ПСЕВДОНАУЧНОСТЬ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ ЛОРЕНЦА ПРОСТО И ПОЧТИ БЕЗ ФОРМУЛ

07 февраля 2019

Известно высказывание А. В. Суворова по поводу учёных-академиков, которые по его словам самые простые вещи умудряются сделать непонятными. Трудно не согласиться с великим русским полководцем, особенно если попытаться понять суть преобразований Лоренца. Одна лишь цитата из Википедии: «Преобразования Лоренца – линейные (или аффинные) преобразования векторного (соответственно, аффинного) псевдоевклидового пространства, сохраняющие длины или, что эквивалентно, скалярное произведение векторов». После такого наукообразия мало у кого возникнет желание разобраться в сути вывода этих преобразований, а у кого такое желание было, то и оно скорее всего пропадёт. И делается это неспроста, потому что если разобраться в сути вывода преобразований Лоренца, то их псевдонаучность станет очевидной. Как говорится, судите сами.

Опираясь на отечественный и «лучший зарубежный» учебники, рассмотрим физическую сущность вывода преобразований Лоренца. Именно физическую, потому что из математической по своей сути процедуры вывода преобразований координат получены новые физические законы: ограничение на скорость относительного движения тел, равное скорости света, физические эффекты замедления времени и сокращения размеров тел в направлении их движения, составившие основу специальной теории относительности (СТО) А. Эйнштейна и современной релятивистской физики.

Начнём с того, что в учебниках физики выводы преобразований Лоренца преподносятся с позиций СТО. Эйнштейн вывел их заново, опираясь на свои постулаты, точнее на альтернативную формулировку второго постулата, согласно которой «все наблюдатели получат для скорости света одно и то же значение, независимо от их скорости относительно источника» [1, с. 31]. Согласно этой формулировке, абсурдной по своей физической сути, скорость фотона относительно любого объекта (за исключением источника света, согласно гипотезе Эйнштейна о несложении скоростей света и источника) равна скорости света, а скорость самого объекта не имеет при этом никакого значения и может быть принята за нуль! Именно необходимостью подстраивания под этот новый «закон» сложения, точнее несложения, скоростей света и материального объекта и объясняется постановка задачи соответствующего изменения преобразований Галилея, основанных на законе векторного сложения скоростей. Однако Х. Лоренц вывел свои преобразования совсем с иной целью и исходя из сложения скоростей света и источника.

Исходными обычно рассматриваются две системы координат: неподвижная S-система с заданными координатами точки М и движущаяся относительно неё со скоростью v вдоль оси x S'-система. Вывод новых преобразований координат начинается с введения коэффициента γ в преобразования Галилея: прямые x' = γ(x – vt) и обратные: x = γ(x' + vt). После этого ставится задача вывода преобразований времени и выражения для коэффициента γ [1, с. 39].

В чём заключается физический смысл введения коэффициента γ в преобразования координат Галилея? По сути, это коэффициент, определяющий изменение метрики или единиц измерения длины и времени при переходе от одной системы координат к другой. Тем самым предполагается возможность изменения (причём одинакового изменения) течения времени и линейных размеров вдоль координаты x при переходе от одной системы отсчёта к другой, движущейся относительно первой, то есть вводится физика в математическую процедуру преобразований координат. Отметим, что все эти догадки и предположения нашли своё «блестящее подтверждение» в СТО, став ныне «неоспоримыми» законами физики.

Однако сама постановка задачи абсурдна ввиду того, что исходные формулы преобразований координат совместимы между собой только при γ = 1: координаты точки после прямых и обратных преобразований при γ ≠ 1 не совпадают с исходными значениями. Данный факт уже позволяет считать неправомерной подстановку коэффициента γ в преобразования Галилея. Несмотря на это, Лоренц нашёл способ обеспечить совместимость прямых и обратных преобразований координат: методом подстановки он вывел преобразования времени из преобразований координат [2, с. 104]. В результате возникла взаимозависимость координат и времени – не только координаты точки зависят от времени, но и время стало зависеть от координат! Если первое естественно, то второе – просто нелепо. Не существует разумного объяснения разному течению времени в носовой и кормовой частях движущегося космического корабля. Поэтому полученная Лоренцем зависимость времени от координат доказывает, что формулы преобразований времени должны выводиться иным, независимым от преобразований координат способом. Но такого способа нет в современной физике.

