15. Опыты Майкельсона-Морли и теория относительности

Л. Г. Крейдик

15.1. Ожидаемый и действительный результат эксперимента. В чем ошибка?

Майкельсон и Морли рассматривали Землю как открытую космическую платформу с железной дорогой - орбитой Земли (рис.17). А это значит, что они считали экспериментальный прибор, связанный с Землей, и Землю пустой математической системой отсчета, т.е. системой без собственного пространства, которая перемещается в мировом световом эфире, как физической системе [43, с.333-345].

Это было их ошибкой: Земля есть космический пассажирский вагон со своим пространством, охватывающим планету, и, следовательно, Земля есть физическая система и пространство земной орбиты - космической дороги - также физическая система, при этом эксперимент проходил в воздушном пространстве Земли, относительно которого Земля покоится, поэтому во всех расчетах относительную скорость Земли следовало полагать равной нулю: . Однако Майкельсон и Морли были учеными XIX в. и поэтому считали, что световые лучи - лучи мирового эфира, в котором движется Земля со скоростью . Подобные взгляды были непререкаемой истиной для всех ученых XIX и, в значительной степени, XX вв.

Рис.17. а) Схема установки Майкельсона-Морли; пластинка P, покрытая с тыльной стороны тонким слоем серебра - полупрозрачна, она отражает часть света на зеркало M₁ и пропускает другую часть на зеркало M₂. Оба луча, отразившись от зеркал, частично попадают в поле зрения наблюдателя. Зеркала находятся под прямым углом друг к другу, причем зеркало M₂ можно перемещать в направлении компенсирующей пластинки P_k, изменяя длину пути луча, и, следовательно, картину интерференции, наблюдаемую в зрительную трубу; b) ложное движение луча перпендикулярно движению Земли и c) ложное движение луча параллельно движению Земли в пустой системе отсчета, тогда как Земля система со своим пространством.

В опытах длины взаимно перпендикулярных плеч интерферометра устанавливались равными: . Ошибочно полагая, что эксперименты проходят в пустой системе отсчета, они оперировали относительной и абсолютной скоростью света и абсолютной скоростью орбитального движения Земли, поэтому относительные скорости света в направлении движения и против движения Земли принимались равными

и . (15.1)

, где . (15.2)

Так как прибор Майкельсона-Морли, как они полагали, движется в пространстве эфира, то в перпендикулярном направлении луч относительно прибора проходит путь , и, таким образом,

и . (15.2а)

(15.2b)

(15.2c)

Благодаря многократным отражениям от зеркал оптический путь составлял 11 м, а ожидаемое смещение . Результат же оказался нулевым, что и должно было иметь место, и это их потрясло.

Итак, с одной стороны все расчеты верны, но верны только по форме, а по содержанию неверны, ибо опыты проводились в физической системе. Налицо противоречие Da-Net, выражающее сложную ситуацию, когда расчеты одновременно истинны для пустой системы, но ложны для фактической физической системы.

Д. Ф. Фитцджеральд предложил считать, что в направлении движения все тела сокращаются. Идея получила более подробное развитие в трудах Г.А. Лоренца и широко разрекламирована, хотя ее реализация сводится к обычным методам махизма - существуют только комплексы ощущений и нет объективной связи между явлениями природы. А раз так, то нужно с конца подгонять "теорию" к результату, свободно играя с понятиями, как утверждал Эйнштейн.

