюдателем) она не постоянна. Следовательно, должен 
был бы наблюдаться "эфирный ветер", но эксперименты 
физиков доказали, что такого явления не наблюдается. 
Всё вроде бы ясно и понятно. Но Вы-то исходите из 
иного. Для того чтобы Вас понять, мне пришлось 
отбросить свою картину Мира.

Итак, приступаю к делу с самого начала.

Вообще, идея Вашего произведения заключается, видимо,  
в том, чтобы показать, что описание Мира, в котором 
наличествует "эфир", и описание Мира в СТО  
равноправны. То бишь мир высоких скоростей и больших 
расстояний (только законы движения, конечно) с 
одинаковым успехом можно описывать как тем, так и 
другим способами. У каждого из описаний имеются  
сильные и слабые стороны, и выбор какой-либо из данных 
концепций, видимо, дело вкуса.

Проблему же "сноса" световой волны относительно 
наблюдателя Вы решили примерами того, что этот 
наблюдатель просто не сможет определить вышеупомянутый 
"снос" (или "эфирный ветер"), поскольку он принимает 
световой сигнал, прошедший по замкнутому пути (туда и 
обратно). А при движении света по замкнутому пути 
происходят два компенсирующих друг друга "сноса", и в 
результате общего "сноса" не обнаруживается. Равным 
образом, если в открытой платформе из точки, 
находящейся посередине двух отражателей звука, 
одновременно выпустить в разные стороны звуковые 
сигналы, то эти сигналы, пройдя вправо и влево от 
источника и отразившись, вернутся в точку испускания 
одновременно. Несмотря на ветер, то есть на "снос" 
сигнала относительно точки испускания, в самой точке 
испускания этот ветер по данным сигналам определить 
будет не возможно. 

Но это возможно сделать каким-либо иными физическими 
методами. Закон относительности в этом случае должен 
нарушаться. Точно так же должно обстоять дело и при 
использовании света. Если имеется неподвижный "эфир", 
то наблюдатель, движущийся относительно этого "эфира", 
должен иметь какой-либо способ определить своё 
движение.

Попробую поразмышлять на данную тему. Привожу пример, 
который показан на рисунке 1.