Тем не менее, с выводом преобразований времени, пусть даже недопустимым способом, задача получения совместимых между собой прямых и обратных преобразований координат с коэффициентом γ была решена Лоренцем, причём, и это самое главное, при любых значениях коэффициента γ! Что это означает? Это означает, что выводить какие-либо выражения для коэффициента γ в преобразованиях Лоренца не имеет никакого смысла, так как прямые и обратные преобразования координат и времени справедливы, то есть совместимы между собой при любых значениях γ, при любом определении этого коэффициента. Отсюда следует, что изменение метрики пространства и времени (значение γ) при переходе от одной системы отсчёта к другой может быть любым, каким заблагорассудится!!! Данный факт доказывает бессмысленность введения коэффициента γ в преобразования Галилея и несостоятельность самой идеи зависимости метрики пространства и времени от скорости движения [3, с. 34].

Несмотря на это, Лоренц (а следом за ним и Эйнштейн) воспользовался неограниченными возможностями по выдумыванию конкретного выражения для γ и путём рассмотрения движения двух световых сигналов, каждый в своей системе координат [2, с. 104], из преобразований координат получил тождества ct' = γt(c–v); ct = γt'(c+v) и, перемножив их левые и правые части, вывел известное выражение γ = 1/(1–v2/c2)1/2, использованное ранее Фитцджеральдом для объяснения опыта Майкельсона-Морли. Вместе с этим Лоренц получил физически ничем необоснованное ограничение на скорость относительного движения, равное скорости света, при превышении которого преобразования перестают быть вещественными.

Почему именно лоренцево выражение для γ принято в физике из множества любых иных, абсолютно равноправных, выражений или постоянных значений коэффициента γ (например, γ = v/c или γ = v2/c2, или γ = 15 и т. д.), не имеет даже намёка не то что на объяснение, но и вообще на упоминание, как будто такой проблемы не существует. И это не случайно, так как нет ничего, что бы позволило выделить какое-либо определение коэффициента γ, как единственно верно отражающее изменение течения времени и длин тел при изменении скорости движения. Нет такого физического обоснования и для релятивистского коэффициента γ. Поэтому принятие конкретного выражения для γ из множества возможных и равноправных выражений или значений является полнейшим произволом, не допустимым в науке и доказывающим псевдонаучность преобразований Лоренца.

С каких пор в математическую процедуру вывода преобразований координат вводится конкретный физический объект (свет, фотоны) с конкретной скоростью движения? Если даже такое введение осуществлено, то его результат (в случае его обоснованности) должен относиться только к подобным объектам. Также и возникающее в преобразованиях Лоренца ограничение на скорость относительного движения должно относиться только к фотонам и подобным им объектам, движущимся со скоростью света. Можно вместо световых сигналов аналогично Лоренцу рассмотреть движение двух черепах и получить ограничение на скорость относительного движения систем координат, равное скорости черепах. Физического смысла в обоих случаях нет никакого – какой объект и его скорость будем рассматривать, такое ограничение и получим. Это доказывает, что преобразования координат следует рассматривать чисто математически, то есть абстрактно, как это и принято в математике, без привлечения конкретных физических объектов.

Ограничение на скорость относительного движения, вытекающее из вывода коэффициента γ, возникает вследствие фактического задания координат сразу двух объектов (световых сигналов), каждый из которых движется в своей системе координат. Такая схема не соответствует исходной задаче вывода преобразований координат, в которой координаты объекта заданы только в одной системе координат. На то и вводятся преобразования координат, чтобы, зная координаты и скорость объекта в одной системе координат, иметь возможность определить координаты этого объекта в любой момент времени в другой системе координат, движущейся относительно первой с некоторой скоростью. Лоренц, введя два объекта, движущиеся с одинаковой скоростью, каждый относительно своей системы координат, заменил задачу определения координат объекта на задачу установления соответствия между координатами двух объектов, то есть перешёл от формул расчёта координат к тождествам, из которых и вывел выражение для γ. Вследствие этого и возникло чисто «технически» ограничение на скорость относительного движения систем координат.