Лоренц берет формулу (15.2b) и считает в ней плечо интерферометра вдоль движения "укороченным", одновременно оставляет без изменения длину плеча перпендикулярного движению, что неверно, так как реальное сокращение (или удлинение) тел в некотором направлении вызывает увеличение (или уменьшение) их размеров в перпендикулярном направлении. После этого полагает разность времен равной нулю:

, (15.3)

где - укороченное плечо. В результате подобного произвола комплексы ощущений совпадают с опытом, и связь между "укороченным" и действительным плечом определяется равенством, которое послужило основой теории относительности Эйнштейна:

. (15.3а)

Поскольку никаких сокращений плеч интерферометра не происходило, из формулы (15.2с) следует нулевой результат, и это полностью соответствует всем экспериментам:

. (15.3b)

Последующие эксперименты в мире подтвердили нулевой результат опытов Майкельсона-Морли. Следовательно, все опыты подобного рода говорят, что никакого сокращения пространства, а, следовательно, и времени в реальной действительности в опытах Майкельсона-Морли не происходит.

Самое интересное, согласно релятивизму Эйнштейна, с равным успехом можно считать Землю неподвижной, а подвижным эфир, и тогда получается, что оба плеча согласно эйнштейновским комплексам ощущений и восприятию не должны сокращаться, а это уже шизологика (< гр. schizo - раскалываю, дроблю, разделяю), рождающая раздвоенный образ окружающей природы в искаженной форме.

Шизологика и шизофизика имеет много общего с шизоанализом - направлением во французской философии прошлого столетия. Шизоанализ представлен работами Г. Делеза и Ф. Гваттари [44]. Возникновение шизоанализа связано с созданием теории маргинальных групп (< лат. marginalis - находящийся на краю < лат. margo - край), которые полагаются первичными по отношению к любым видам коллективных образований. Мир желаний, прославляемый шизоанализом, - это мир, где все возможно. Он приравнивается к миру особого рода шизофренического опыта, не тождественного клиническим формам шизофрении. Согласно шизоанализу позитивизм и махизм, который исповедовал Эйнштейн, и шизофрения имеют много общего.

Следует заметить, что шизологика - это по существу формальная логика, которая разделяет противоположности в предметах и явлениях природы, омертвляя мир. Формальная логика, как шизологика, представляет собой логику экстремальных суждений, логику крайностей, и в этом смысле она маргинальная логика. Поскольку маргинальная логика, оперируя крайностями в форме или только Да или только Нет, исключает их живое единство Да-Нет, она в науке и в жизни общества есть логика экстремизма маргинальных школ-течений и деятелей, неспособных охватить во всем многообразии реальные свойства объектов и явлений природы и общества.

"Мир, в котором мы обитаем, представляет собой как бы огромный театр, причем подлинные пружины и причины всего происходящего в нем от нас совершенно скрыты" и непознаваемы [4, с.608].

Подобной точки зрения придерживался И. Кант (1724 - 1804), который в "Критике чистого разума" вводит понятие "вещи в себе" и "вещи для нас". "Вещь в себе" обозначает объективную вещь, существующую саму по себе, тогда как "вещь для нас" - выражает вещь такой, какой она возникает в нашем сознании. По Канту "вещь в себе" недоступна познанию, и мы лишь познаем "явления", с помощью которых "вещи в себе" воздействуют на нас.

Основные идеи позитивизма О. Конт представил в шеститомном "Курсе позитивной философии" [A. Comte, "Cours de philosophie positive", 1830 - 1842], на котором учились многие поколения ученых, и продолжают учиться сегодня, но в современных обертках разных школ позитивизма-прагматизма-махизма-операционализма.

Пережитки "метафизики", к которым относятся, по мнению Конта, причины и сущности, должны быть удалены из науки. Наука, утверждал Конт, не должна ставить вопрос "почему", не ее задача объяснять - она лишь обязана описывать явления и отвечать на вопрос "как".

В конце XIX в. позитивизм продолжается трудами Э. Маха (1838 - 1916).

Сводя философию к "психологии познания", Мах вслед за Кантом утверждает, что познанию доступна не сущность вещей, а лишь их явления, т.е. не содержание, а форма. Он требует очистить естественнонаучное мышление от "метафизики" с ее "мнимыми проблемами" и утверждает, что стоит на почве опыта и его эмпирическая точка зрения "совершенно исключает все метафизические вопросы...". [37, с.293].

