Отрицание теории относительности

Отрица́ние тео́рии относи́тельности (релятивизма, называемого критиками также эйнштейнизмом — отрицание учения А.Эйнштейна в теоретической физике, которое не допускает возможности сверхсветового движения ^{:стр. 61,74,274} и наличия в природе светоносной среды^{:стр. 7,8}). Специальная теория относительности была разработана Альбертом Эйнштейном и его предшественниками на основе, главным образом, опыта Майкельсона-Морли (1881, 1887 гг.), не выявившего эфирного дрейфа (ether drift) — эксперимента по определению скорости движения Земли относительно светоносной среды (эфира). Этот опыт был проведён в конце XIX в и позднее, у разных экспериментаторов показав либо «нулевые» (или «отрицательные»), либо положительные результаты с определённым звёздным апексом. Различные специалисты, вплоть до нобелевских лауреатов, подвергают критике как саму постановку экспериментов, так и полученные на их основе теоретические выкладки. Ряд критиков теории относительности (ТО) отрицают запрет на сверхсветовое движение и указывают на наличие сверхсветовых движений (например, сверхсветовое движение квазаров).

Невозможность выявления "светоносной среды"

Априорная теория всего доказала невозможность обнаружения "светоносной среды" ибо таковой является кристалл из магнитных монополей, в котором и существует наша Вселенная. Как показал Дирак, взаимодействие между магнитными монополями является самым интенсивным: $$\begin{equation} \label{monopol} \boxed{\frac{q_{S}}{q_{e}}=\frac{q_{N}}{q_{p}}=\frac{1}{2\alpha},}\end{equation},$$ где $\alpha$ — постоянная тонкой структуры, $q_{S}$ и $q_{N}$ — заряды магнитного монополя Дирака, $q_{e}$ — заряд электрона и $q_{p}$ — заряд позитрона.

Таким образом, регистрируемой материей являются только дефекты и возбуждения кристалла из магнитных монополей.

Опыты по выявлению светоносной среды

Схема опыта Майкельсона (из статьи 1887 г.). Свет из источника попадает на полупрозрачное зеркало и разделяется на два потока — sabd и scad. В приёмнике-интерферометре образуется узор из интерференционных полос, который сдвигается при запаздывании одного из лучей.

Одной из предпосылок для возникновения «теории относительности» послужил опыт А.Майкельсона. Этот опыт был направлен на поиск движения Земли относительно предполагаемой светоносной среды — эфира. О важности этого опыта для возникновения теории относительности свидетельствуют упоминания «нулевого результата» (который, как потом оказалось, был вовсе не нулевым — 1 — 2 км/с) этого опыта в первых же строках публикаций «классиков релятивизма» — Лоренца, Пуанкаре и Эйнштейна в качестве основы для дальнейших рассуждений.

Максвелл, 1877 г. об «эфирном дрейфе» Земли

Проблему поиска «эфирного ветра» (ether drift) поставил Дж. К.Максвелл в 1877 г.: в 8-м томе девятого издания Британской энциклопедии в статье «Эфир» он предположил, что Земля в своем орбитальном движении вокруг Солнца проходит сквозь неподвижный эфир, и поэтому при измерениях скорости света в различных направлениях исследователи должны зафиксировать небольшое различие. Максвелл, однако, указывал на возможные трудности с выявлением столь малой величины отклонения. В письме, которое Максвелл опубликовал в английском научном журнале «Nature» незадолго до смерти, он выразил сомнение, что человеку когда-либо удастся решить эту задачу.

Установка А.Майкельсона для выявления «эфирного дрейфа»

Необходимой точности удалось достигнуть за счет интерференции световых волн в установке А.Майкельсона — экспериментатора, который ранее прославился точным измерением скорости света.

Опыты производились в 1881 и 1887 гг. А.Майкельсоном и Э.Морли. В 1904 г., к исследованиям присоединился Д.Миллер.

В установке Майкельсона расщепленный полупрозрачным зеркалом надвое луч света двигался по перпендикулярным траекториям (на схеме — sabd и scad), попадая в интерферометр. Последний состоял из телескопа с микрометрическим винтом и показывал изменение фазы (запаздывание одного из лучей) смещением полос интерференции. В качестве источника света использовалось пламя фонаря с линзой, а для настройки прибора — яркое пламя натрия.

Прообраз задачи об эфирном дрейфе

В качестве прообраза этой задачи многие авторы статей или учебных пособий рассматривают аналогичную задачу из классической физики — задачу о пловце (вариант — гребце на лодке), который движется вдоль течения или поперек течения реки. При попытке произвести расчёт по формулам из школьной программы или численным методом оказывается, что течение ухудшает результаты пловца и в том, и в другом случае, но в разной степени. Вариантом задачи является задача о самолёте, который летит вдоль или поперёк воздушного ветра.

Задача о пловце вдоль течения реки

Численное решение задачи о пловце по течению и против течения (дистанция D = 30 м туда и 30 м обратно, скорость пловца V = 2 м/с, скорость течения v = 1 м/с). Точками показаны отсчёты времени. Течение при указанных условиях ухудшает рекорд пловца с 30 до 40 секунд.

Эта задача, как было показано выше, является прообразом задачи с продольным (вдоль предполагаемого «эфирного ветра») ходом лучей в интерферометре Майкельсона. Предположим, что пловец движется в воде со скоростью 2 м/с и должен преодолеть дистанцию 30 метров туда и обратно. В воде без течения, очевидно, он сделает это за 30 секунд. В случае, если на скорость пловца действует течение реки со скоростью 1 м/с, которое в одном направлении ему «мешает», а в другом — «помогает» проплыть дистанцию, то его результат составит 30+10=40 секунд. Любое течение ухудшает рекорд: в предельном случае, если скорость течения окажется равной или больше его собственной скорости, то задача оказывается невыполнимой — пловец не сможет проплыть дистанцию.

Математическая запись в обозначениях Майкельсона (1887):

$\scriptstyle{T=\frac{D}{V-v}}$, $\scriptstyle{T_1=\frac{D}{V+v}}$.

