Плясовских Александр Петрович. Теория Аберрации - Первая Теория, Альтернативная Специальной Теории Относительности. Популярное Изложение

А. П. Плясовских

ТЕОРИЯ АБЕРРАЦИИ - ПЕРВАЯ ТЕОРИЯ, АЛЬТЕРНАТИВНАЯ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

ПОПУЛЯРНОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ

Аннотация

Теория аберрации - это первая альтернативная специальной теории относительности (СТО) теория, которая подтверждена экспериментально. СТО внутренне противоречива, а также противоречит новейшим экспериментам. Это требует разработки альтернативной теории, которая не обладает недостатками СТО.

В Теории аберрации открыт новый, неизвестный ранее закон аберрации физических величин тела при его движении относительно наблюдателя, что является значимым событием для науки.

Брошюра будет интересна всем, кого интересуют современные достижения науки.

Предисловие

Теория аберрации - это раздел физики, точнее кинематики, изучающий движение тел при скоростях, соизмеримых со скоростью света. Теория аберрации представляет собой первую альтернативную специальной теории относительности (СТО) теорию, которая подтверждена экспериментально.

Необходимость разработки теории, альтернативной СТО, обусловлена рядом причин, среди которых наиболее значимой является противоречивость формул СТО друг другу. Эта противоречивость проявляется в том, что разные формулы СТО при расчетах одних и тех же физических величин, при одних и тех же исходных данных, дают разные значения, которые могут в сотни, тысячи и даже миллионы раз отличаться друга от друга (отличие зависит от скорости движения тел относительно наблюдателя). Это подобно тому, как если бы одна формула воздушной навигации приводила к одной высоте воздушного судна, а вторая формула - к совершенно другой высоте, которая отличается от первой в миллионы раз.

Теория аберрации строится на тех же принципах относительности и постоянства скорости света, как и СТО, за исключением того, что в Теории аберрации добавлены два дополнительных принципа: принцип аберрации (отклонения) местоположения тела и принцип аберрации (изменения) физических величин тела, движущегося относительно наблюдателя. Теория аберрации выводится из этих четырех принципов строго и последовательно подобно тому, как геометрия Евклида и все ее теоремы выводятся из аксиом.

Принцип аберрации физических величин тела и, как следствие, достоверность формул Теории аберрации подтверждены экспериментально. Экспериментальным основанием Теории аберрации являются два эксперимента, в ходе которых показания часов измерялись непосредственным образом.

В рамках Теории аберрации открыт новый неизвестный ранее физический закон, который назван законом аберрации физических величин тела при его движении относительно наблюдателя.

Об авторе

Александр Петрович Плясовских - доктор технических наук, специалист в области навигации и управления воздушным движением (УВД), аэронавигации и эксплуатации авиационной техники, радиолокации и радионавигации. Профессиональные интересы: разработка средств авиационного наблюдения, автоматизированных систем УВД, тренажеров для тренировки диспетчерского состава УВД.

Научные результаты автора опубликованы в российских изданиях ВАК, а также за рубежом (в том числе в издательстве Springer). Автор нескольких монографий и учебных пособий. Является научным руководителем аспирантов и докторантов, членом диссертационного совета АО "ВНИИРА".

Этапы жизненного пути:

Родился в 1960 г.

1980 - окончил УАЦ ДОСААФ, офицер запаса.

Типы воздушных судов (ВС), на которых летал: Л-29, УТИ МиГ-15, МиГ-17.

1985 - Актюбинское высшее летное училище гражданской авиации (АВЛУГА), ленинский стипендиат. Специальность - эксплуатация воздушного транспорта, квалификация - инженер-пилот.

Типы ВС: Як-18Т, Як-40.

1985-1992 - Архангельский объединенный авиаотряд, Ленинградский объединенный авиаотряд.

Типы ВС: Ту-134А.

1990 - окончил аспирантуру ордена Ленина Академии гражданской авиации (ОЛАГА), направление подготовки - инженер-исследователь.

1991 - защитил кандидатскую диссертацию, кандидат технических наук, специальность: 05.22.13 Навигация и УВД.

1997-2007 - Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации, доцент, профессор кафедры 22, заместитель начальника тренажерного центра.

2006 - защитил докторскую диссертацию, доктор технических наук, специальность: 05.22.13 Навигация и УВД.

2007-2023 - АО "Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры" (АО "ВНИИРА"), г. Санкт-Петербург.

