Форум » Материалистические подходы » Парадокс близнецов: окончательное решение » Ответить
Парадокс близнецов: окончательное решение
usoff: Представим себе двое часов А и В. Затем А отделяются от В, движутся по замкнутому контуру и вновь возвращаются к В. При этом, утверждает Эйнштейн, часы А окажутся отстающими от В. Если на мгновение признать, что время в движущейся ИСО замедляется, то в этом утверждении нет ничего странного: перед нами простое приложение преобразований Лоренца к данному конкретному случаю. Единственное, что непонятно: почему мы должны думать, что двигались именно А, а не В? Потому, отвечают релятивисты, что именно А двигались с ускорением. Этот ответ, похоже, не очень-то устраивает и самих релятивистов, но они за него цепляются, поскольку никакого другого ответа у них в запасе нет. Я, впрочем, не намерен далее развивать эту тему, поскольку намерен показать, что всё это НЕ НУЖНО. Для того чтобы решить вопрос "окончательно и бесповоротно", достаточно представить, что часы А и В - это у нас не какие-то часы вообще, а... световые часы. (При этом далее я для простоты везде буду предполагать, что световые часы движутся в направлении, перпендикулярном их оси, т.е. движению света в них) Световые часы (СЧ) - это, с одной стороны, простейший пример, которым обычно иллюстрируют замедление времени. С другой стороны, схема движения лучей света в этих часах используется и в опыте Майкельсона (вертикальное плечо интерферометра), и при выводе преобразований Лоренца. То есть этот пример имеет принципиальное значение. Но есть и ещё один момент, который исследователи почему-то не замечают. Как только мы фиксируем свое внимание на СЧ, то тем самым ВЕСЬ релятивизм остается "за скобками", ЗА пределами нашего внимания... Релятивизм начинается ровно с того момента, когда мы "во имя" принципа относительности (одинаковости скорости света (с) для всех ИСО) утверждаем: если СЧ при движении замедляются, то и ЛЮБЫЕ часы (т.е. ВСЕ природные процессы) замедляются. Иначе говоря, время замедляется. Только при этом условии скорость с во всех ИСО будет одинаковой (принцип относительности будет соблюден). Но если мы имеем в виду ИМЕННО и ТОЛЬКО световые часы, то до "всех природных процессов" и до принципа относительности нам нет никакого дела, и соответственно утверждение о замедлении времени - как ОБЩИЙ принцип - отпадает само собой. Тезис "время замедляется" применительно к световым часам обретает предельно простой, можно сказать сермяжный смысл... Что значит "время замедляется"? Это значит, что интервалу времени Т на неподвижных часах, соответствует интервал ТК - на движущихся (где К - коэфф. Лоренца). Спрашивать почему, например, процесс пищеварения у движущегося наблюдателя замедляется, да еще и в точности в К раз - бесполезно, никто на подобные вопросы никогда не ответит. Но вот почему движущиеся СЧ замедляются в К раз - на это ответить проще простого. В движущихся СЧ свет от нижнего зеркала к верхнему и обратно движется не по вертикали, а по наклонной линии - гипотенузе прямоугольного треугольника. Прилагаем теорему Пифагора и получаем, что путь, проходимый светом в этом случае увеличивается в К раз. Соответственно и время, за которое свет преодолевает этот путь увеличивается также в К раз. Соответственно и интервалы времени, отмеряемые этими часами, замедляются, "растягиваются" в К раз. То есть интервалу Т на неподвижных СЧ соответствует интервал ТК - на движущихся. При этом сам коэфф. К - простое следствие из теоремы Пифагора. И всё это, в общем-то, банальности. И вот теперь САМОЕ ГЛАВНОЕ (и тоже по сути банальность). Расстояния, проходимые светом в СЧ в ИСО САМИХ ЭТИХ СЧ остаются НЕИЗМЕННЫМИ; они НЕ ЗАВИСЯТ движения СЧ. И эти самые расстояния свет в ИСО движущихся СЧ преодолевает за бОльшее время, чем в неподвижных. Что это значит? Правильно, это значит, что скорость света в ИСО движущихся СЧ МЕНЬШЕ, чем в ИСО неподвижных СЧ. Иначе говоря скорость света в разных ИСО - РАЗЛИЧНА. Таким образом, если двое СЧ А и В сначала находятся в одной точке, затем одни из них (например, А) начинают двигаться по замкнутому контуру и в итоге вновь оказываются в одной точке с В, и при этом показания часов оказываются различными, то мы не должны спрашивать: почему замедлились именно А, а не В? Точно так же не нужно спрашивать: по каким причинам это произошло? Ответы на эти вопросы совершенно безразличны. Потому что САМ ФАКТ того, что показания А и В в момент встречи различны, говорит о том, что скорость света в ИСО А и ИСО В РАЗЛИЧНА (была различной во время "автономного" движения А). Тем самым ВЕСЬ релятивизм, начиная с преобразований Лоренца, оказывается перечёркнутым, поскольку выясняется, что указанные преобразования соблюдение принципа относительности НЕ ОБЕСПЕЧИВАЮТ. Почему не обеспечивают? Потому что ситуация, которая предполагается в парадоксе близнецов, преобразованиями Лоренца изначально не предусмотрена. Предусмотрено лишь следующее: имеются две ИСО; в момент совпадения их начал в этой самой точке совпадения возникает вспышка света. Согласно принципу относительности, скорость света относительно обоих ИСО должна быть одинакова. Это значит, что световая поверхность в обоих ИСО должна быть сферой. Таковы исходные условия задачи. Чтобы решить её, Эйнштейн предположил, что масштабы времени и расстояний в разных ИСО зависят от V - скорости их относительного движения. И далее, уже сугубо математически выводятся преобразования