Здесь V — скорость света (скорость пловца).

v = скорость движения Земли относительно эфира (в задаче о пловце — скорость течения реки),

D = расстояние ac на схеме опыта

T = время, за которое свет проходит расстояние от a до c.

T₁ = время, за которое свет возвращается из c в a

Эквивалентная запись формулы для времени, согласно статье Майкельсона (1887):

$\scriptstyle{T+T_{1}=2D \frac{V}{V^2-v^2}}$.

Расстояние, пройденное за это время, составит, согласно этой статье, $\scriptstyle{2D \frac{V^2}{V^2-v^2}}$. Если пренебречь членами четвертого порядка, то формула может быть представлена как $\scriptstyle{2D \left(1+\frac{v^2}{V^2}\right)}$.

Задача о пловце поперёк течения реки

Задача о пловце поперёк течения. Длина пути ab' вычисляется по теореме Пифагора. При скорости пловца 2 м/с и течения 1 м/с на дистанции 30 м туда и обратно рекорд составит 33,54 секунды.

Эта задача также является аналогом задачи с ходом лучей в интерферометре Майкельсона. Интересно, что задержку в этом случае Майкельсон не проанализировал в своей ранней работе 1881 года, на что ему указал Лоренц в 1886 г. Эта недоработка была исправлена в публикации 1887 г.

Ниже написана чушь. В системе отсчета, связанной с водой, движутся берега, а пловец перемещается в стоячей воде те же самые 30 м.

В этом случае вступает в действие треугольник скоростей по теореме Пифагора: при дистанции 30 метров поперек течения, скорости пловца 2 м/с и скорости течения 1 м/с пловца «унесёт» вбок от искомой точки, из-за чего он должен держать путь по гипотенузе прямоугольного треугольника с тем расчетом, чтобы приплыть в нужную точку берега. Катет, на который его «унесёт» течение, составит 30/2*1 = 15 метров, а пройденный путь - $\scriptstyle{2 \cdot \sqrt{({30^2}+{15^2}}}$ = 2*33,54 метров.

В записи Майкельсона (1887) математические формулы для расчета пройденного пути выглядят так: $\scriptstyle{2D \sqrt{(1+\frac{v^2}{V^2}}}$, или, если пренебречь членами 4 порядка точности, $\scriptstyle{2D \left( 1+\frac{v^2}{2V^2}\right)}$.

Здесь V — скорость света (или скорость пловца в задаче о реке).

v — скорость движения Земли относительно эфира (или скорость течения реки),

D — расстояние ab на схеме

T — время, за которое свет (или пловец) проходит от a до b (прямой и обратный ход в этом случае занимают одинаковое время).

Таким образом, Майкельсон определил разность между продольным и перпендикулярным ходом лучей, которая при наличии эфирного ветра должна была составить $\scriptstyle{D\frac{v^2}{V^2}}$.

Постулирование «нулевого результата» эфирного ветра

Начиная с первых опытов, Майкельсон стал писать об отсутствии эфирного ветра:

1881: «Эти результаты можно интерпретировать как отсутствие смещения интерференционных полос. Результат гипотезы неподвижного эфира, таким образом, оказывается неверным, откуда следует вывод, что эта гипотеза ошибочна».

1887: «Из изложенного выше очевидно, что безнадежно пытаться решить вопрос о движении Солнечной системы путем наблюдений оптических явлений на поверхности Земли».

Этот вывод Майкельсона, который, однако, содержал множество оговорок и был опровергнут самим же Майкельсоном в 1929 г. (см. ниже), был подхвачен «научным сообществом» в качестве строго «нулевого», или «отрицательного» результата этого опыта:

Лоренц, 1895: «На основании теории Френеля ожидалось смещение интерференционных полос при вращении аппарата из одного из этих двух „главных положений“ в другое. Однако не было обнаружено ни малейшего следа подобного смещения».

На международном конгрессе физиков в Париже в 1900 году лорд Кельвин произнес речь, в которой он рассматривал теорию эфира. Он заметил, что «единственное облако на ясном небосклоне теории есть нулевой результат опытов Майкельсона и Морли».

Пуанкаре, 1905: «Но и Майкельсон, придумавший опыт, в котором становились уже заметными члены, зависящие от квадрата аберрации, в свою очередь потерпел неудачу. Эта невозможность показать опытным путем абсолютное движение Земли представляет, по-видимому, общий закон природы».^:90

Эйнштейн в 1905 г. считал попытки поиска светоносной среды — эфира «неудавшимися»,^:7 а его введение в теорию относительности — «излишним».^:8

Содержится этот вывод также и в современной учебной литературе. В частности, и в учебнике нобелевского лауреата Р.Фейнмана в главе о теории относительности результат эфирного опыта без тени сомнения объявляется нулевым.

Положительные результаты эфирного ветра

Ряд экспериментаторов получили положительный результат эфирного опыта: в частности, это сделал на основании своих многолетних опытов коллега А.Майкельсона Д. К. Миллер, а также сам А.Майкельсон, сообщение которого о положительном результате измерения эфирного ветра было опубликовано лишь в 1929 году.

Сомнения в правильности расчетов в опытах 1887 года

Результаты эфирного опыта Майкельсона 1887 г. по данным С. И. Вавилова.

Профессор Хикс (W. M. Hicks) из Университетского колледжа Шеффилда в 1902 г. (до возникновения СТО) установил, что результат экспериментов Майкельсона и Морли не был пренебрежительно мал и обратил внимание на присутствие в нём эффекта первого порядка.

В 1933 г. Д. К. Миллер произвёл полное исследование этих экспериментов:

«…Полнопериодические кривые были подвергнуты анализу с помощью механического гармонического анализатора, который определил истинное значение полнопериодического эффекта; он, будучи сопоставлен с соответствующей скоростью относительно движения Земли и эфира, показал скорость 8,8 км/с для полуденных наблюдений и 8 км/с для вечерних».

— Д.К.Миллер, 1933

Академик С. И. Вавилов в 1928 г., ссылаясь на возражения Миллера, утверждал: «Способ обработки таков, что всякие непериодические смещения исключаются. Между тем эти непериодические смещения были значительны». При этом он опубликовал таблицу (см. рисунок), из которой следует наличие второй гармоники, соответствующей, по мнению В. А. Ацюковского, эфирному ветру со скоростью от 3 до 6 км/с.