В XX в. идеи позитивизма находят свое выражение также в прагматизме и операционализме. Марио Бунге обращает внимания на глубокое проникновение в физику идей операционализма. Он пишет:

Символ получает некоторое физическое значение с помощью операционального определения. Все, что не определяется с помощью возможных эмпирических операций, не имеет физического значения и должно быть отброшено" [46, с.17-19].

Позитивизм проник во все сферы духовной деятельности человечества, но особенно ярко он проявил себя в абстрактном беспредметном "искусстве" XX в.

Н. Бердяев по этому поводу писал: "Много кризисов искусство пережило за свою историю. Переходы от античности к средневековью и от средневековья к возрождению ознаменовались такими глубокими кризисами. Но то, что происходит в нашу эпоху, не может быть названо одним из кризисов в ряду других. Мы присутствуем при кризисе искусства вообще, при глубочайших потрясениях в тысячелетних его основах" [47, с.1].

"Конец XIX века на вершине культуры породил ядовитые цветы декаданса... Разлагается старый синтез предметного, вещного мира, гибнут безвозвратно кристаллы старой красоты. Но достижений красоты, которая соответствовала бы другому возрасту человека и мира, еще нет. Пикассо ... - весь переходный, весь - кризис" [47, с.25].

"...За пределы действительности мысль может выйти двумя путями: во-первых, путем символов, ведущих в область абстракции; во-вторых, тем же путем, которым сама действительность - действительность нынешнего дня, - развивая своими собственными силами свое собственное содержание, выходит за свои пределы, переживая самое себя и создавая основу для действительности будущего....

Первым путем она выходит тогда, когда она не умеет понять смысл данной действительности и потому бывает не в силах определить направление ее развития; вторым путем она выходит тогда, когда ей удается разрешить эту подчас очень трудную и даже неразрешимую задачу и когда она, по прекрасному выражению Гегеля, оказывается в состоянии произнести волшебные слова, вызывающие образ будущего. Но способность произнести "волшебные слова" есть признак силы, а неспособность произнести их - признак слабости. И когда обнаруживается стремление к символизму, то это верный признак того, что мысль ... не умеет проникнуть в смысл совершающегося... Когда мысль вооружена пониманием действительности, ей нет необходимости идти в пустыню символизма" [1, т.V, с.461-462].

"Художник, сделавшийся мистиком, не пренебрегает идейным содержанием, а только придает ему своеобразный характер. Мистицизм - тоже идея, но только темная, бесформенная, как туман, находящийся в смертельной вражде с разумом. Мистик не прочь не только рассказать, но даже и доказать. Только рассказывает он нечто "несодеянное", а в своих доказательствах берет за точку исхода отрицание здравого смысла" [1, т.V, с.711-715].

Ганс Мюнх, резко критикуя позитивизм в искусстве, отмечает, что течения "беспредметного искусства" разнообразны. "Но для всех них характерно, что средством художественного выражения пытаются избирать не изображения предметов нашего мира, как это было до сих пор, а манипуляции с совершенно произвольными сочетаниями красок и форм. Это те скульпторы, которые не изображают ни людей, ни животных, ни что-либо еще, а лишь воображаемые формы. И это те картины, на которых вы видите формы или красочные пятна, не связанные более с желанием художника изобразить предметы нашего мира" [48, с.8-9].

Единственным исключением оказался дюссельдорфский ‘Индустрикурир’. Видно, его считают столь второстепенным в культурном отношении изданием, что там еще не посажен часовой модернистов...

Явные признаки декаданса наблюдаются и в литературе. Во влиятельном еженедельнике "Ар" констатируется, что "заканчивается какая-то фаза нашей интеллектуальной истории" и в завершение подводится итог: "Сомнение охватило весь Мир мысли...Кризис понятий, кризис Мира, кризис Человека...Откуда идем мы и куда направляемся? " [49, с.9].