Должность: главный конструктор Научно-технического центра "Организация воздушного движения".

Профессор Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации имени Главного маршала авиации А.А. Новикова, г. Санкт-Петербург, Россия.

Область научных интересов: навигация и управление воздушным движением, радионавигация, безопасность полетов, физика (кинематика околосветовых скоростей, Теория аберрации), математика (четырехмерное пространство-время для описания движения материальных объектов), специальная теория относительности.

E-mail: al.plyasovskih@yandex.ru

1. Введение

Теория аберрации - это раздел физики, точнее кинематики, изучающий движение тел при скоростях, соизмеримых со скоростью света. Теория аберрации является первой теорией, альтернативной специальной теории относительности (СТО), которая подтверждена экспериментально.

Различные аспекты Теории аберрации по мере их разработки публиковались в работах [1-15]. Настоящая небольшая книга представляет собой сокращенное популярное изложение Теории аберрации, которая наиболее полно изложена в книгах автора [14; 15].

О необходимости Теории аберрации подробнейшим образом написано в работах [там же], где изложены многочисленные недостатки специальной теории относительности (СТО). Один из существенных недостатков СТО состоит в том, что разные формулы расчета некоторых физических величин (например, наблюдаемого темпа хода движущихся часов), при одних и тех же исходных данных, приводят к совершенно разным, несовместимым друг с другом значениям, которые могут отличаться друг от друга в сотни, тысячи и даже в миллионы раз (при скоростях движения, близких к скорости света).

Разработка Теории аберрации обусловлена необходимостью альтернативной СТО теории, которая не должна иметь недостатков СТО.

В основе Теории аберрации лежат известные принципы относительности и постоянства скорости света, а также принцип аберрации (отклонения, изменения) местоположения движущегося относительно наблюдателя тела, и вытекающий из него принцип аберрации физических величин этого тела и протекающих на нем процессов (расстояния до тела, размеров тела, хода расположенных на теле часов, скорости движения тела и так далее).

В Теории аберрации открыт неизвестный ранее закон аберрации физических величин тела при его движении относительно наблюдателя. Открытие новых законов природы - довольно редкое событие. За всю историю человечества открыто всего около сотни физических законов. Поэтому открытие представленного в работе нового закона является значимым событием как для современной физики, так и для науки в целом.

Экспериментальное подтверждение Теории аберрации

Экспериментальным основанием Теории аберрации являются два эксперимента, в ходе которых показания часов измерялись непосредственно.

Один из этих экспериментов проводился с ноября 1999 по октябрь 2014 гг. В течение 14 лет команда учёных Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) в Боулдере, штат Колорадо, наблюдала за ходом стандартов частоты (часов) в лабораториях США, Франции, Германии, Италии и Великобритании. Наблюдаемые часы расположены на разных широтах земного шара, и в соответствии со СТО, вследствие их разной линейной скорости движения из-за вращения земного шара, часы, расположенные на меньших широтах, должны отставать от часов, расположенных на больших широтах Земли. 14-летние наблюдения за ходом двенадцати самых высокоточных часов мира показали, что все эти часы идут совершенно одинаково. Их ход не зависит от широты, на которой они расположены, а значит и от линейной скорости их движения, обусловленного вращением земного шара. Этот эксперимент неопровержимо доказывает несостоятельность СТО, в соответствии с которой движущиеся с большей скоростью часы идут медленнее часов, движущихся с меньшей скоростью или неподвижных.

Второй из экспериментов, на котором основана Теория аберрации, был проведен в Санкт-Петербурге в 2022 году группой ученых и инженеров в количестве 100 человек. В эту группу входил и автор этой книги. В ходе этого эксперимента доказана достоверность формул Теории аберрации, в соответствии с которыми движущиеся к наблюдателю часы, по наблюдениям, идут быстрее неподвижных, а движущиеся от наблюдателя часы по их наблюдаемым показаниям идут медленнее неподвижных. Этот экспериментальный результат с вероятностью большей, чем 0,99999999999744 опровергает достоверность формул СТО, в соответствии с которой движущиеся часы по их наблюдениям идут медленнее неподвижных.

Вопросы экспериментального подтверждения Теории аберрации, а также противоречия между результатами экспериментальных данных и СТО рассмотрены в работах [9; 10; 12]. Об эксперименте, проведенном учеными г. Санкт-Петербурга, написали в ряде СМИ [16-26].