Положительный результат в опытах Морли и Миллера

Физики Д. К. Миллер и Э.Морли, услышав в выступлении лорда Кельвина на физическом конгрессе 1900 г. о «нулевом результате» эфирного опыта, решили повторить опыты, используя более чувствительные приборы. Опыты производились в 1902—1906 гг. (Морли и Миллер), в 1921—1925 гг. (Миллер) и позднее. Опытная установка была поднята в горную местность и не закрыта металлическим кожухом согласно рекомендациям, которые дал Майкельсон в работе 1887 г.

Миллер утверждал, что на этом же оборудовании он получил определённый результат — эфирный ветер со скоростью около 10 км/с из апекса в созвездии Дракона с координатами (255°, +68°).

В 1933 г. Д. К. Миллер опубликовал большую итоговую статью о своих работах, где указывал скорость эфирного ветра от 10 до 11 ±0,33 км/с при вероятной погрешности определения азимута ±2,5° и полярных координат ±0,5°.

См.: Рецензия разных авторитетных ученых насчет опытов Морли и Миллера

Опыты Кеннеди, Иллингворта, Пикара и Стаэля — нулевой результат за счет экранирования прибора металлом

Для проверки данных Миллера были произведены другие опыты — Кеннеди (1926), Иллингворта (1927), Стаэля (1926) и Пикара (1928). Они показали «нулевой результат», однако, производились в закрытой металлическим коробом установке, которая, по мнению Ацюковского, экранирует эфир. Кроме того, длина оптического пути в этих экспериментах составляла менее 5 метров, что не позволяло, по расчётам Ацюковского, обеспечить необходимую точность в 0,002‒0,004 полосы при 10‒15 % размытости интерференционных полос прибора.^:26

Опыты Майкельсона 1929 г. — эфирный ветер 6 км/с

Дейтон Миллер (слева) и Альберт Майкельсон (справа) на Конференции по эксперименту Майкельсона-Морли, проведённой в обсерватории Маунт Вилсон (США) в феврале 1927 г. Миллер сообщил о положительном (не нулевом) результате эфирного эксперимента в 1925 и в 1933 гг., а Майкельсон — в 1929 г. Этот факт был отцензурирован из учебников, поскольку он противоречит теории относительности.

В 1929 г. Майкельсон, Пис и Пирсон в лаборатории на горе Маунт Вилсон получили результат эфирного ветра 6 км/с.

«В последней серии экспериментов аппаратура была перенесена в хорошо защищенную фундаментальную комнату лаборатории Маунт Вилсон. Длина оптического пути была увеличена до 85 футов (26 м); результаты показали, что меры предосторожности, принятые для исключения влияния температуры и давления, были эффективными. Результаты дали смещение, но не более, чем на 1/50 предположительно ожидавшегося эффекта, связанного с движением Солнечной системы со скоростью 300 км/с. Этот результат определялся как разность между максимальным и минимальным смещениями с учётом сидерического (звёздного) времени. Направления соответствуют вычислениям д-ра Штромберга о предположительной скорости Солнечной системы».

— А.Майкельсон, 1929

Опыты Седархольма и Таунса — нулевой результат из-за измерения частоты вместо фазы

Другие опыты — Седархольма и Таунса (1958, 1959) также дали нулевой результат — но не только за счет экранирования прибора металлом, но и за счет использования ошибочной, по мнению Ацюковского, методики измерения: экспериментаторы пытались уловить изменение частоты излучения (чего в установке Майкельсона не происходит из-за равенства числа испущенных и принятых колебаний за единицу времени), а не его фазы.

Опыты Стефана Маринова в 1980-е

В 1980-е гг. о получении положительного результата эфирного опыта сообщал Стефан Маринов на установке с вращающимися затворами или зеркалами (coupled shutters experiment).

Опыты Юрия Галаева в 2000-е

Результаты эфирного опыта Ю. М. Галаева в диапазоне радиоволн (1998) и в оптическом диапазоне (2001) в сравнении с результатами Д. К. Миллера, США, 1925 г. Жирной линией показаны усредненные данные всех экспериментов за август месяц, тонкой — за указанные сутки.

В 2000 г. Ю. М. Галаев, научный работник Харьковского радиофизического института, опубликовал данные измерений эфирного ветра в диапазоне радиоволн при длине волны 8 мм на базе 13 км, в целом подтвердив при этом данные Миллера.

В 2002 г. Ю. М. Галаев опубликовал результаты по измерению скорости эфирного ветра в диапазоне оптических волн. Измерения производились при помощи устройства (интерферометра), которое использует закономерности движения вязкого газа в трубах. В своей работе он сравнивал исторические данные Д.Миллера (1925 г.) и результаты своих собственных измерений в радио-диапазоне (1998 г.) и оптическом диапазоне волн (2001 г.), демонстрируя при этом сходство графиков.

Опыт Саньяка — «блестящее экспериментальное доказательство наличия эфира»

Интерференционный эксперимент на вращающейся платформе был выполнен сначала Харрисом (Harres) в 1912 г., затем Саньяком (1913 г.) и Погани (1925 г.). С. И. Вавилов в книге «Экспериментальные основания теории относительности» (1928) писал: «Если бы явление Саньяка было открыто раньше, чем выяснились нулевые результаты опытов второго порядка, оно, конечно, рассматривалось бы как блестящее экспериментальное доказательство наличия эфира».^:57 В настоящее время эффект Саньяка используeтся в лазерных ДУСах (датчиках угловых скоростей)  — световых гироскопах, которые являются серийными приборами.

Реакция А.Эйнштейна на ненулевой результат эфирных опытов

Эйнштейн в 1921 г., говоря об опытах Миллера, считал, что положительный результат эфирного опыта заставит теорию относительности «сложиться, как карточный домик», а в 1926 году — что этот результат сделает СТО и ОТО в их текущей форме недействительными.