Лоренца. Теперь, если приложим эти преобразования к двум часам, одни из которых движутся по замкнутому контуру и проч., - что получим? Если имеются в виду "часы вообще", то часы "которые двигались" при встрече покажут меньшее время, сравнительно с "покоящимися". И это кажется простым следствием из преобразований Лоренца. Так этот пример и преподносит Эйнштейн в "К электродинамике..." Остаётся, правда, маленький вопрос: какие именно из часов считать движущимися, а какие - покоящимися? Об этом и спорят по сей день... А если возьмем ИМЕННО световые часы? То что в движущихся СЧ скорость света меньше, чем в покоящихся, с этим согласны и Френель, и Максвелл, и Майкельсон, и Лоренц, и Эйнштейн, - да вообще все, кто придерживается волновой теории света. Это представление Эйнштейн прямо закладывает и в основание преобразований Лоренца. И как раз затем чтоб компенсировать, сделать невидимой в опыте эту разность скоростей света в движущихся и покоящихся СЧ он и предполагает зависимость, в частности, времени от скорости движения... И вот - предположил, и вывел формулы Лоренца и... что? Что он должен утверждать, когда "вдруг" обнаруживается, что СЧ А отстают от СЧ В (при движении первых по замкнутому контуру и проч.)? Разумеется, тоже, что он утверждал в самом начале, правда в обратной последовательности. В начале он утверждал (придерживался представления), что если СЧ движутся, то скорость света в движущихся СЧ меньше, чем в покоящихся. Теперь он должен утверждать: если СЧ А отстают от СЧ В, то скорость света от-но А во время их движения была МЕНЬШЕ (по крайней мере на одном из участков движения А) нежели отн-но В. - И тем самым то единственное условие, которому должны удовлетворять преобразования Лоренца (одинаковость с во всех ИСО) - НАРУШАЕТСЯ. Тем самым разом обнаруживается, что преобразования Лоренца бесполезны и бессмысленны: они дают сугубо формальное решение проблемы для какой-то группы частных случаев, но как только мы выходим за рамки этих частностей, главная цель указанных преобразований (соблюдение принципа относительности) оказывается столь же недостижимой, как если бы их вовсе не было. Более того, оказывается, что никакое формальное (математическое) решение проблемы вообще невозможно, ибо, если, с одной стороны, СЧ А и В должны показывать при встрече ОДИНАКОВОЕ время (потому что только в этом случае принцип относительности соблюдается), то с другой стороны, А и В необходимо должны показывать РАЗНОЕ время (это следует из элементарных представлений волновой теории) - условия взаимоисключающие. И последнее: почему-же все-таки замедляются именно СЧ А, а не В? Этот вопрос, как уже замечено, не важен, но любопытен. Представим двое СЧ А и В, которые движутся отн-но АСО С со скоростью V. В АСО С так же имеются "абсолютные" часы С. Далее, в некоторый момент часы А останавливаются отн-но С, какое-то время пребывают в покое, а затем догоняют СЧ В, двигаясь со скоростью kV (k>1). Какими будут показания всех трех часов в момент встречи А и В, если в момент отделения А от В все трое часов А, В, С были синхронизированы (сброшены в 0)? Предположим, что время, в течение которого А и В двигались порознь = Т (по часам С). Это время и покажут часы С в момент встречи А и В. Часы В движутся со скоростью V, поэтому времени Т на С будет соответствовать время Tb=T*Kb - на часах В (Kb - коэфф. Лоренца от V), Часы А движутся в k раз быстрее В, поэтому расстояние между А и В они преодолевают за время T/k - по часам С. Этому интервалу на самих часах А соответствует интервал (T/k)*Ka, где Ka - коэфф. Лоренца для kV. Но часы А отсчитывают этот интервал не с 0; какое-то время они находятся в покое и "считают" время синхронно с С (т.е. быстрее В). Это время равно, очевидно, Т-T/k (как по часам А, так и по часам С). Таким образом, в момент встречи А и В часы А будут показывать время: Ta=(T-T/k) + (T/k)*Ka = T(1 - 1/k + Ka/k) В то время как Tb=T*Kb. Если теперь подставить в эти формулы различные значения k и V, то увидим, что всегда Ta<Tb, т.е. часы А отстают от В. Почему так? Да просто потому что коэффициент Лоренца ведет себя по разному, не симметрично при изменении V (уменьшении/увеличении). При уменьшении V он гораздо медленнее приближается к 1, чем при увеличении V - к 0. Поэтому часы А при всяком уменьшении их абсолютной скорости, ускоряются медленнее, чем замедляются - при ее увеличении. Эту зависимость частично сглаживает зависимость Ta от k, но лишь частично. В целом... "побеждает Пифагор", т.е. зависимость Ta от Ka (К, напомню, следствие теоремы Пифагора). Итак, релятивисты правы: замедляются всегда часы, которые движутся с ускорением. Но В ЧЕМ они правы? Ни инертность, ни ОТО, ни неравноправие ИСО, ни даже собственно ускорение здесь ни при чем. Просто если А движутся с ускорением, то скорость света в ИСО А на каких-то участках движения А больше, а на каких-то меньше, чем скорость света в ИСО В. И зависимость хода А от этой скорости такова, что А при встрече всегда отстают от В. В свою очередь эта зависимость определяется... Пифагором и простейшими классическими представлениями. Итак, еще раз констатируем: скорость света в разных ИСО РАЗЛИЧНА, преобразования Лоренца бесполезны (не достигают цели, ради которой "придуманы"); и, второе, парадокс близнецов разрешим, притом, ЛЕГКО, но лишь при условии - если признать физическую реальность АСО. - Лишний гвоздь в крышку гроба релятивизма.
Ответов - 0
полная версия страницы