В. А. Ацюковский. Критический анализ основ теории относительности

Содержание

Введение

Глава 1. Логические основания теории относительности

1.1. Об исходных постулатах теории относительности А. Эйнштейна

1.2. Логика специальной теории относительности (СТО)

1.3. Логика общей теории относительности (ОТО)

Глава 2. О методических особенностях постановки экспериментов и интерпретации их результатов

2.1. Некоторые методические особенности постановки и проведения экспериментов

2.2. Некоторые особенности интерпретации результатов экспериментов

Глава 3. Эксперименты по специальной теории относительности

3.1. Исследования эфирного ветра с помощью интерферометров с длиной оптического пути более 10 м

3.2. Исследования эфирного ветра с помощью интерферометров с длиной оптического пути менее 5 м

3.3. Исследование эфирного ветра в частичном вакууме

3.4. Исследования эфирного ветра с помощью мазеров

3.5. Исследования ротационного эффекта в эфире

3.6. Исследования зависимости массы от скорости с помощью заряженных частиц

3.7. Исследования зависимости течения времени от скорости

Глава 4. Эксперименты по общей теории относительности

4.1. Проверка принципа эквивалентности

4.2. Исследование гравитационного смещения спектров

4.3. Исследования «красного смещения» спектров далеких галактик

4.4. Исследование смещения перигелия орбиты Меркурия

4.5. Исследование отклонения света массой Солнца

4.6. Эксперименты по обнаружению гравитационных волн

Выводы

Литература

Введение

Прошло более ста лет с момента публикации А. А. Майкельсоном результатов своего знаменитого эксперимента по обнаружению эфирного ветра. Эти результаты, показавшие, что на уровне поверхности Земли эфирный ветер отсутствует, хотя ожидалось, что его скорость будет соответствовать орбитальной скорости движения Земли вокруг Солнца (30 км/с), для многих оказались неожиданными. Повторение эксперимента А. А. Майкельсоном и Е. В. Морли (1886—1887) подтвердило полученный результат. Именно это обстоятельство послужило основанием для формирования А. Эйнштейном (1905—1910) специальной, а в 1915—1916 годы общей теории относительности.

Блестящие успехи теории относительности в области электродинамики движущихся тел и в области движений с околосветовыми скоростями, наряду с хорошо известными положительными теоретическими и практическими результатами, повлекли за собой также некоторые философские трактовки. Они распространяют постулаты, методы и выводы теории относительности за пределы той области, в которой они апробированы, и поэтому приводят к некорректности в общефилософском плане. В этих трактовках считается, что логические построения теории относительности имеют силу «абсолютной истины», а ее экспериментальные подтверждения обладают полнотой и исчерпывающим характером. Критика теории относительности, ранее широко развернутая на страницах научных журналов, начиная со второй половины шестидесятых годов практически исчезла.

Однако ряд положений, выдвинутых теорией относительности, по-прежнему вызывает сомнения, а «экспериментальные подтверждения» не всегда оказываются убедительными. Выводы же, вытекающие из постулатов теории относительности, имеют далеко идущие последствия. Так, вывод специальной теории относительности (СТО) об отсутствии в природе эфира лишает энергию ее материального носителя. Понятие «поле — особый вид материи» является попыткой подмены терминов, с одной стороны, а с другой — отказом от проникновения в механизм устройства поля и заменой этого механизма математическим описанием результатов воздействия поля. Этим накладываются ограничения на познавательные возможности человека в отношении полей, а это в свою очередь приводит к ограничениям в возможности использования сил природы для практической деятельности.

Имеется и ряд других положений, претендующих на фундаментальный характер, которые, однако, являются всего лишь следствием неправомерного расширения области применения исходных постулатов и логики теории относительности и соответствие которых реальной действительности далеко не очевидно.

В своей спенсеровской лекции «О методе теоретической физики» [2, с. 184], прочитанной в 1933 году, Эйнштейн так излагает свое представление о том, как надо строить теоретическую физику:

«...аксиоматическая основа теоретической физики не может быть извлечена из опыта, а должна быть свободно изобретена... Опыт может подсказать нам соответствующие математические понятия, но они ни в коем случае не могут быть выведены из него. Но настоящее творческое начало присуще именно математике. Поэтому я считаю, в известной мере, оправданной веру древних в то, что чистое мышление в состоянии постигнуть реальность».

«...Следует согласиться, что «близость» основных понятий и фундаментальных гипотез теории к опыту является важным ее преимуществом и большее доверие к такой теории, конечно, оправдано. Здесь меньше опасность уйти совсем в сторону, в частности, потому, что требуется гораздо меньше времени и сил, чтобы опровергнуть такую теорию на опыте. Но снова и снова, по мере углубления наших познаний, мы должны отказаться от этого преимущества в нашем стремлении к логической простоте и единству основ физической теории» [3, с. 726].

Сравнивая подобные высказывания с известным положением диалектического материализма о том, что «точка зрения жизни, практика должны быть первой и основной точкой зрения теории познания» [1, с. 145], о том, что «признание объективной закономерности природы и приблизительно верного отражения этой закономерности в голове человека есть материализм» [1, с. 159], можно констатировать существенную разницу в оценке роли практики в познании законов природы.

В связи с тем, что все более ощущается необходимость в строгом обосновании общих положений естествознания, целесообразно вновь критически осмыслить исходные постулаты, логические построения и экспериментальные подтверждения теории относительности с тем, чтобы еще раз оценить правомерность распространения ее выводов на фундаментальные мировоззренческие категории и посмотреть, не правильнее было бы привлечь и другие представления, отвергнутые современной теоретической физикой без должного основания.

Критическое осмысление логических основ теории относительности тем более необходимо, что в настоящее время появились новые теории, претендующие на роль обобщающих теорий естествознания, в том числе различные модернизации теории относительности А. Эйнштейна. Критикуя отдельные, часто несущественные, погрешности теории относительности, эти теории повторяют ее фундаментальные методологические ошибки, базируясь на произвольно выбранных инвариантах, произвольных постулатах, сводя все разнообразие реальных движений материи, конкретных для каждого физического явления, к пространственно-временным искажениям.

Настоящий аналитический обзор охватывает материалы, связанные с логическими и экспериментальными основаниями теории относительности, опубликованными в печати на протяжении последнего столетия. Обзор ни в коем случае не претендует на полноту, однако в нем нашли отражение те материалы, которые в своей основной массе цитируются или упоминаются многочисленными последователями специальной и общей теории относительности.