Взаимоисключающие высказывания А.Эйнштейна об эфире

• Эйнштейн, 1905: «Введение „светоносного эфира“ окажется при этом излишним».^:8
• Эйнштейн, 1910: «Нельзя создать удовлетворительную теорию, не отказавшись от существования некоей среды, заполняющей все пространство».^:145
• Эйнштейн, 1915: «…следует отказаться от введения понятия эфира, который превратился лишь в бесполезный довесок к теории…»^:416
• Эйнштейн, 1920: «Согласно общей теории относительности, пространство немыслимо без эфира».^:689

Аномальное движение электрона в магнитном поле

Схема эксперимента по исследованию зависимости массы от скорости. След от источника β-частиц (электроны) S, проходя через отверстие, а также электрическое и магнитное поля, фиксируется на фотопластинке. Координаты следа на фотопластинке оказываются функциями скорости и заряда частицы.^:32

Установка В. Кауфмана для исследования движения электронов в магнитном поле, из публикации 1906 г. В этой же публикации констатировалось сверхсветовое движение некоторых электронов (β=1,67; β=1,69) где β — соотношение скорости частицы и скорости света.

Другой предпосылкой для возникновения теории относительности послужили опыты Томсона и Кауфмана. Дж. Дж. Томсон в 1881 г. заметил аномальные отклонения от закона классической механики в движении электронов в поперечном магнитном поле. В 1902 и 1903 гг. В. Кауфман повторил эти опыты. Опыты заключались в исследовании электронов быстрых катодных лучей и электронов, испускаемых радиоактивными веществами (бета-лучей). В последнем случае, кусочек бромистого радия экспериментаторы размещали в латунном цилиндре, и вылетающие из него бета-частицы (электроны) попадали на фотопластинку, проходя через поле постоянного магнита и электрическое поле между двумя пластинами-электродами.^:89-92

Проводились следующие опыты:^:33

• 1901—1906 годы, Кауфман — с использованием радиоактивности радия.
• 1907—1909 годы, Бухерер (Bucherer) — с использованием радиоактивности радия;
• 1914 год, Нейман (Neumann G.) — с использованием радиоактивности;
• 1916 год, Гюи, Лаванши (Guye Ch.E., Lavansky C.) — с использованием катодных лучей;
• 1933 год, Герлах (Gerlach W.);
• 1935 год, Наккен — с использованием катодных лучей.

Расчёты, выполннные Н. П. Кастериным в 1919 г., перепроверенные Н. Н. Шапошниковым показали, что кривые Бухерера не соответствуют расчётам, выполненным в соответствии со СТО.^:34 Деятельность Кастерина по отрицанию теории относительности поддержал основоположник аэродинамики Н. Е. Жуковский.

По результатам Кауфмана часть частиц выбрасывалась из ядра со сверхсветовой скоростью (β=v/c=1,034).^:34

Теория Лоренца, Пуанкаре и Эйнштейна по движению электронов

Последовательность изобретения теории относительности

Лоренц в 1895 году применил гипотезу сокращения продольных линейных размеров для объяснения «нулевых» экспериментов Майкельсона — Морли.

Оказалось, что формула для сокращения размеров в зависимости от скорости движения, расчитанная для «обнуления» опытов Майкельсона, приблизительно «совпала» с необходимой поправкой для опытов Кауфмана. Лоренц изложил этот принцип в работе 1904 года «Электромагнитные явления в системе, движущейся с любой скоростью, меньшей скорости света», приведя при этом таблицы измерений в опыте Кауфмана ^:67

Принцип был позаимствован в последующей работе А. Пуанкаре 1905 года «О динамике электрона» (в этой работе он признавал приоритет Лоренца).

Почти одновременно с Пуанкаре, но тремя неделями раньше (30 июня-23 июля 1905), вышла «основополагающая» статья А. Эйнштейна года «К электродинамике движущихся тел», которая содержала этот же принцип сокращения размеров движущихся тел и роста их массы.

При этом предлагалось считать изменение массы частицы по формуле:^:32 $$m = \frac{m_0}{\sqrt{1-\beta^2}}; \beta = v/c$$

Конкурирующие теории движения электронов

В 1907 году в работе «О принципе относительности и его следствиях»^:65-114 Эйнштейн писал:

Необходимо еще отметить, что теории движения электронов Абрагама и Бухерера дают кривые, согласующиеся с экспериментальной кривой значительно лучше, чем кривая, соответствующая теории относительности.:92

В эфирных теориях имеются и другие предположения, связанные, в частности, с изменением заряда частицы, изменением коэффициента скольжения поля относительно частицы, подчинением эфира законам газовой динамики (адиабата для одноатомного газа) либо увеличением массы из-за присоединения окружающего эфира.^:34

Н. К. Носков в 2000 г. утверждал, что эксперименты Кауфмана не совсем удовлетворительно ложились на множитель Лоренца, а расчёт по принципам К. Ф. Гаусса (1835) с учётом запаздывания потенциалов (конечной скорости взаимодействия магнитного поля с электроном) даёт более осмысленный и точный результат.

Сохранение вида уравнений Максвелла при переходе в другую инерциальную систему

Р.Фейнман, обосновывая введение преобразований теории относительности (преобразования Лоренца) в своём курсе физики, утверждал, что «… уравнения Максвелла, по-видимому, не подчиняются принципу относительности: если преобразовать их подстановкой $$x' = x - u t , \$$ $${y'} = y , \$$ $${z'} = z , \$$ $$t' = t \$$ то их вид не останется прежним. Значит, в движущемся межпланетном корабле оптические и электрические явления не такие, как в неподвижном; их можно использовать для определения его скорости, в частности определить и абсолютную скорость корабля, сделав подходящие электрические или оптические измерения».^:265

Далее Фейнман утверждал: «На этой идее основывалось множество опытов по определению скорости Земли, но ни один из них не удался: никакой скорости обнаружено не было».^:266

Эта предпосылка была описана в статьях Пуанкаре 1904 и 1905 гг.^:7:38

Таким образом, если бы движение Земли обнаружить удалось, то понадобилась бы другая система преобразований. Одна из таких систем, учитывающая неполное увлечение светоносной среды, была разработана Г.Герцем в работе «Об основных уравнениях электродинамики движущихся тел» (1889).

