Базовые математические отношения 14 страница
“История теоретической физики – это досье о правильном или почти правильном облачении математических формул в физические интерпретации, чаще всего крайне неверные”.51
“В качестве чрезвычайных мер, - говорят Тоулмин и Гудфилд, - физики прибегали к случайным математическим выдумкам”.52 В этом-то все и дело. Уравнения Лоренца – просто надуманные факторы, инструментарий для примирения противоречащих результатов. В рассматриваемом случае двух фотонов, если скорость света постоянна независимо от системы отсчета, как эмпирически установлено экспериментом Майкельсона-Морли, тогда скорость фотона Х относительно фотона Y равна единице. Но если скорость измеряется стандартным способом (предположим, что это физически возможно), делением координатного расстояния xy на затраченное приборное время, относительная скорость равна двум естественным единицам (2с в традиционной системе единиц), а не одной. То есть, имеется бросающееся в глаза расхождение. Два разных измерения одной и той же относительной скорости дают два разных результата.
И природа проблемы, и природа математического ответа, представленного уравнениями Лоренца, могут проясняться посредством рассмотрения простой аналогии. Давайте представим ситуацию, в которой свойство направления существует, но не осознается. Затем представьте, что для измерения движения существуют два независимых способа: один измеряет мгновенную скорость (векторная величина), а другой – быстроту, с которой меняется расстояние от конкретной точки отсчета (скалярная величина). Если существование направления не осознается, будет допускаться, что оба способа измеряют одну и ту же величину, и разные результаты окажутся неожиданным и необъяснимым расхождением, подобным расхождению, появившемуся на свет в эксперименте Майкельсона-Морли.
|
|
|
Аналогия – не точное представление. Если бы это было так, она не была бы аналогией. Но в степени, в какой аналогия применима к рассматриваемому явлению, она способствует пониманию аспектов явления, которые во многих случаях не могут постигаться напрямую. В условиях аналогии, очевидно, что выдуманный фактор, применимый к общей ситуации, невозможен. Но при каких-то определенных обстоятельствах, таких как равномерное линейное движение под постоянным углом к линии отсчета, математическое отношение между двумя измерениями постоянно. Следовательно, выдуманный фактор, включающий постоянное отношение - косинус угла отклонения - сводил бы противоречащие измерения к математическому совпадению.
Также очевидно, что в математическом отношении мы можем всюду применять выдуманный фактор. Можно сказать, что измерение 1 уменьшает истинную величину на какое-то количество или что измерение 2 увеличивает истинную величину на то же количество. Или можно разделить расхождение на две части в какой-то пропорции, или сказать, что имеется какой-то неизвестный фактор, влияющий на одно измерение и не влияющий на другое. Любое из этих объяснений математически корректно. И если предлагается теория, основанная на любом из них, она будет “подтверждаться” экспериментом так же, как сейчас “подтверждаются” экспериментом специальная относительность и многие другие продукты современной физики. Но лишь последняя альтернатива концептуально корректна. Лишь она одна описывает реально существующую ситуацию.
|
|
|
Когда мы сравниваем результаты допущений, сделанных с целью аналогии с наблюдаемой физической ситуацией при движении с высокой скоростью, мы обнаруживаем полное соответствие. И здесь математическое совпадение достигается рядом выдуманных факторов - уравнениями Лоренца - лишь при определенном наборе условий. Как и в аналогии, эти выдуманные факторы применимы лишь тогда, когда движение постоянно и по скорости, и по направлению. Они применимы лишь к постоянному поступательному движению. Тесная связь между наблюдаемой физической ситуацией и аналогией предполагает, что основная причина расхождения в измерениях одинакова в обоих случаях; что в физической вселенной и в обстоятельствах, привлеченных в целях аналогии, не был принят во внимание один из факторов, входящий в измерение вовлеченных величин.
|
|
|
Это и есть ответ на проблему, появляющийся в результатах СТОВ. Согласно этой теории, традиционные стационарные трехмерные пространственные системы отсчета корректно представляют положения в пространстве продолжений, и, вопреки допущению Эйнштейна, расстояние между двумя координатами в этой системе отсчета корректно представляет пространственные величины, входящие в уравнение движения. Однако теоретическое рассмотрение также раскрывает, что величина общего времени может представляться лишь подобной трехмерной структурой отсчета, и что время, регистрируемое часами, - это просто свернутая в одномерную часть последовательность времени в трехмерной схеме отсчета.
