О свойствах пространства-времени сто

 

СТО Эйнштейна гораздо легче понимать - хоть критически, хоть позитивно,  зная тот круг явлений, которые стоят за ее постулатами и выводами. Естественно, мы не можем согласиться с тем, что она описывает свойства пространства-времени. Пустому пространству, в отличие от наших систем, не присущи принадлежащие ему процессы, какие могли бы служить его собственными часами и показывать ход его времени. Нет и неразрывного единства пространства и времени, которое составляло бы четырехмерный континуум, как это постулируется в СТО. Причина же этого постулата фактически в следующем.

 

Система координат СТО – ее мера длины и времени,  есть система, самоорганизующаяся целиком, если часы синхронизируются автоматически или самопроизвольно, или тождественная ей система с ручной синхронизацией. Тождественна она и нашей системе из простейших осцилляторов, и в той же мере сама является объектом четырехмерным, пространственно-временным, как и все самоорганизующиеся тела. Такая мера тоже содержит свое внутреннее время, иначе не была бы предметом целым.

 

Измерение - это сравнение с мерой. При измерении, например, космических расстояний, которые не содержат в себе физически никакого времени, т.е. трехмерны, релятивист сравнивает их с этой четырехкомпонентной мерой. Однако объект и мера оказываются при этом неадекватными, несоизмеримыми как метр и литр, если не приписать объекту еще одну излишнюю компоненту: метру, например, – придуманную площадь поперечного сечения, которая придаёт ему объём в литрах, а расстояниям в пространстве – некое собственное время, что и делается в СТО: пространство и время объявляются единым целым.

 

Размеры самоорганизующихся тел, а потому и масштабы СО СТО, зависят от скорости ее движения. СТО же полагает их заведомо постоянными и от скорости не зависящими. Естественно, измеряя космические расстояния, она получает результаты, зависящие от скорости этой гибкой меры. Но, полагая постоянной меру, а не объект, она относит гибкие свойства самоорганизующейся меры к числу свойств измеряемого объекта – расстояний в пространстве. Так и получаются те чудесные свойства пространства-времени, которые шокируют публику вот уже сто лет. Зато они некогда породили сенсацию, разоблачавшую классическую парадигму и сделавшую СТО популярной, да и теперь порождают желание изучить СТО и разобраться в ее странностях.

 

 

Поля тяготения и абсолютная система координат

 

Как уже было сказано, отыскать классическую АСО можно было больше века назад, причем очень просто. Для этого достаточно рассмотреть, например, движение пары взаимосвязанных осцилляторов в равномерном поле тяготения.

 

Пусть два синхронных и синфазных осциллятора - вибратора Герца -занимают в полях друг друга устойчивые положения – динамические потенциальные ямы, находясь друг от друга на расстоянии “l”, чуть меньшем длины волны, и образуют упруго связанную пару. Когда эта пара движется по инерции со скоростью “v”, то колебания в переднем вибраторе отстают от колебаний в заднем на временной интервал dT, равный l*v/c^2, где “с” – скорость света. Когда этого равенства нет, то вибраторы не находятся в потенциальных ямах или движутся не по инерции.

 

Пусть вибраторы оказались в поле земного притяжения один над другим и получили ускорение. При свободном падении на тела как бы не действуют никакие силы, они не подвергаются деформациям, как и при планетарных движениях. Потому будем полагать, что если пара падает свободно, то ее движение остаётся инерциальным, и вибраторы не выводятся из устойчивых положений. Значит, с увеличением скорости этой пары между колебаниями вибраторов появляется нарастающая разность фаз, т.е. разность хода колебательных процессов во времени или нарастающий временной интервал dT, равный dh*v/c², где dh – расстояние между вибраторами по высоте.

 

Нарастание временного интервала означает, что частота колебаний f нижнего вибратора меньше, чем верхнего, на некоторую величину df, т.е. со снижением гравитационного потенциала частота вибраторов уменьшается. Современная физика, точнее общая теория относительности, называет это замедлением времени в полях тяготения.

 

По причине разности частот вибраторов за отрезок времени t накапливается временной интервал, равный t*(df/f), откуда следует: t*(df/f) = dh*v/c^2. Дифференцируя по, t получаем:

 

df/f = dh*g/c², где g = dv/dt – ускорение земного притяжения.

 

Величина относительного замедления колебаний в условиях Земли получается равной df/f = 1,09^-16 [1/m].

 

Если связанная пара вибраторов вращается по орбите спутника Земли, оставаясь один над другим, то не имеет вертикальной скорости, потому временной интервал между колебаниями остаётся равным нулю, а значит частоты колебаний равны. Причина, видимо, в том, что верхний вибратор движется немного быстрее нижнего, потому колебания в нем замедлены движением в большей степени, чем нижнего, что и уравнивает частоты. Проверим.

 

Центростремительное ускорение v²/h, где h – радиус кривизны и высота от центра Земли, равно величине g: h*щ² = g, где щ - угловая частота вращения по орбите, а скорость пары v = щ*h.

 

Коэффициент замедления колебаний скоростью:

 

k = [1 – v²/c²] =[1 – (щ*h/c) ²]^1/2.