В физической литературе часто встречается утверждение, что СТО (специальная теория относительности) устраняет проблему неинвариантности уравнений электродинамики Максвелла относительно преобразований Галилея. Не смотря на свою распространенность, известно, что это утверждение ошибочно [Миллер М.А., Сорокин Ю.М., Степанов Н.С. Ковариантность уравнений Максвелла и сопоставление электродинамических систем // УФН. 1977. Т. 121, вып. 3. С. 525-538 (http://ufn.ru/ru/articles/1977/3/e/), цитата:

     «Довольно распространено мнение, что преобразования Лоренца выделены среди других преобразований координат и времени (например, классических преобразований Галилея) тем, что, в отличие от последних, они (и только они) оставляют инвариантными уравнения Максвелла. Хорошо известно, однако, что уравнения Максвелла могут быть записаны в 4-тензорной форме без конкретизации связи между векторами полей в веществе. А это означает не только их лоренц-инвариантность (что обычно подчеркивается в физической литературе), но также инвариантность относительно произвольных невырожденных линейных преобразований пространственно-временных переменных.
     Иначе говоря, если вместе с координатами по соответствующему закону пересчитывать поля и источники (как это делается, в частности, и в СТО), уравнения сохранят свой вид при любых линейных преобразованиях, включая и галилеевские. Разумеется, каждому такому преобразованию будут при этом соответствовать свои материальные уравнения среды.
     С формальной точки зрения преобразования Лоренца выделены только тем, что в вакууме они сохраняют вид материальных уравнений среды (D = E, B = H), что физически и соответствует релятивистскому постулату инвариантности скорости света. Для полей в веществе преобразования Лоренца таким преимуществом уже не обладают …»

Конец цитаты. Инвариантность своих уравнений относительно преобразований Галилея анализировал уже сам Максвелл в «Трактате об электричестве и магнетизме». Этот параграф так и называется «Об изменении уравнений электродвижущей интенсивности в случае, когда оси, к которым они относятся, движутся в пространстве» [Максвелл Д.К. Избранные сочинения по теории электромагнитного поля, перевод З.А. Цейтлина под ред. П.С. Кудрявцева. – М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1952, стр.467-469]. Вывод, который делает Максвелл, говорит сам за себя, цитата: «Отсюда вытекает, что электродвижущая интенсивность выражается формулой того же самого типа, будут ли движения проводников отнесены к неподвижным осям или к осям, движущимся в пространстве».

«Камнем преткновения» в вопросе применения преобразований Галилея к уравнениям Максвелла является не вопрос их инвариантности (они несомненно инвариантны), а то, что в движущейся системе отсчета пропадает прямая пропорциональность индукций напряженностям в материальных уравнениях для вакуума (как при наличии среды).

Сверхсветовое движение

Запрет теории относительности на сверхсветовое движение

Анализируя выражения с множителем Лоренца, $\sqrt{1-\frac{v^2}{V^2}}$ , Эйнштейн «пришел к выводу», что при приближении к световым скоростям вычисляемые значения становятся бесконечно большими, а при равенстве скорости света происходит деление на 0:

Эйнштейн, 1905: «Для скоростей, превышающих скорость света, наши рассуждения теряют смысл»;^:18

Эйнштейн, 1905: «При v = V величина W становится, таким образом, бесконечно большой. Как в прежних результатах, так и здесь, скорости, превышающие скорость света, существовать не могут».^:34

Эйнштейн, 1905: «Всякое предположение о распространении действия со сверхсветовой скоростью несовместимо с принципом относительности».^:61

Эйнштейн, 1907: «Относительное движение систем отсчета со сверхсветовой скоростью несовместимо с нашими принципами».^:74

Эйнштейн, 1913: «Именно, согласно теории относительности, в природе не существует средств, позволяющих посылать сигналы со сверхсветовой скоростью», «электрические воздействия не могут распространяться со сверхсветовой скоростью».^:274

Ранее тот же вывод получил Пуанкаре (сентябрь 1904): «На основе всех этих результатов, если они подтвердятся, возникла бы совершенно новая механика, которая характеризовалась бы главным образом тем фактом, что никакая скорость не могла бы превышать скорости света (* Поскольку тела противопоставляли бы возрастающую инерцию силам, стремящимся ускорить их движение, и эта инерция становилась бы бесконечной при приближении к скорости света.), подобно тому как температура не может упасть ниже абсолютного нуля».^:38

Критика запрета на сверхсветовые скорости

К. Э. Циолковский о теории Эйнштена, 1935 г.: «Второй вывод его: скорость не может превышать скорости света, то есть 300 тысяч километров в секунду. Это те же шесть дней, якобы употреблённые на создание мира».

В. А. Ацюковский, 2000 г.: «Логика СТО восхищает. Если СТО в основу всех рассуждений кладет скорость света, то потом, прокрутив все свои рассуждения через математическую мельницу, она получает, во-первых, что все явления зависят именно от этой скорости света, а во-вторых, что именно эта скорость является предельной. Это очень мудро, потому что если бы СТО положила в основу не скорость света, а скорость мальчика Васи в турпоходе, то именно со скоростью его перемещения и были бы связаны все физические явления во всем мире. Но мальчик все же, наверное, тут ни при чем. А скорость света при чем?!»

В. Н. Дёмин, 2005: «Если вместо скорости света подставить в релятивистские формулы скорость звука (что вполне допустимо, и такие подстановки, отображающие реальные физические ситуации, делались), то получится аналогичный результат: подкоренное выражение релятивистского коэффициента способно обратиться в нуль. Но никому же не приходит в голову утверждать на этом основании, будто бы в природе недопустима скорость, превышающая скорость звука».

Экспериментальные доказательства сверхсветовых скоростей

В. Н. Дёмин: «Что касается реальных сверхсветовых скоростей, то они давно уже получены в опытах, которые ставились Н. А. Козыревым, А. И. Вейником, В. П. Селезнёвым, А. Е. Акимовым и другими отечественными учеными. Обнаружены и внегалактические объекты, обладающие собственной сверхсветовой скоростью. И российские, и американские физики получили сходные результаты в активных средах».

