Читая знаменитую многократно-переизданную научно-популярную книжку математика М. Гарднера «Теория относительности для миллионов», а также статьи основателя этой теории Альберта Эйнштейна и другую подобную литературу, я иронично посмеиваюсь. Вроде умный был этот Эйнштейн, глубоко размышлял и много в физике сделал, начиная от объяснения фотоэффекта до реализации ядерной бомбы, а вот такую дурь выдумал – теорию относительности. Самое забавное, что эту математически формализованную изощренную чушь, высказанную свыше сотни лет назад, до сих пор обсуждают современные физики, пишут статьи и даже находят якобы неоспоримые подтверждения.
Почему я называю теорию относительности чушью? Ну, хотя бы потому, что в ней используются уравнения Лоренца, в которых фигурирует время, по умолчанию считавшееся непрерывным. У классических физиков XIX века, включая Лоренца, не было сомнений в том, что время непрерывно, существует само по себе и имеет векторное направление «в будущее».
Однако всякое движение прерывно. Например, стрелки часов вроде бы движутся непрерывно, но если присмотреться, то они передвигаются скачками, даже секундная стрелка. Движение дискретно, причём, любое движение. Непрерывность возникает лишь как математический предел. Это хорошо понимали Ньютон и Лейбниц, открывшие дифференциальное исчисление. Если мы хотим пользоваться понятиями времени и скорости не для грубого описания передвижения автомобиля по дороге, а для точных физических процессов (причем, не только квантовых), то параметр времени должен фигурировать в уравнениях как дискретный. Релятивисты ошибочно рассматривают время как континуум, сжимающийся при субсветовых скоростях. Хотя Эйнштейн прозорливо осознал, что многие процессы дискретны, квантованы (электронные переходы в атомах, излучение и т.д.), но до дискретности хода времени он, увы, не додумался.
То, что никакого непрерывного времени в природе нет, Эйнштейн и Лоренц не понимали. Эйнштейн даже использовал понятие четырехмерного «пространства-времени», паразитируя на математическом формализме Минковского. Современные физики делают примерно то же самое. Отсюда - спекуляции насчёт перемещений во времени, недоразумения по поводу замедления хода времени при субсветовых скоростях, дискуссии об обратимости времени и т.п.
Вторая ошибка Эйнштейна (да и не только Эйнштейна) – в смешении понятий «часы» и время». Слова «часы» и «время» ошибочно отождествляют, к сожалению, не только дилетанты, но и физики-профессионалы. Если вдуматься, то легко осознать, что существуют часы, но не время. Часы это не время. Время не часы. Часы – материальный объект, например, это циферблат со стрелкой. Время не объект, а количественная характеристика процесса движения объекта. Эйнштейн наивно отождествлял эти два понятия, рассматривая время как физический объект на примере часов, перемещающихся с субсветовой скоростью.
Движение стрелки часов, в принципе, можно обратить вспять, запустить часовой механизм «взад» нет проблем. Можно ли вернуться в прошлое? Нет. Потому что времени, как материальной сущности, в природе не существует. А что можно обратить вспять? Процессы. Например, переход молекулы под действием фотона в возбужденное состояние может привести (как один из вариантов) к полной деградации энергии кванта в тепло. Возврат молекулы в исходное невозбужденное состояние формально равносилен возврату времени (в отношении данной молекулы). Ведь если с молекулой ничего не произошло, то она идентична себе самой – той, которая была исходно. Если же рассматривать не отдельную молекулу, а молекулу в среде, то при деградации энергии эта среда изменилась, например, нагрелась или охладилась. В этом заключается термодинамическая необратимость. Хотя в природе нет никакого времени, как реального объекта, но мы пользуется абстрактным понятием времени, как удобным физическим параметром, характеризующим необратимость процессов и скорость этих процессов. Если мы хотим, чтобы математический аппарат, описывающий движение одного объекта относительно другого с использованием параметра «время», обрел некий физический смысл, мы должны говорить о дискретности времени и использовать соответствующие уравнения.
Третья ошибка Эйнштейна заключается в том, что в теории относительности он мысленно рассматривал два объекта, которые быстро (с субсветовыми скоростями) движутся в пустом пространстве, где кроме этих двух тел ничего нет. Но ведь реально два движущихся объекта всегда находятся не в пустоте, а во Вселенной, т.е. имеется третий объект – бесконечное множество атомов водорода, звёзд, планет, электромагнитных полей… Образно говоря, во Вселенной нет ни одного места, где Вселенной нет. Основываясь на отрицательном результате эксперимента Майкельсона-Морли, гениальный Эйнштейн правильно исключил из рассмотрения эфир, но заодно - глупо (гениальность и кретинизм – родные сёстры) выплеснул с эфиром всю Вселенную. Эйнштейн и его последователи незаконно перенесли мысленный опыт на реальность.
Четвертая ошибка заключается в пренебрежении взаимодействиями между двумя объектами. На самом-то деле любые два объекта всегда хоть как-то, но взаимодействуют, ибо энергия взаимодействия никогда не равна нулю даже на любых сколь угодно далёких расстояниях; взаимодействие отлично от нуля хотя бы в десятом знаке после запятой (гравитационное притяжение тел, кулоновское взаимодействие и т.п.). В практических целях этим обстоятельством в большинстве «земных» случаев можно пренебречь. Но, строго говоря, особенно для электромагнитных и гравитационных полей, это некорректно. Эйнштейн ошибочно твердил об универсальной локальности объектов и оппонировал Бору. Но Бор был абсолютно прав насчёт нелокальности, ведущей к тесной связи двух удалённых волновых пакетов, полученных при расщеплении исходного пакета. Это доказано экспериментально современной квантовой физикой.