Ввиду того, что в нашем материальном секторе Вселенной гравитация работает в пространстве, последовательность времени остается незадействованной, а изменение положения во времени, представленное временем, зарегистрированным на часах, является компонентом величины направленного времени любого движения. В повседневной жизни нет никакого другого компонента любого следствия. И для большинства целей регистрацию времени на часах можно принять за измерение общего времени, вовлеченного в движение. Но если присутствует другой значимый компонент, мы сталкиваемся с видом ситуации, имеющейся в аналогии. При равномерном поступательном движении математическое отношение между временем на часах и общим временем является постоянной функцией скорости. Следовательно, можно сформулировать выдуманный фактор, который позаботится о расхождении. В обычной ситуации, в которой постоянного отношения не существует, это невозможно, и уравнения Лоренца не могут распространяться на движение в целом. В обычной ситуации корректные результаты могут быть получены, только если в уравнениях движения истинная скалярная величина заменяется приборным временем.
|
|
|
Такое объяснение позволяет ясно понять положения СТОВ в связи с правомерностью уравнений Лоренца. Ввиду того, что сейчас метод измерения общего времени недоступен, в некоторых применениях очень удобно получать корректные численные результаты посредством использования математического выдуманного фактора. Поступая таким образом, мы используем некорректную величину, которую можем измерить, вместо корректной величины, которую измерить не можем. СТОВ соглашается с тем, что если нам нужно воспользоваться выдуманными факторами, уравнения Лоренца являются корректными выдуманными факторами для этой цели. Эти уравнения просто выполняют математическое примирение уравнений движения с постоянной скоростью света. И поскольку постоянная скорость, принятая Лоренцем как эмпирически установленный факт, выводится из постулатов СТОВ, в обоих случаях математическая трактовка основывается на одних и тех же допущениях и обязательно приводит к одним и тем же результатам. Следовательно, новая системная теория пребывает в соответствии с современным мышлением.
Как однажды указал П. У. Бриджмен, многие физики относятся к “содержанию специальной теории относительности как соответствующему содержанию уравнений Лоренца”.53 К. Фейерабенд говорит то же самое:
“Следует признать, что современные физики едва ли когда-нибудь пользовались специальной теорией относительности в оригинальной интерпретации Эйнштейна. Для них, теория относительности состоит из двух элементов: (1) преобразований Лоренца; и (2) равенством массы и энергии”.54
Для тех, кто разделяет эту точку зрения, результаты, полученные из СТОВ, не меняют существующую физическую картину. Им будет очень легко приспособиться к новой точке зрения. Тем же, кто остается с Эйнштейном, придется столкнуться с фактом, что новые результаты, как и парадокс часов, показывают, что интерпретация Эйнштейна математики движения с высокими скоростями некорректна. Конечно, само появление нового и другого рационального объяснения наносит сокрушительный удар по теории относительности, поскольку довод в ее пользу базируется на том, что альтернативы не существует. Как говорит Эйнштейн: “Если скорость света постоянна во всех СК (системах координат), тогда движущиеся стержни должны менять длину, а ход часов – менять ритм,… другого пути нет”.55 Утверждение Милликана, приведенное выше, выражает то же самое.
Статус допущения такого вида (данному выводу нет альтернативы) всегда голословен, потому что, в отличие от большинства допущений, базирующихся на других основах, которые сохраняются даже при наличии какого-то неблагоприятного свидетельства, точка зрения, что альтернативы не существует, сразу же и убедительно опровергается, когда она появляется. Кроме того, использование довода “нет альтернативы” способствует автоматическому принятию того, что в предлагаемом объяснении существует нечто неоднозначное; нечто, что препятствовало бы его признанию, если бы существовала любая рациональная альтернатива.
Вклад в форме специальной теории можно точно оценить, только если осознать, что она тоже является “выдумкой”, концептуальной выдумкой, как мы можем ее назвать. Как объясняется в утверждении - нашей основной цели этой главы - она всего лишь устранила “метрическое значение” пространственных координат; то есть, позаботилась о расхождении между двумя измерениями с помощью произвольного решения, что от одного из них следует отказаться. В прошлом это служило определенной цели, позволяя научному сообществу избегать смущения и признавать неспособность найти какое-то решение проблемы расхождения на высоких скоростях. Сейчас настало время посмотреть ситуации в лицо и осознать, что концепция относительности ошибочна.