«Наука и жизнь», N6, 2006: «В 2000 году, в ряде публикаций было экспериментально показано, что скорость света в вакууме может быть превзойдена. Так, 30 мая 2004 года журнал „Physical Review Letters 1“ сообщил, что группе итальянских физиков удалось создать короткий световой импульс, который расстояние около метра пролетел со скоростью, во много раз превышающей скорость света в вакууме. 20 июля того же года опубликована статья профессора Принстонского университета (США) Ли Джун Ванга (L.J. Wang et al.//Nature, 406, 243—244), где экспериментально было показано, что световой импульс проскакивал камеру в 310 раз быстрее скорости света в вакууме.».

«Техника-молодёжи» № 7 за 2000 г.: «Постулат, в свое время выдвинутый А.Эйнштейном, констатирует, что скорость света, достигающая в вакууме 300 тыс. км/с — это максимум, который может быть достигнут в природе. Профессор Раймонд Чу из университета Беркли в своих экспериментах достиг скорости, превышающей классическую в 1,7 раза. Ныне исследователи из института корпорации NEC в Принстоне пошли еще дальше. Мощный импульс света пропускался через 6-сантиметровую „колбу“, заполненную специально приготовленным газообразным цезием, — описывает ход опыта корреспондент газеты „Санди Таймс“, ссылаясь на руководителя эксперимента доктора Лиджуна Ванга. И приборы показали невероятную вещь — пока основная часть света со своей обычной скоростью проходила сквозь цезиевую ячейку, какие-то шустрые фотоны успевали добежать до противоположной стены лаборатории, находящейся примерно в 18 м, и отметиться на расположенных там датчиках. Физики подсчитали и убедились: если частицы-„торопыги“ пролетали 18 м за то же время, за какое нормальные фотоны проходили сквозь 6-сантиметровую „колбу“, — значит, их скорость в 300 раз превышала скорость света! А это нарушает незыблемость эйнштейновской константы, колеблет сами устои теории относительности».

Внегалактические радиоисточники со сверхсветовым движением

Ярчайший на небе квазар 3C 273 — внегалактический объект, от которого наблюдаются сверхсветовые скорости.

Видимые движения со скоростью, превышающую скорость света (c > 300 000 км/с) наблюдаются с начала 1970-х гг. от ряда внегалактических радиоисточников (например, квазаров 3С 279 и 3С 273). Релятивисты объясняют наблюдаемые сверхсветовые скорости «иллюзией».

Физик Альберт Чечельницкий: «Есть масса интереснейших материалов наблюдений, полученных с помощью современных телескопов и других средств. Суть простая. Есть галактика или квазар, которые хорошо наблюдались в течение 20 и более лет. Допустим, в 1970 году там произошёл выброс плазмы. Его сфотографировали. Затем этот объект был сфотографирован в 1975 году, далее в 1980-м, 85-м, 90-м, 95-м и т. д. Всё это в картинной плоскости. Проблема в том, известно ли расстояние до галактики (квазара). — Расстояния до галактик определяются по яркости цефеид (переменных звёзд) — при их наличии. А как находят расстояния до квазаров? — Есть достаточно способов, в том числе и по величине красного смещения. Если расстояние известно, линейная скорость компонент выброса вычисляется просто — по угловой скорости и расстоянию. Самое главное, какие же там получаются скорости? А вот какие: V = 2с, 7с, 21с, 32с…».

Сверхсветовое движение частиц в ускорителях

А. В. Мамаев рассматривал поведение частиц на синхротроне АРУС Еревана (длина орбиты L = 216,7 м; энергия инжекции электронов W = 50 МэВ; частота ускоряющего поля f = 132,8 МГц; кратность ускорения g = 96) и других ускорителей с известной кратностью — в частности, протонного синхротрона ЦЕРН. «Кратность» по версии теории относительности — это число сгустков на окружности ускорителя (в данном случае, их 96), которые, по утверждению БСЭ, «группируются вокруг устойчивых равновесных фаз». Эта кратность, по мнению Мамаева, понадобилась, чтобы «спасти» запрет на сверхсветовое движение в «теории относительности». Если же по окружности движется только один инжектированный пучок электронов, а не 96, то получается, что скорость света превышена в 96 раз.

Сверхсветовые треки космических частиц

Анализируя фотографию трека космической частицы из статьи Андерсона и Неддермейера 1938 г. (эта фотография в настоящее время считается экспериментальным доказательством существования мюона), А. В. Мамаев пришёл к выводу, что этот трек образован позитроном, имеющим в верхней части фотографии скорость движения, примерно в 100 раз большую скорости света в вакууме, а в нижней части фотографии — скорость движения, примерно в 15 раз большую скорости света в вакууме.

Критика обоснованности принципа постоянства скорости света

Некоторые ученые считают «принцип постоянства скорости света» недостаточно обоснованным. Для упрощения понимания смысла константы c = const, они разделяют её на две составные части: c ± V_{источника} = c ± V_{приемника}. Утверждают, что, хотя первая часть этого уравнения (c ± V_{источника} = const) доказана экспериментально (опыты де-Ситтера (1913), Томашека (1926), Бонч-Бруевича, Молчанова (1956) и др.), вторая же его часть (c ± V_{приемника} = const) — пока требует экспериментального подтверждения.

Taк, анализируя его экспериментальную базу, эти авторы утверждают, что опыты Майкельсона и его аналоги, которые являются единственными экспериментальными подтверждениями c ± V_{приемника}=const, не достаточно универсальны, чтобы делать от них индуктивные умозаключения для всех случаев, так как все они проведены только в одном ИСО (на Земле), однако вывод сделан для всевозможных ИСО. Для случая увлечения «светоносной среды» Землей (во избежание путаницы, автор различает светоносное поле от эфира) — эти опыты теряют свою силу.

А формула «релятивистского сложения скоростей», и принцип релятивистской «синхронизации часов», которые составляют теоретическую базу этой константы, обосновывают ее софистическими методами, так как они сами опираются на c = const, являются его следствием. Поэтому доказать c = const, опираясь на них — есть типичный логический круг.

Авторы отмечают этот момент, как главный изъян ТО и исходя из этого, допускают возможность c ± V_{приемника} ≠ const.