Пятая ошибка Эйнштейна в том, что вместо объективного физического времени он ввёл субъективное время, которое зависит от исследователя, двигающегося или не двигающегося относительно объектов. Верный тезис о невозможности провести одновременные измерения двух процессов в разных объектах, движущихся с разными субсветовыми скоростями, Эйнштейн подменил на сомнительный постулат о разном течении времени в двух системах, имеющих разную скорость. Правильней было бы говорить не о замедлении времени, а о замедлении процессов квантовых переходов, замедлении передачи энергии и т.д. И тогда формальное «замедление времени» было бы логически понятным и аргументированным.
Шестая ошибка в том, что Эйнштейн пользовался понятием «пространство», как физическим объектом. Во Вселенной нет никакого пространства. Есть материальные объекты, электромагнитные поля и тому подобное, но не пространство. Говорить о наличии пространства как такового в отсутствие материи это всё равно как сказать, что в природе существует нуль. Нуль существует в математике, как удобный параметр, означающий «ничто». В природе вообще нет никаких цифр. Цифры и буквы – суть символы, а не объекты. Эйнштейн как-то раз изрёк замечательный афоризм: «Человеческий мозг склонен принимать символ за реальность». Вполне самокритично.
Седьмая ошибка – использование понятия прямолинейного равномерного движения, веденного ещё Ньютоном. Увы, в природе не бывает движения, которое бы было и прямолинейным, и равномерным. Например, пешеход идёт не равномерно и не строго прямо. Каждый шаг – дискретное событие, причем, по отношению к планете Земля человек движется по окружности, ибо Земля не плоскость, а шар. Окружность аппроксимируется прямой линией только на малом участке пути. То же самое относится к любому движущемуся объекту на земле или в небе, будь то лошадь, телега, пуля или самолет. А ракета в космосе? Даже при межгалактических перелётах (не говоря уж о полётах на Луну) движение ракеты будет происходить не по идеальной прямой, т.к. космический корабль находится в притяжении двух или более небесных тел. Является ли полёт ракеты равномерным? На некоторых участках пути его можно в практическом смысле признать равномерным, хотя оно, строго говоря, не равномерно. Движение реальных объектов во Вселенной не подчиняется ни прямолинейности, ни равномерности. И даже падение яблока на голову Ньютона было не равномерное, а с ускорением.
И восьмая, самая грубая, ошибка – сам принцип относительности движения, который был введён ещё Галилеем. Движение относительно лишь в математическом смысле: жук ползёт по земле или земля ползёт под жуком – уравнения можно написать одинаковые. Но всё-таки здравый смысл правильно подсказывает, что именно жук ползёт по планете Земле, а не она по нему. Большая масса Земли чрезвычайно инерционна, в сравнении с массой жука. Инерция и гравитация – результат неоднородности Вселенной, её сильной анизотропии. Важно понять элементарную, но фундаментальную мысль: планеты, звёзды и другие материальные объекты распределены неоднородно, имеются скопления в определённых местах галактики (хотя они и движутся). И вся Вселенная не изотропна, ибо галактики расположены неоднородно. Полёт на ракете в сторону Солнца будет не эквивалентен полёту в сторону Сириуса, причём, и по силам тяготения, и по последствиям. Движение тел во Вселенной не относительно, оно абсолютно.
Таким образом, специальная теория относительности Эйнштейна основана на ряде некорректных допущений и постулатов.
«Как же так!? – возмущенно удивится иной эмоциональный читатель, - ведь теория Эйнштейна доказана экспериментально!» Ничего подобного, - ответствую я ему. Например, расширение Вселенной, якобы подтвердившее теорию относительности, является мифом. Красное смещение излучения далёких звёзд, реликтовое излучение и прочие явления существуют, но легко объясняются без релятивизма (эту тему я рассмотрел в книге «Миллениум-мифы», 2012, с.8-17; см. также брошюру А.И. Староверова «От парадокса Эренфеста – к стационарности Вселенной», 2009).
Когда современные экспериментаторы наблюдают в ускорителях многократное увеличение времени жизни мюонов при субсветовых скоростях, они воспринимают сей факт как подтверждение релятивизма. Однако время жизни мюонов в этих опытах может зависеть не столько от скорости как таковой, сколько от устранения взаимодействия мюонов со средой, т.е. это может не иметь прямого отношения к теории Эйнштейна. Дело в том, что мюоны сами по себе являются довольно долгоживущими частицами, легко успевающими вступать во взаимодействия. При взаимодействиях время жизни сильно укорачивается. В ускорителе же мюоны попадают в условия, когда они практически свободны, не взаимодействуют со средой, вот почему и живут долго (кстати, мюоны в ускорителе движутся не по прямой и не равномерно). Другой пример. При поглощении светового кванта молекула красителя, находясь в воде, может иметь время жизни возбужденного состояния, например, 1 наносекунду, но в вакууме время жизни возрастёт, например, до 10 наносекунд и т.д. Хотя скорость молекулы красителя в вакууме гораздо выше, чем в растворителе, но она не субсветовая и никоим образом не является причиной увеличения времени жизни.
В науке довольно часто бывает, что ошибочные постулаты приводят к красивым математическим уравнениям, вроде бы неплохо описывающим реальность. Например, фундаментальные уравнения Максвелла про электромагнитные поля были выведены из неверных положений об эфире, токе смещения и прочем. В основе этих уравнений лежали не только правильные опыты Фарадея, но и ошибочных опыты других исследователей. Уравнение Аррениуса (насчёт энергии активации и экспоненциальной зависимости скорости реакции от температуры) по физическому смыслу несостоятельно, но оно до сих пор используется в химии и биохимии. И так далее. По-видимому, примерно то же самое произошло с уравнениями Лоренца и Эйнштейна. Математика сильнее физики.