>Но это не разрешило проблемы наличия эфирной среды, так как свойства эфира должны быть противоречивы: он должен быть упругим как сталь для распространения различных волн без искажения, а сопротивление движению тел в нём = 0
Это противоречие разрешается в теории Декарта: планета не пересекает эфир, а летит в эфирном вихре (как щепка в водовороте).
> К тому же эфир в опытах Майкельсона и др. не был обнаружен
Есть опыты Дейтона Миллера, где эфир был обнаружен. Их значение стараются принизить, но это друг Майкельсона, сам Майкельсон выступал в его поддержку и даже подтвердил повторными опытами скорость 6 км/с (в 1929 году). В России эти опыты ни разу не проводились (по крайней мере, открыто и официально). Я принялся было обсчитывать опыты Майкельсона из статьи 1887 года, а там эфир таки есть, 8,5 км/с. Как еще можно было обсчитать эти таблицы, что там якобы ноль? Это же арифметика и эксель, возьмите для расчета мой эксель, а как получится расчет у вас? https://disk.yandex.ru/d/3xqwDoD7ZMiIrA
Эйнштейн во время работы в патентном бюро, 1902-1909 г. Коллаж из фото из открытых источников
Содержание поста. Обращение к читателям. Причины разработки СТО. Как Эйнштейн расправился с эфиром и светом. Особенности СТО. Почему восхищаются СТО? Об общей теории относительности (ОТО).Дополнение: основные формулы Лоренца. Темы последующих постов по СТО.
Обращение к читателям Я начинаю публиковать серию постов по анализу специальной теории относительности (СТО), выяснению причин парадоксальности её результатов, а также объективности выводов. Сейчас по этим вопросам имеется много публикаций. В большинстве публикаций для широкого круга читателей имеют место чрезмерные упрощения и примитивные аналогии, В которых указания на реальность выводов СТО, а также критические замечания в её адрес зачастую являются недостаточно обоснованными. Поэтому я решил написать серию постов, в которых будут изложены положения и выводы СТО с последующим анализом и обоснованной критикой возможности их осуществления на практике. Я постараюсь сделать это просто и понятно, руководствуясь мнением лауреата Нобелевской премии, одного из создателей атомной бомбы Э. Ферми: «...В физике нет места для путаных мыслей, и физическая сущность любого действительно понимаемого вопроса может быть объяснена без помощи сложных формул». Непонятое для немногих – буду пояснять в ответах на комментарии, для многих – в дополнительных постах.
Причины разработки СТО Считается, что основная причина разработки СТО – кризис физики в конце Х1Х века.В1855 – 873 гг. Максвеллом были предложены уравнения классической электродинамики, описывающие закономерности электромагнитных явлений в сплошной среде, эфире. Тогда считали, что свет является электромагнитными упругими волнами, которые распространяются в неподвижном эфире, заполняющем всё пространство. Если это так, то можно определить скорость движения Земли относительно эфира. Такой опыт проделали Майкельсон и Морли в 1887 г. Затем они и многократно другие учёные его повторяли. Для этого луч света разделяли на два и посылали эти лучи по направлению движения земли по орбите и поперёк неё, потом соединяли. Из-за сопротивления эфира скорость света вдоль движения земли должна быть меньше. Но скорость света оказалась одинаковой в обоих направлениях. То есть сопротивления эфира не обнаружили. Но оно должно быть, раз эфир есть. Стали этому искать объяснение. Известные учёные (Лармор, Фитцджеральд, Лоренц, Пуанкаре) предположили, что причиной может быть сжатие движущихся тел от сопротивления эфира, компенсирующее уменьшение скорости света, а потом добавили и замедление времени. Они вывели формулы для уменьшения длиныдвижущегосяобъекта и замедления времени от сопротивления эфира (формулы Лоренца) раньше Эйнштейна (рис.1).
Рис. 1. Время получения основных результатов этими учёными. Их фото более позднего времени. Фото из открытых источников
Но это не разрешило проблемы наличия эфирной среды, так как свойства эфира должны быть противоречивы: он должен быть упругим как сталь для распространения различных волн без искажения, а сопротивление движению тел в нём = 0, но его сопротивление (по теории Лоренца и др.) сжимает электроны и большие тела при их движении. К тому же эфир в опытах Майкельсона и др. не был обнаружен. Всё это надо было объяснить. Но это был кризис не физики, а одной из её частей. И Эйнштейн его разрешил. Атомная физика в это время успешно развивалась: в 1896 г. А. Беккерель открыл радиоактивность урана; Мари и Пьер Кюри в 1898 г. – радий и полоний и т. д.