Несимметрия явлений в Солнечной системе в направлении эфирного ветра

По версии Д.Миллера и других исследователей (см. выше), Земля обдувается эфирным ветром со стороны Северного полюса под углом 26° к нему. Согласно воззрениям современных эфиристов, это может объяснять асимметрию ряда явлений на Земле и в Солнечной системе.

• 

  Обдув Земли эфирным ветром по версии В. А. Ацюковского.

• 

  Асимметрия полярных сияний Юпитера в рентгеновском диапазоне, 1 марта 2007 г.

• 

  Вспышки в северной части Солнца происходят примерно в 1,5 раза чаще, чем на южной стороне (по данным ВАГО АН СССР, 1979).

• 

  Температура южного полюса на Земле понижена по сравнению с северным полюсом. В области 40-х широт южного полушария — штормовая активность («ревущие сороковые»).

• 

  На Марсе, как и на Земле, южное полушарие холоднее северного - об этом свидетельствует размер полярных шапок.

• 

  Штормы на Сатурне локализуются в южном полушарии в области, называемой «аллея гроз» (storm alley).

А. А. Шпитальная указывает на резкую несимметрию вспышечной активности Солнца: на его северной части вспышки происходят примерно в 1,5 раза чаще, чем на его южной стороне.

На Земле имеется глобальная климатическая разница Северного и Южного полушарий: наличие бурных сороковых южных широт, наличие океана на севере и материка на юге, пониженная по сравнению с северными областями температура районов Южного полюса.

Cеребристые облака наблюдаются только в летний период (июнь-сентябрь), и в средних широтах (в северном полушарии на широтах 45‒70°, в южном — на широтах 40‒65°).

Штормы на Сатурне локализуются в южном полушарии в области, называемой «аллея гроз».

Для Марса разительно отличается рельеф северного и южного полушарий. Если северное — почти сплошь гладкая равнина, то южное образует сложный рельеф с большим количеством кратеров. Высота поверхности северного полушария в среднем на 3‒5 км ниже южного.

«Для Марса, как и для Земли, южное полушарие холоднее северного. Об этом свидетельствует значительно большее развитие полярной шапки Марса в сравнении с северной.»

«Как сообщает НАСА, граница Солнечной системы неожиданно оказалась асимметричной. Со стороны южного полушария внешний космос начинается ближе к Солнцу, чем ожидалось — одинаковые изменения в структуре потока космических частиц аппараты Voyager-1, удаляющийся от Солнца в северном полушарии, и Voyager-2, уходящий „к югу“, зафиксировали на разном удалении от Солнца — 85 и 73 астрономических единицы соответственно».

«Планеты земной группы — Марс, Венера и Меркурий, а также Луна обладают, как и Земля, глобальной структурной асимметрией».

Н. Т. Ашимбаева, ГАИШ, Москва, 2009 г.: Норвежские исследователи (Karl Magnus Laundal и Nikolai Østgaard) показали, что полярные сияния в Северном и Южном полушариях являются полностью ассиметричными. Эти результаты противоречат общепринятым представлениям: а именно, что изображения этих процессов полностью идентичны, вне зависимости от полушария, и что они как зеркально подобны друг другу.

Критика теории относительности

Нобелевский комитет

Эйнштейн был в числе кандидатов на присуждение Нобелевской премии по физике каждый год с 1910 до 1922 г. (кроме 1911 и 1915 г.), но всякий раз, кроме 1922 года, премия присуждалась другим кандидатам. В 1922 году он получил премию не за «теорию относительности», а за открытие одного из законов фотоэффекта.^:473-483

В докладе комитета за 1910 г. предлагалось подождать экспериментального подтверждения, прежде чем принять принцип относительности.^:478

В письме за 1912 г. В.Вин сомневался в точности экспериментов с катодными и бета-лучами.^:156,477

В докладе за 1917 г. Ч. Э. Сен-Джон в ходе опытов, проведенных в Маунт-Вилсоне, не обнаружил предсказываемого ОТО красного смещения.^:479

В докладе за 1920 г. Аррениус указал, что результаты экспериментов по измерению красного смещения по-прежнему расходятся с теорией и что высказываются критические замечания по поводу измерений искривления лучей света, выполненных во время затмения 1919 г. Аррениус ссылался на объяснение смещения перигелия Меркурия, даваемое, по его мнению, теорией Э. Герке.^:480

Гульстранд в докладе за 1921 г. писал о «Специальной теории относительности», что «Эффекты, которые можно измерить с помощью физических средств, настолько малы, что в основном лежат в пределах погрешностей измерений». Он оспаривал и согласованность выводов ОТО с данными Леверье по смещению перигелия и предлагал пересмотреть с позиции ОТО другие давно известные отклонения от закона тяготения Ньютона.^:481

Нобелевская премия за 1922 год была присуждена Эйнштейну за исследования в области фотоэффекта, но при этом Королевская академия наук на своём заседании отметила, что работы по теории относительности и теории гравитации «могут быть оценены только после их подтверждения в будущем».^:473

В своей речи во время церемонии награждения 10 декабря 1922 г. Аррениус упомянул философа Бергсона, который оспаривал справедливость ТО (в книге «Длительность и одновременность: по поводу теории Эйнштейна»).^:482

К. Э. Циолковский

Основоположник космонавтики К. Э. Циолковский в 1935 г. усматривал «дикую бессмыслицу» в релятивистском понятии «замедление времени» и отрицал ограниченность размера Вселенной по Эйнштейну. Отрицал Циолковский также запрет теории относительности на сверхсветовые движения, называя его библейскими «шестью днями творения, поднесенными в другом образе». Сам Циолковский в своих философских трудах придерживался модели вечно существующей и бесконечной Вселенной.

Д. И. Менделеев

В последней главе «Заветных мыслей» (27 сентября 1905 г.) Д. И. Менделеев называл «переоценщиков» эфирной теории «узурпаторами действительного голоса науки» и «проходимцами». При этом он ссылался на свою публикацию 1902 года «Попытка химического понимания мирового эфира». В этой работе Менделеев излагал свою эфирную теорию на основе сверхлёгкого инертного химического элемента — «Ньютония», который он поместил в нулевой период и нулевой ряд своей периодической системы элементов.