В журнале "Леттр Нувель" мы читаем: "Лишенная знания литература сегодня стала литературой незнания...Остаются определенными лишь смерть того, чем мы были, убожество того, что мы есть, и тревожное любопытство того, что появляется на горизонте нашей жизни" [50, с.131-148].

Как отмечал М. Лившиц: "Современный примитив, говоря словами Гоббса, “парень дюжий, но злонамеренный”. Не советую спорить с ним в темном переулке" [51].

, , , , (15.4)

, , , ,

, , , , (15.4а)

где f - индекс отмечает удлиненное пространство Лоренца для вакуума и сжатое для Земли.

Проанализируем теперь формальный вывод преобразований Лоренца, навязанный Эйнштейном. Уравнение сферического фронта волны, возникающей в пространстве пассажирского вагоне, имеет вид

, (15.5)

где - время перемещения сферического фронта. Уравнение (15.5) есть частная формула волновой сферы с центром в начале штрихованной системы координат. Уравнение этого же сферического фронта в покоящейся системе координат будет уже не частной формулой сферы:

. (15.5а)

Рис.18. Физические системы отсчета. Неподвижная система - железная дорого с земным пространством; штрихованная система - пассажирский вагон с замкнутым физическим пространством.

. (15.5b)

Форма фронта волны не играет роли, и он может быть плоским, но при этом фактически , ибо рассматривается движение точек фронта волны вдоль осей и .

Очевидно, частная и общая формулы сферы не равны друг другу по своей математической форме или структуре, и при возможных преобразованиях необходимо сравнивать формы одной и той же сферы.

При "выводе" преобразований Лоренца, следуя Эйнштейну: сначала записывают частные формулы волновых сфер, а затем говорят: "можно удостовериться, что имеет место тождество"

. (15.6)

, , (15.6а)

где , , - координаты центра сферы.

Во-первых, за тождеством (15.6) скрываются два частных уравнения сфер (15.5) и (15.5b), записанные в хитрой форме:

, . (15.6b)

В самом деле, задача заключалась в сравнении двух разных формул одной и той же сферы, которые имеют вид:

, . (15.6c)

Первое уравнение сферы есть частное уравнение сферы с центром в начале координат штрихованной системы, а второе уравнение, в нештрихованной системе координат, есть общее уравнение этой же сферы, центр которой определяется координатами , и .

. (15.6d)

Поясним в общих чертах методу логических манипуляций Эйнштейна, не касаясь самой лжетеории. "Тождество" Эйнштейна есть тавтология для двух нулей в соответствии с "правильными" законами формальной логики: . Согласно же диалектической логике, это утверждение, вообще говоря, неверно: правильным будет утверждение: .

В самом деле, пусть на Земле в различных ее областях пространства происходят два невзаимосвязанных события A и B. Событие A описывается функцией , а событие B - функцией .

, ,

,

В количественном отношении все здесь верно: , но в качественном отношении левая и правая части пседотождества не равны, что выражает неравенство: . Точнее, здесь каждый ноль следует отмечать индексами уравнений:.

Итак, записано дутое тождество, и первое обманное действие выполнено. Теперь необходимо осуществить второе обманное действие, при котором координаты конкретных волновых сфер будут трактоваться как координаты вообще, что означает в диалектике подмену частного общим.

, , , . (15.7а)

Четвертое из уравнений, как обычно утверждается, выражает требование однородности и изотропности пространства и времени, в данном случае, в пассажирском вагоне. Мысль хорошая, но она реализуется не в духе физики, а на уровне шизофизики, или физики безумных теорий предназначенных для шизофизиков.

В самом деле, если однородно и изотропно пространство и время пассажирского вагона, то время течения события не должно зависеть от положения объекта в таком пространстве, поэтому . Равнозначность же двух физических пространств может означать только одно: . Таким образом, . И дальше нетрудно показать, что и . В итоге приходим к преобразованиям Галилея.