Не всегда оценивается то, что математическая хитрость - использование уравнений Лоренца - работает в обоих направлениях. Если скорость не определяется изменением в координатном положении в течение данного интервала времени, из этого следует, что изменение в координатном положении не определяется скоростью. Осознание этого положения прояснит любой вопрос, такой как возможный конфликт между выводами главы 5 и постоянной скоростью света.
Завершая обсуждение проблемы высокой скорости, уместно отметить следующее: определение упущенного фактора в уравнениях движения, дополнительного компонента времени, который обретает значение при высоких скоростях, предлагает не просто новое и лучшее объяснение существующего расхождения. Оно устраняет расхождение, восстанавливая “метрическое значение” координатных расстояний таким способом, который полностью согласовывает их с постоянной скоростью света.
Глава 8
Движение во времени
Отправной пункт для исследования природы движения во времени – осознание статуса единицы скорости как естественного исходного уровня, нулевого уровня физической активности. В повседневной жизни мы имеем дело со скоростями, измеренными от какого-то случайного нуля, и все потому, что они не являются первичными величинами; они просто разницы в скоростях. Например, если предел скорости составляет 70 км в час, это не значит, что автомобилю запрещено двигаться с любой большей скоростью. Это значит, что разница между скоростью автомобиля и скоростью части поверхности Земли, по которой движется автомобиль, не должна превышать 70 км в час. Автомобиль и поверхность Земли вместе движутся с более высокими скоростями в нескольких разных направлениях, но в обычных целях нас это не волнует. Мы имеем дело лишь с разницей, а начало отсчета, из которого делается измерение, не обладает никаким особым значением.
В современной практике мы приписываем большую степень изменения в положении автомобиля относительно локальной системы отсчета большей скорости, причем эта величина измеряется от нуля. С таким же успехом мы могли бы измерять скорость от какого-то случайного не нулевого уровня, как поступаем в традиционных системах измерения температуры. Мы могли бы измерять даже обратную скорость от некоего выбранного исходного уровня и приписывать большую скорость изменения положения меньшей “обратной скорости”. Однако, имея дело с базовыми явлениями вселенной, мы имеем дело с абсолютными скоростями, а не просто с различиями в скоростях. И для этой цели необходимо осознать, что исходный уровень естественной системы отсчета – единица, а не нуль.
Поскольку согласно постулатам, определяющим Вселенную Движения, движение существует только в единицах, а каждая единица движения состоит из одной единицы пространства в сопряжении с одной единицей времени, с точки зрения индивидуальных единиц все движение происходит с единицей скорости. Однако скорость может быть либо положительной, либо отрицательной. И посредством ряда инверсий последовательностей, либо времени, либо пространства, в то время как второй компонент продолжает ненаправленное движение, создается эффективная скалярная скорость 1/n или n/1. В главе 4 мы рассматривали случай, когда векторное направление движения переворачивалось в конце каждой единицы. Результат – вибрационное движение. В качестве альтернативы, векторное направление может переворачиваться в унисон со скалярным направлением. В этом случае в контексте фиксированной системы отсчета пространство (или время) проходит одну единицу, а время (или пространство) проходит n единиц. Результат – поступательное движение со скоростью 1/n (или n/1) единиц.
В обоих случаях скалярная ситуация одинакова. Упорядоченный паттерн переворотов выливается в отношение пространство-время, равное 1/n или n/1. В примере, приведенном в таблице в главе 4, где отношение пространство-время равно 1/3, имеется движение вовнутрь (одна единица), за ним следует движение вовне (одна единица) и еще одно движение вовнутрь (одна единица). В последовательности из трех единиц результирующее движение вовнутрь равно одной единице. Далее следует непрерывное повторение подобных 3-единичных последовательностей. Как указывается в нижеприведенной таблице, скалярное направление последней единицы каждой последовательности – вовнутрь. (Последовательность, включающая четное число, меняется в пределах n – 1 и n + 1. Например, вместо двух 4-единичных последовательностей, в которых каждая последняя единица каждой последовательности была бы движением вовне, имеется 3-единичная последовательность и 5-единичная последовательность.) Скалярное направление первой единицы каждой новой последовательности – движение вовнутрь. Следовательно, в точке, где начинается новая последовательность, переворота скалярного направления не происходит. В случае вибрации векторное направление продолжает регулярную череду переворотов даже в тех точках, в которых скалярное направление не переворачивается. Но в ситуации поступательного движения перевороты векторного направления совпадают с переворотами скалярного направления. Отсюда, траектория вибрации остается в фиксированном положении в измерении колебания, в то время как траектория поступательного движения движется вперед в скалярном отношении пространство-время, равном 1/n или n/1. Это и есть паттерн, которому следуют любые скалярные (будет обсуждаться позже) и все векторные движения – движения материальных единиц и совокупностей.