Рисунок 1

Рис. 1 Допустим, что стержень АС, равный десяти единицам пространства, движется в покоящемся "эфире" слева направо со скоростью 0,2 единицы пространства за единицу времени. Скорость света равна единице пространства за единицу времени. Из точек А и С испускаются световые сигналы к середине стержня. Так как мы приняли, что имеет место "снос" световой волны относительно источника и наблюдателя, находящихся на стержне АС, то точка В, находящаяся на расстоянии четырёх единиц пространства от точки А (и соответственно шести единиц пространства от точки С), будет убегать от "левой" точки испускания света А1 и приближаться к "правой" точке испускания света С1. Через пять единиц времени свет пройдёт 5 единиц пространства, а поскольку точка В пройдёт одну единицу пространства,то световые сигналы и из правой, и из левой точек испускания попадут в точку В, в которой установлены зеркала. Световые сигналы отразятся от зеркал в поперечном направлении и через пренебрежимо малый отрезок времени попадут на экран, где сформируют интерференционную картину. Нас тут совсем не заботит одновременность выхода световых сигналов, так как свет испускается постоянно, а сама интерференционная картина зависит лишь от длины пути, пройденного световыми сигналами. Поскольку световые сигналы из левой и правой точек (А1 и С1) испускания пройдут одинаковое расстояние (пять единиц пространства), то интерференции не будет (или будет какая-то определённая; какая именно - нам тут не важно). Теперь повернём стержень АС относительно своей середины на 180 o. Теперь ситуация изменилась. Световой сигнал из правой точки испускания пройдёт до экрана меньший путь, чем и световой сигнал из левой точки испускания. Следовательно, интерференционная картина должна измениться. Однако, насколько мне помнится, такого явления в мире ещё не открыли. Более того - вследствие вращения Земли вокруг своей оси, движения Земли вокруг Солнца, движения Солнечной системы вокруг центра Галактики и т.д. при неподвижном "эфире" мы вообще не могли бы получить постоянную интерференционную картину. Она всё время должна была бы менять свой рисунок. Но в Мире наличествует постоянная интерференционная картина - следовательно, предположение о "неподвижности" эфира неверно. В данном случае не спасает положения и решение проблемы с помощью уменьшения длин стержней, как это делается при объяснении эксперимента с продольным и поперечным движением света. Тут все длины "продольные", и если и сокращаются, то одинаково. Следовательно, либо я что-то опять "намудрил" и меня вновь следует поправить, либо следует отказаться от неподвижного "эфира", в котором что-то перемещается. Как известно, физики сначала так и предположили: мол, "эфир" увлекается Землей, то есть движется вместе с системой отсчёта - но это противоречило опытам Физо и т.д. Вы это всё прекрасно и сами знаете. Кроме того повторюсь, что должны быть некие физические эффекты, которые обнаружили бы "неподвижность" эфира и движение нас относительно него. Например, "коперниковская" система Мироздания объясняет многие эффекты, которые "птолемеевская" система не объясняет: ускорение Кориолиса, приплюснутость земной сферы и т.д. При наличии "неподвижного" эфира относительно нас также должны быть хоть какие-то физические эффекты, подтверждающие существование данного феномена. Пока их нет. Поэтому физики и утверждают: "эфир" может и есть, но может его и нет. Пока это не важно, ибо для описания Мира сегодня он не нужен. Я думаю, рано или поздно что-то такое найдут, хотя вряд ли уже назовут эфиром. Итак, мне кажется, что Вы, уважаемый Вадим, всё же исходите из неверной посылки о том, что Мир и при наличии неподвижного "эфира" можно описать так же хорошо, как и с помощью СТО. Кроме этого, главного, я недопонял ещё и некоторые тонкости. Например, на картинках с часами, самолётом и кораблём Вы синхронизировали "часы" на движущихся объектах, при этом Вы должны были предполагать, как я показал выше, зависимость скорости сигнала от движения среды относительно наблюдателей. Среда относительно часов неподвижна, а среда относительно корабля движется (или корабль движется относительно среды, что одно и то же), то есть во втором случае имеется "снос" световой волны. Общая скорость волны относительно корабля окажется меньше собственной скорости волны на величину скорости корабля. Следовательно, при одинаковом расстоянии от корабля до самолета и от самолёта до часов моменты прихода сигналов к часам и кораблю будут не одновременными. Тут либо часы не синхронизированы, либо расстояния, которые проходит свет, не равны. Но Вы-то уверяете нас, читателей, что данная процедура и есть синхронизация - свет приходит одновременно, пройдя одинаковые расстояния. Следовательно, либо я опять что-то не так понял, либо тут присутствует независимость скорости света от движения наблюдателя относительно среды: скорости распространения волны как относительно часов (неподвижный эфир), так и относительно корабля (подвижный эфир) будут равны. Следовательно, закономерности распространение световой волны отличается от закономерностей распространения звука. Кроме того, пример с кораблём, самолётом и часами, даже с учётом особенности света, мне кажется не совсем верным. Ведь поскольку на Вашем рисунке 1 показаны часы, корабль, самолёт и поверхность Земли, то встаёт вопрос о связанности данных объектов с Землёй. Ясно, что часы находятся в системе отсчёта (СО) "Земля" и покоятся относительно неё. Корабль также находится в СО "Земля", но движется относительно неё. А вот с самолётом неясности. Тут возможны два варианта: 1. Самолёт находится в СО "Земля". 