, (15.7b)

, , . (15.7с)

После этого начинается заключительный номер обмана: "наблюдатель у полотна железной дороги видит, как движется начало координат, т.е. та точка пассажирского вагона, для которой всегда , , , и он находит, что , т.е. из равенства вытекает равенство ".

Обман состоит в том, что переменные координаты фронта волны отождествляются с началом координат, но это откровенная профанация. Да, в начальный момент времени координаты фронта волны, как точечной световой вспышки, совпадают с началом координат, и в этот момент .

В самом деле, если полагают , , , то это значит, что речь идет о начальном моменте возникновения волновых сфер, для которых и . Больше отсюда ничего не следует.

Если же записывается равенство , то координата фронта волны x тихо связывается, вообще говоря, с произвольной точкой пассажирского вагона, движущегося со скорость движения поезда, тогда как в исходных уравнениях (15.5) x есть координата луча , ибо во всех выводах принимается .

Если же мы рассматриваем движение начала координат подвижной системы, то, строго говоря, следует писать , где индекс отмечает координату полотна железной дороги, связанную с движущимся началом координат пассажирского вагона. При такой записи получить преобразования Лоренца невозможно, не вводя какой-нибудь новый трюк. Надо быть откровенным шарлатаном, чтобы перепутать координату и координату волновой сферы x, в результате чего появляются лжеравенства (15.7с).

Рассматривая движение вдоль осей и без логического шарлатанства, объединим уравнение фронта волны в пассажирском вагоне с равенствами (15.7а):

. (15.7d)

С другой стороны, это есть уравнение сферы, центр которой движется вдоль оси x согласно уравнению , поэтому правая часть равенства (5.7d) в неподвижной системе отсчета должна имеет вид:

или . (15.7е)

Считая, что равномерное движение в пространстве пассажирского вагона одно и тоже во всех его точках и, следовательно, временные процессы не зависят от положения объектов в этом пространстве, необходимо в четвертом равенстве (15.7а) положить . Это есть условие однородности и изотропности данного пространства и времени. По этой же причине в силу равноправности двух физических пространств железной дороги и пассажирского вагона необходимо считать . В итоге имеем , и уравнение (5.7d) упрощается:

. (15.7f)

Сравнивая данное уравнение с уравнением (15.7е) находим, что и . В итоге опять приходим к преобразованиям Галилея (15.5а), которые дают объективную картину процессов в пространстве железной дороги и пассажирского вагона.

В заключение вернемся к уравнению лжесвязи (15.7b) Эйнштейна. В нем отождествляется уравнение точек фронта волны на оси в вагоне поезда с уравнением фронта волны в воздушном пространстве железной дороги, а это грубая и преднамеренная ошибка.

Необходимо сравнивать уравнения точек одной и той же волновой сферы пассажирского вагона в координатах подвижной и неподвижной систем:

, (15.7b)

При получении ложных преобразований Лоренца, молчаливо сравнивают, следуя Эйнштейну, волновые сферы подвижной и неподвижной системы координат, и записывают их уравнения одинаково, словно сферы волновых фронтов находятся все время в начале координат неподвижной системы. И в этом заключается подлог, который Эйнштейном был сделан сознательно, поскольку он вел его к заветной цели - построению видимости теории ложных преобразований Лоренца.

"Предложение верно, если оно выведено внутри некоторой логической системы по принятым правилам. Содержание истины в системе определяется надежностью и полнотой ее соответствия с совокупностью ощущений…

Все понятия, даже и ближайшие к ощущениям и переживаниям, являются с логической точки зрения произвольными положениями (в переводе на обычный язык, это значит: все средства хороши для достижения нужного результата. – Л. К.), точно так же, как и понятие причинности [по Эйнштейну причинность условное понятие. – Л. К.]…" [36, с.136].

ЖТДФМ, №1, сайт http://www.matdial.narod.ru/in1.htm