Н. Е. Жуковский

Основоположник аэродинамики Н. Е. Жуковский в 1918 г. утверждал: «Эйнштейн в 1905 г. стал на метафизическую точку зрения, которая решение прилегающий к рассматриваемому вопросу идеальной математической проблемы возвела в физическую реальность. … Я убежден, что проблемы громадных световых скоростей, основные проблемы электромагнитной теории разрешатся с помощью старой механики Галилея и Ньютона. … Мне сомнительна важность работ Эйнштейна в этой области, которая обстоятельно была исследована Абрагамом на основании уравнений Максвелла и классической механики».

Ленард, Штарк, Томсон, Тимирязев, Кастерин

В 1937 г. в статье «О положении на философском фронте советской физики» в журнале «Под знаменем марксизма» академик А. Ф. Иоффе писал:

«Но все ещё остались дорелятивистские физики, которые упрямо не желают признавать теорию относительности, — это Ленард и Штарк в Германии, Дж. Дж. Томсон в Англии, А. К. Тимирязев и Н. П. Кастерин в СССР. Ленард и Штарк сочетают эту научную реакционность с мракобесием оголтелого фашизма…»

— академик А.Ф.Иоффе, 1937 г.

Ленард, Штарк, Дж. Дж. Томсон — нобелевские лауреаты.

Физик Л. Бриллюэн

Основатель физики твёрдого тела Л. Бриллюэн (Франция, США) назвал теорию относительности чисто спекулятивным построением. Он утверждал: «Общая Теория Относительности — блестящий пример великолепной математической теории, построенной на песке и ведущей к все большему нагромождению математики в космологии (типичный пример научной фантастики)».

Нобелевский лауреат П.Бриджмен

Нобелевский лауреат П.Бриджмен отверг общую теорию относительности. Он утверждал, что общая теория относительности не имеет физического смысла и, следовательно, неистинна, поскольку она поль­зуется неоперациональными понятиями, такими, как то­чечные события, ковариантные законы (то есть законы, справедливые для произвольных систем координат), гео­метризованное гравитационное поле, которому придается статус объективной реальности, и т. д. Бриджмен так писал о «равноправии» интервалов времени и длин масштабов, измеренных в различных инерциальных системах отсчета: «было бы жестоко снабжать физиков резиновыми линейками и исключительно неправильно идущими часами».

Критика на сайте РАН

Сайт Российской Академии наук в статье «Кому показал Эйнштейн язык?» от 22 июня 2009 года утверждал:

Статья с сайта Российской Академии Наук (РАН), которая критикует теорию относительности, от 22 июня 2009 г. Фотография Альберта Эйнштейна, где он показывает язык, продана на аукционе в США за 74 300 долларов. Фото было сделано на праздновании дня рождения физика. Эйнштейн подарил этот снимок своему другу — журналисту Ховарду Смиту. Подпись на фото гласит, что высунутый язык адресован всему человечеству. Альберт Эйнштейн прославился «Теорией относительности». Однако и саму теорию и авторство Эйнштейна неоднократно подвергали сомнению. Эйнштейн работал в Бюро патентов с июля 1902 по октябрь 1909, занимаясь преимущественно экспертной оценкой заявок на изобретения. Именно в эти годы физик, по мнению некоторых исследователей, и позаимствовал чужие идеи для своей теории, в частности у Лоренца и Пуанкаре. В 1921 году Эйнштейну вручили Нобелевскую премию с весьма расплывчатой формулировкой «За заслуги перед теоретической физикой, и особенно за открытие закона фотоэлектрического эффекта». То есть премию вручили не за «Теорию относительности», что выглядит весьма странным, а фотоэлектрический закон было открыт еще до Эйнштейна. В 1922 году Эйнштейн был избран иностранным членом-корреспондентом РАН. Однако в 1925—1926 годы Тимирязев опубликовал не менее 10 анти-релятивистских статей. Разбил теорию относительности и К. Э. Циолковский. В статье «Библия и научные тенденции запада» (1935) он отверг релятивистскую космологию и релятивистское ограничение на скорость движения.

Статья была удалена с сайта РАН через несколько дней (18‒24 сентября 2010) после публикации ссылки здесь.

Публикации против теории относительности в популярных изданиях

• Журнал «Изобретатель и рационализатор»: ИР(№ 9/84), ИР(№ 8/88), ИР(№ 9/88) ИР(№ 7/90)
• Журнал «Техника-молодёжи» № 2, 2004 г., № 7, 2000 г.
• Журнал «Знание-сила». 2002. № 1. Статья Александра Голяндина «Немецкие ученые утверждают: теория относительности Эйнштейна лжива!» со ссылкой на книгу Георга Галецки и Петера Марквардта (выпущена в Франкфурте-на-Майне) «Реквием по частной теории относительности».
• Журнал «Наука и религия» № 5‒6 1998 г. опубликовал интервью с Василием Петровичем Селезнёвым, который выступил против теории Эйнштейна.
• ИТАР-ТАСС, Вести. Ru: 22 октября 2010 «Ученые ставят под сомнение теорию относительности Эйнштейна». На основе работ австралийского астрофизика Джона Уэбба (John K. Webb), упомянутых в журнале New Scientist, отрицается константа Альфа, постоянство скорости света и симметрия Лоренца.
• Журнал «Техника-молодёжи» № 6, 2014 г., «Через поля к экзопланетам», Сергей Семиков. Подвергнут критике эксперимент Е. Б. Александрова в 2011г.

Иные работы против теории относительности

• Квантовая механика опровергла Эйнштейна
• Немецкие ученые объявили о преодолении скорости света
• / Теория относительности — не физическая теория. Схема эксперимента по обнаружению светоносного эфира.
• / О некоторых особенностях релятивистской концепции времени (журнал научного сообщества SciCommunity).
• / Доклад о релятивистской концепции времени (Институт исследований природы времени).

Ссылки

• Работы против ТО
• http://ether.wikiext.org
• К. Водоестьев. Теория относительности и Альберт Эйнштейн. Две лекции для гуманитариев (PDF)

Прочее

•