 

Разность таких коэффициентов при малой разности высот dh:

 

(dk/dh)*dh = dh*h*(щ/c) ²,

 

откуда, заменяя h*щ ² = g, получаем ту же зависимость: df/f = dh*g/c², т.е. замедление колебаний нижнего вибратора по причине более низкого потенциала гравитации точно компенсировано замедлением колебаний верхнего по причине большей его скорости.

 

В поле тяготения всё происходит так, будто вибраторы находятся в электромагнитной среде, подобной светоносному эфиру, причем в среде с неравномерной плотностью, диэлектрическая и магнитная проницаемости  которой тем больше, чем ниже потенциал гравитации. Если понимать вибраторы как реальные колебательные устройства, содержащие, например, колебательный контур из конденсатора и катушки индуктивности, то замедление колебаний в этом контуре происходит как бы потому, что в катушку и конденсатор затекает всё более плотная электромагнитная среда (т.е. со всё большими диэлектрической и магнитной проницаемостями), увеличивая индуктивность и ёмкость.

 

Такая среда замедляет скорость всех электромагнитных процессов, в том числе движение волн. Всякие электромагнитные объекты, в том числе вибраторы, в неравномерной среде втягиваются электромагнитными силами в более плотные участки среды. Потому движение пары вибраторов происходит согласованно, вибраторы движутся вместе с потенциальными ямами, не выходя из них. Устойчивое расстояние между вибраторами при перемещении его в полях тяготения останется неизменным, замедление колебаний не приведет к увеличению длин волн и устойчивого расстояния, т.к. в той же мере замедляется скорость волн или, что то же самое, замедляется время, а точнее замедляются все процессы, включая прохождение волн от одного вибратора до другого.

 

Сказанное даёт основания связывать эфир с полями тяготения и тяготеющими массами, а  электромагнитную плотность эфира (коэффициент преломления, диэлектрическую и магнитную постоянные) - с отрицательным гравитационным потенциалом, обратно пропорциональным скорости света. 

 

Есть ли эфир в действительности или его нет, но такое представление весьма удобно для понимания явлений, для рисунков и расчетов. Понятием «замедление времени» пользоваться неудобно, приходится ломать голову, что не всегда к месту. Достаточно посмотреть, например, на размерность хотя бы индуктивности той же катушки: в*сек/а. Что проще: со снижением высоты увеличивается индуктивность или удлиняются секунды? Результат-то одинаковый. Если измерять индуктивность катушки через длинные провода, находясь, например, высоко над ней, то измерения покажут увеличенную индуктивность, а не иной ход времени.

 

Допустим, массивный космический объект находится где-то на столь отдалённом краю вселенной, что потенциал гравитации, а потому и скорость света (или, что то же самое, ход времени) вблизи него определяется массой и полем тяготения самого этого объекта, но не другими  массами, слишком уж далёкими. Гравитационный потенциал какой либо тяготеющей массы зависит от расстояния R как 1/R. Суммарный потенциал этой массы среди других масс, окружающих, меняется как 1 + 1/R. И если бы эта масса имела точечный размер, то потенциал вблизи нее приближался бы к нулю, а значит и скорости процессов тоже.

 

В идеальном случае скорость света окажется пропорциональной расстоянию от объекта, т.е. свет будет двигаться вокруг объекта по планетарным траекториям и относительно только этого объекта. Если наша вселенная имеет размеры в каком-то смысле ограниченные, то с удалением от нее скорость света, возрастает до бесконечности, и свет там движется по окружностям и планетарным траекториям вокруг вселенских масс и относительно них.

 

А объект, относительно которого движется свет, и есть начало координат абсолютной системы отсчета. Получается, что АСО - это те же тяготеющие массы, которые создают потенциал гравитации. А это значит, что в наших условиях АСО тоже существует, и формируется она так же, как гравитационный потенциал, - складывается из влияния масс окружающей материи, относительно которой и движется свет. И мы вполне можем для своего удобства понимать суммарное поле тяготения окружающих масс как светоносный эфир, относительно которого скорость света во все стороны одинакова и зависит от его электромагнитной плотности – от гравитационного потенциала, от «густоты пересекающихся силовых линий» полей тяготения всех масс вселенной.

 

Все сведения, на которых построено это рассуждение, в том числе вибраторы Герца, физика имела очень давно, мы не выходили за рамки существовавшей тогда теории, - действовали будто в далеком прошлом, потому и физика прошлого не могла испытывать никаких трудностей в таком же определении АСО и объектов, на которые она опирается. Но мы получаем сведения не прямо из истории, а так или иначе от людей, имеющих свои мнения и цели, которые могут далеко не совпадать с фактами истории.

 

Кстати, частная теория относительности Эйнштейна сама по себе не отрицает эфир, она в нем просто не нуждается. Но эфир упорно отрицают ее сторонники, дабы показать недостаток классической теории, и это помогло им победить в научной революции. Когда же она победила, Эйнштейн снова использовал понятие эфира – уже в общей теории относительности (ОТО). Заметим также, что классическая физика не приписывала полям тяготения собственной энергии и массы. А согласно ОТО они ее имеют, т.е. поля тяготения сами имеют тяготеющую массу и создают тяготение, отчего из уравнений ОТО получаются сферы сингулярности (т.е. по-русски нелепости) и черные дыры во вселенной.