НАПРАВЛЕНИЕ
| Номер Единицы | Вибрационное | Поступательное | ||
| Скалярное | Векторное | Скалярное | Векторное | |
| 1 | вовнутрь | вправо | вовнутрь | вперед |
| 2 | вовне | влево | вовне | назад |
| 3 | вовнутрь | вправо | вовнутрь | вперед |
| 4 | вовнутрь | влево | вовнутрь | вперед |
| 5 | вовне | вправо | вовне | назад |
| 6 | вовнутрь | влево | вовнутрь | вперед |
Когда движение внутри единицы достигает конца единицы, оно либо переворачивается, либо нет. Промежуточной возможности не существует. Оно следует тому, что представляется непрерывным ненаправленным движением со скоростью 1/n, по сути, прерывистому движению, в котором пространство движется с обычной скоростью – одна единица пространства за единицу времени – для отношения 1/n общего числа единиц пространства. В оставшийся период движение внутри единицы обладает конечным результирующим нулем в контексте фиксированной системы отсчета.
Если скорость равна 1/n – одной единице пространства за n единиц времени – пространство проходит лишь одну единицу вместо n единиц, которые оно проходило бы, двигаясь не направленно. Следовательно, результат движения со скоростью 1/n вызывает изменение пространственного положения относительно положения, которое достигалось бы при нормальной скорости последовательности. Тогда, движение со скоростью меньше единицы является движением в пространстве. Это хорошо известный факт. Но вследствие некритичного принятия авторитетного мнения Эйнштейна, что скорости, превышающие скорость света, невозможны, и неспособности понять обратную связь между пространством и временем, не осознано то, что вселенная такого вида движения и является физической реальностью. Когда скорость составляет n/1, происходит переворот временного компонента, что выражается в изменении положения во времени относительно того, которое достигалось бы при нормальной скорости последовательности времени - прошедшего времени, зарегистрированного часами. Следовательно, движение со скоростью больше единицы является движением во времени.
Существование движения во времени – одно из самых значимых следствий статуса физической Вселенной как Вселенной Движения. Традиционная физическая наука, распознающая лишь движение в пространстве, способна хорошо справляться лишь с теми явлениями, которые включают только движение в пространстве. Она не способна пролить свет на физические основы - задача, для которой существенно понимание роли времени. Поэтому при движении в те области, где важным фактором является движение во времени, она сталкивается с растущим числом проблем, как в наблюдениях, так и в экспериментах. Более того, количество и масштаб проблем сильно возрастали при использовании нулевой скорости, а не скорости, равной единице, как начального уровня для целей измерения. В то время как движение со скоростями 1/n (скорости меньше единицы), если рассматривается относительно естественной (движущейся) системы отсчета, представляет собой движение только в пространстве, оно является движением и в пространстве, и во времени, если рассматривается в традиционных системах, пользующихся нулевым уровнем отсчета.
Следует понять, что движения, которые мы обсуждаем сейчас, являются независимыми движениями (физическими феноменами), а не выдуманным движением, введенным использованием стационарной системы отсчета. Здесь термин “последовательность” используется для подчеркивания природы непрерывности этих движений и их пространственных и временных аспектов. В одной единице периодического движения (последовательности) с обычной единицей скорости, если средняя скорость равна 1/n, пространственный компонент движения, являющийся неотъемлемым свойством движения, не зависящего от последовательности естественной системы отсчета, сопровождается аналогичной последовательностью во времени, которая тоже не зависит от последовательности системы отсчета. Именно этот аспект времени измеряется приборами. Следовательно, каждая единица приборного времени при условиях независимого движения со скоростью 1/n включает изменение положения в трехмерном времени, равного 1/n единиц.
Как выяснилось в предыдущем обсуждении этой темы в главе 6, величина n на скоростях нашего повседневного опыта настолько велика, что величиной 1/n можно пренебречь. А приборное время может считаться эквивалентом общего времени, вовлеченного в движение. Однако на высоких скоростях величина 1/n становится значимой, и общее время, вовлеченное в движение на высоких скоростях, включает дополнительный компонент. Это и есть непризнанный временной компонент, отвечающий за расхождения, с которыми не может справиться современная наука даже посредством выдуманных факторов.
Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 254; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!