2. Самолет имеет свою СО, связанную, например, с "неподвижными" звёздами, относительно которых движется СО "Земля". Тут проще представить себе не самолёт, который поднялся с Земли и потому имеет добавочную скорость вращения Земли, а космолёт пришельцев, который прилетел из космоса, а потому не обладает дополнительной скоростью вращения Земли. В первом варианте СО "Земля" можно не принимать в расчёт: свет прошёл от самолета до часов и от самолёта до корабля одинаковое расстояние, но при этом корабль ещё и двигался. Следовательно, момент испускания света должен был находиться ближе кораблю, чем к часам. Поясню. Свет проходит расстояние от самолёта до часов на некоторое время. За это же время корабль удалился от часов на некоторое расстояние L1. Поскольку свет догонял корабль на эту величину L1 , то при испускании света корабль находился на величину L1 ближе к самолёту, чем самолёт к часам (углами между расстояниями я пренебрёг). Если к моменту получения светового сигнала расстояния от корабля до самолёта и от самолёта до часов одинаково, то, значит, вследствие движения корабля в момент испускания света расстояние от корабля до самолёта меньше, чем расстояние от самолёта до часов. Допустим, лётчик это расстояние учел и произвел испускание очень точно. Дальше корабль и самолёт движутся относительно часов (в данном варианте, напомню, мы движение Земли вокруг её оси или вращение Земли вокруг Солнца в расчёт не принимали, ибо все участники эксперимента изначально обладали дополнительными "не собственными" скоростями). До момента испускания второго светового сигнала самолёт проходит некоторое расстояние от точки испускания первого сигнала. Свет от второй точки до часов проходит теперь большее расстояние за большее время и, следовательно, корабль также пройдёт расстояние, большее на величину L2. Для того чтобы в момент приёма второго сигнала для отключения часов и переключения светофора расстояния от корабля до самолёта и от самолёта до часов были равны, скорости корабля и самолёта должны быть подобраны соответствующим образом. (Просто для балды напишу формулу Vk = 2 Vc (T+t1)/(t2+T) , она тут не важна, главное, что есть некая зависимость скоростей корабля и самолёта). Летчик и это должен рассчитать.) Во втором варианте дело осложняется тем, что СО "Земля" вращается с определённой скоростью вокруг своей оси (аналогично и вращение Земли вокруг Солнца). Эта скорость самолёту-космолёту изначально не присуща, а следовательно, игнорировать её уже нельзя. Проще представить, что это не Земля вращается, а самолёт приобретает некую отрицательную скорость. Следовательно, пришельцам придётся увеличить скорость своего "самолёта-ракеты" на величину скорости вращения Земли, чтобы дополнительно догонять корабль или убегать от часов. Вы, уважаемый Вадим, не рассматриваете эти два варианта, а сразу же на своём рисунке 1 выбирает вариант 1 (о вращении Земли и о её влиянии на расстояния у Вас нет ни слова). Учтя всё это, перехожу к Вашему рисунку 2. Тут уже Вы выбрали вариант 2, поскольку на этом рисунке самолёт, словно ракета, не зависит от СО Земли. Самолёт-ракета приобретает "обратное" относительно СО "Земля" движение, и часы вдруг начинают приближаться, а корабль удаляется слишком быстро по сравнению с тем, что рассчитал лётчик в первом варианте. Но так делать не корректно. Сначала мы считаем, что мы сидим в самолёте и в общей скорости самолёта уже учтена скорость вращения Земли (мы взлетали с аэродрома и изначально имели скорость аэродрома относительно Солнца), а потом вдруг перешли на Солнце и оказались на ракете, которая прилетела из космоса и не имела изначальной скорости вращения Земли. Уж либо то, либо это, но никак не "перескакивание" от одной версии к другой (или, может, я что-то не так понял?) Теперь возьмем другой пример - движение двух стержней. Само начальное условие вызывает вопрос: каким образом и кто в момент t=0 определил, что источники на обоих стержнях "сработали одновременно"? Даже словосочетание "в абсолютном смысле" не помогает мне понять это. Мне кажется, это уж слишком смелое допущение. Оно заставляет усомниться во всех дальнейших рассуждениях. И ещё. Введём одну хитрость. Когда я учился в институте, мне говорили, что в первую очередь нужно проверять граничные условия. Основываясь на этом, рассмотрим следующую точку t=1 - но только предположив, что скорости движения стержней не 0,5 единицы пространства в единицу времени, а такие же, как и у света - одна единица пространства в единицу времени. В данном случае свет от источника до точки В не дойдёт, поскольку точка В будет "убегать" от источника света с той же самой скоростью, с которой свет станет "догонять" точку В. Маркёр в точке В не сработает и, следовательно, размер стержня АС на стержне ЕД станет бесконечным или нулевым, то есть неопределённым. Может, я зря беру граничные условия? Но скорости стержней друг относительно друга (а не относительно "неподвижного" эфира) в самом Вашем примере равны как раз скорости сигнала со всеми вытекающими фантазиями. А в целом в Вашей статье мне всё нравится. Не буду Вас более загружать своими сомнениями.
 

Просмотр всех сообщений по данной теме
Полный список

Тема Автор Дата
Вадиму мимоходом М.Галиев 25/07/2006 11:18
Re: Вадиму мимоходом VadimPro 15/08/2006 09:52
Ответ Вадиму М.Галиев 15/08/2006 09:54
Ответ Муниру VadimPro 15/08/2006 10:01
Re: Ответ Вадиму Мунир Галиев 15/08/2006 10:04
Ответ Муниру VadimPro 15/08/2006 10:08
То ли вопрос, то ли ответ... Мунир Галиев 21/08/2006 14:03
Вот, давно бы так! VadimPro 24/08/2006 22:16
Нет, не солгали предчувствия мне... VadimPro 04/09/2006 20:29
Хочется понять... Мунир Галиев 07/09/2006 15:22
Главное - наличие желания VadimPro 08/09/2006 22:27
Привлекаю на подмогу "авторитетов" VadimPro 28/09/2006 23:52
Желания у меня много, а вот времени... Мунир Галиев 11/09/2006 16:03
А мы никуда и не торопимся.... VadimPro 15/09/2006 23:41