Как Эйнштейн расправился с эфиром и светом Эйнштейн разрешил этот кризис тем, что он принял за основу теории следующие положения (постулаты): 1. Эфира нет, так как он не обнаружен в опытах. 2. Скорость света в вакууме для всех тел, при их равномерном и прямолинейном движении – то есть в инерциальных системах отсчёта (ИСО) – постоянна и не зависит от движения источника и приёмника света. 3. Скорость света есть наибольшая скоростью движения. Но движение со скоростью света возможно только для света. 4. В различных инерциальных системах отсчёта движение описывается одинаковыми уравнениями, а законы природы действуют одинаково (принцип относительности).
На основе этих положений Эйнштейн в 1905 г. разработал механику, отличную от классической (Ньютоновской) – специальную теорию относительности (СТО), в которой время для движущегося объекта замедляется, длина уменьшается, масса с ростом скорости увеличивается. На какой основе и сколько времени Эйнштейн разрабатывал СТО? На этот вопрос мнения пишущих о нём различны: от безудержного восхваления до обвинений в плагиате. Сам Эйнштейн отмечал, что основным он считал ответ на вопрос, что можно увидеть, если двигаться за светом со скоростью света. Эйнштейн решил, что увидит свет. Поэтому он и принял пункты 2 и 3 (указанные выше) о скорости света.
Особенности СТО Все выводы СТОследуют из постоянства скорости света и независимости её от движения источника и приёмника света. Что я и покажу в следующем посте. В природе все объекты движутся. Поэтому движение или неподвижность определяют относительно иных тел. Эйнштейн заключил, что можно считать, что поезд движется относительно неподвижной земли, а можно считать, что земля движется относительно неподвижного поезда. В СТО неподвижным считается тот объект, где находится наблюдатель (человек или приборы). Для движущегося объекта время замедляется, длина уменьшается тем быстрее, чем больше его скорость. Для земных скоростей эти изменения очень малы, но быстро растут при приближении скорости объекта к скорости света, то есть для космических объектов и скоростей. В таких случаях говорят о релятивистских скоростях и других параметрах движения. Замедление времени, уменьшение длины определяются в СТО по формулам Лоренца.
Почему восхищаются СТО? Широкое распространение и восхищение специальной теорией относительности (СТО) вызвано тем, что она преподносится как эпохальный переворот в науке, полностью меняющий наше представление о связи пространства и времени, то есть о мироустройстве. Так ли это? Мы и выясним это в предлагаемых вниманию читателей серии постов.
Обобщей теории относительности (ОТО) Затем Эйнштейн разработал общую теорию относительности. В ней рассматривается движение с ускорением; но основное внимание уделяется теории гравитации (тяготения) с учётом искривления пространства и замедления времени вблизи массивных тел (солнца, земли и др.). В ОТО законы гравитации описываются тензорными уравнениями Эйнштейна.
Рис. 2. Искривление пространства. Фото из открытых источников
Дополнение: Основные формулы Лоренца В СТО все параметры движущегося тела обозначают штрихом ('): длина – L', время – t', масса – т' ит.д., а неподвижного – без штриха.Формулы Лоренца имеют простой вид:
где t'– время по часам движущегося объекта (поезда), t – время по часам на платформе, V – скорость поезда, С – скорость света. Подкоренное выражение меньше 1.
В следующем посте по СТО будет рассмотрен основной парадокс СТО – замедление времени для движущегося объекта.
Темы следующих посты по СТО: Основной парадокс СТО – замедление времени для движущегося объекта.Различное толкование соотношения хода часов в публикациях по СТО. Относительность одновременности. Уменьшение длины предмета при движении. Парадокс близнецов. Связь пространства и времени. О пространстве Минковского. Трансцендентально-кинетическая теория времени М. С. Аксёнова. Получение эффектов СТО при отсутствии замедления времени. Об экспериментальных подтверждениях СТО и использовании её положений на практике.