Так введение сразу двух физических объектов в математическую процедуру вывода коэффициента γ привело к появлению физически ничем не обоснованного ограничения на скорость относительного движения тел, принятого в теории относительности. Очевидно, что из процедуры вывода преобразований координат не может быть получен вывод о существовании некоторой максимальной скорости относительного движения тел или максимальной скорости движения в природе. Из математической процедуры вывода преобразований координат не выводятся законы физики! Поэтому само существование ограничения на скорость относительного движения систем координат или тел, возникающего в преобразованиях Лоренца, должно рассматриваться как признак их принципиальной ошибочности.

Отметим, что в настоящее время введение Лоренцем двух световых сигналов уже практически нигде и не упоминается. В учебниках рассматривается один световой сигнал по Эйнштейну. Автор теории относительности сумел «вывести» выражение для релятивистского коэффициента γ, рассматривая один световой сигнал, который движется одновременно с одной и той же скоростью света относительно двух разных систем координат, движущихся в свою очередь друг относительно друга с некоторой скоростью! Согласно этому беспримерному по своей абсурдности представлению о движении света, следующему из ошибочной гипотезы Эйнштейна о несложении скоростей света и источника [3, с. 60], тождества между координатами светового сигнала в двух системах координат оказались такими же, как и для двух световых сигналов Лоренца. Поэтому и результат (выражение для γ) получился таким же, как у Лоренца.

Следует остановиться и на экспериментальной проверке преобразований Лоренца, знаменитом эксперименте Майкельсона-Морли, который в современной физике считается экспериментальной основой теории относительности [1, с. 15] и, соответственно, преобразований Лоренца. Уже становится привычным тот факт, что некоторые утверждения в современной физике, прежде всего связанные с теорией относительности, не только не соответствуют действительности, но и прямо ей противоположны, то есть являются ложными. Так и результаты эксперимента Майкельсона-Морли и его последующих более точных воспроизведений на самом деле являются неопровержимым доказательством ошибочности и неприемлемости в физике преобразований Лоренца и основанной на них СТО!

Главная цель эксперимента Майкельсона-Морли заключалась в экспериментальном подтверждении существования эфира. Для уловления «эфирного ветра» предполагалось использовать гипотетический эффект сноса света эфиром. Эффект не был обнаружен, что было воспринято, в основном под влиянием Эйнштейна, как доказательство несуществования эфира. В то же время Д. Ф. Фитцджеральд и Х. Лоренц [1, с. 60] объяснили результат эксперимента тем, что снос света эфиром компенсируется лоренцевым сокращением продольного плеча интерферометра.

Эйнштейн отверг существование эфира, а за основу СТО принял преобразования Лоренца, из которых следует лоренцево сокращение, войдя тем самым в противоречие с результатом эксперимента Майкельсона-Морли. Существование лоренцева сокращения при несуществовании эфира или при отсутствии сноса света эфиром должно было бы дать смещение интерференционных полос точно такое же, какое ожидалось в опыте за счёт сносящего действия на свет «эфирного ветра», раз одно явление компенсирует другое. Но опыт дал отрицательный результат – отсутствие смещения, следовательно, если не существует сноса света эфиром, то не существует и лоренцева сокращения! Добавим к этому, что эффект сноса света эфиром при их относительном движении с постоянной скоростью до сих пор не обнаружен ни в одном эксперименте. Таким образом, проведенные эксперименты доказывают несуществование лоренцева сокращения и неприемлемость использования преобразований Лоренца в физике.

Такова физическая, точнее псевдонаучная, сущность, как процедуры вывода, так и самих преобразований, «открытых» [1, с. 39] Х. Лоренцем и положенных А. Эйнштейном в основу теории относительности. И вот уже более столетия эта теория насаждается так называемым западом как «величайшая научная теория» человечества, а физики-релятивисты, зомбированные «успехами» релятивистской физики, не в состоянии увидеть и осознать её лженаучный характер. А многие попросту не хотят, ведь так удобно ехать по наезженной колее!

Литература

Типлер П. А., Ллуэллин Р. В. Современная физика: В 2-х т. Т. 1: Пер. с англ. – М.: Мир, 2007.
Матвеев А.Н. Механика и теория относительности, Издательский дом «ОНИКС», Москва, 2003.
Авдеев Е. Н. Ошибки и заблуждения современной физики (теория относительности и классическая теория тяготения). – М.: ЛЕНАНД. URSS (Relata Refero). 2018.