2. Понятие аберрации физических величин

В физике физической величиной называют характеристику, отражающую одну из важных сторон тела. Например, физическими величинами любого твердого тела являются его длина, ширина и высота. К физическим величинам относятся также расстояние между телами, пройденный движущимся телом путь, скорость движения тела, скорость вращения тела и так далее.

Особенностью физической величины является то, что ее измеряют, то есть сравнивают с величиной, условно принятой за единицу измерения. Так, например, измеряя длину тела, к телу прикладывают эталон длины - обычную линейку с делениями метров, сантиметров (иногда и миллиметров) и определяют, сколько метров представляет длина тела.

Система отсчета

Одной из важных характеристик тела является его местоположение относительно тела отсчета. Телом отсчета в физике называют особое тело, которое связано с трёхмерной системой координат. Тело отсчета всегда находится в начале координат, то есть имеет нулевые координаты по всем осям системы координат (рис. 1).

Рис. 1. Местоположение тела A

Важной характеристикой движущегося тела является также скорость его движения. Для того, чтобы определить скорость движения тела, необходимы часы, то есть прибор для определения времени.

Системой отсчета называют тело отсчета и связанные с ним систему координат и часы, которые находятся, как правило, в начале координат.

Скорость света в системе отсчета всегда постоянна. Ее обычно обозначают латинской буквой c. Скорость света равна примерно 300 000 000 м/сек.

Местоположение движущегося тела в пространстве характеризуется местом (координатами) и временем, в момент которого тело было в определенном месте. Время считают иногда четвертой координатой тела.

Для понимания процессов движения тела в пространстве в физике вводят понятие наблюдателя, который представляет собой человека или измерительную установку, позволяющую определить (измерить) некоторые физические величины удаленного движущегося тела. Измерительной установкой может служить, например, радиолокатор, определяющий местоположение тела в некоторый определенный по часам момент времени. Измеряя последовательно местоположение тела в различные моменты времени можно определить траекторию его движения (то есть линию, по которой движется центр масс тела), а также его скорость и ускорение.

2.1. Аберрация местоположения тела

Одним из ключевых понятий Теории аберрации является понятие аберрации местоположения тела. Термин аберрация происходит от латинского слова aberratio, которое означает "уклонение, удаление".

Представим себе, что мимо нас (в данном случае мы является наблюдателем, который находится в начале координат) проносится некоторое тело, скорость которого соизмерима со скоростью света. Пусть в некоторый момент времени на теле происходит вспышка света. Пока свет будет двигаться до начала координат, где мы находимся, тело будет продолжать свое движение. В тот момент, когда свет от тела достигнет наших глаз, мы увидим тело в той точке, где оно было в момент вспышки света на нем. В Теории аберрации эта точка называется "наблюдаемым местоположением тела", потому что именно в этом месте мы видим тело, когда свет от него достигает наших глаз (начала координат).

Рис. 2. Аберрация (отклонение) местоположения тела, движущегося относительно наблюдателя

Однако из-за того, что свет добирается до наших глаз с задержкой, обусловленной конечной скоростью света, за время движения света тело успевает переместиться в другое место, расположенное на траектории его движения. В тот момент, когда мы наблюдаем тело в точке "наблюдаемого местоположения", на самом деле оно находится впереди этой точки по ходу его движения. Точка, где на самом деле находится тело, называется "истинным местоположением тела" (рис. 2).

Важно отметить, что "наблюдаемое местоположение тела" отличается от "истинного местоположения тела". Отклонение наблюдаемого местоположения тела от его истинного местоположения называется аберрацией местоположения тела (рис. 2). Причинами аберрации местоположения тела являются задержка поступления информации о местоположении тела до наблюдателя из-за конечной скорости света, а также движение тела. Если бы скорость света была бесконечно большой, то никакой аберрации местоположения не было бы. При бесконечной скорости света наблюдатель видел бы тело в том месте, в котором оно на самом деле находится; при этом наблюдаемое местоположение тела совпадало бы с истинным местоположением.

Наблюдаемое местоположение тела всегда идет за истинным местоположением, как хвост идет за собакой. Истинное местоположение всегда впереди наблюдаемого, а наблюдаемое местоположение всегда позади истинного.

Величина аберрации (отклонения) местоположения тела зависит от двух параметров: от скорости движения тела и от расстояния от наблюдателя до тела, точнее от наблюдаемого расстояния до тела, которое отличается от истинного расстояния до тела.

Наблюдаемое и истинное расстояние до движущегося тела отличаются друг от друга

Из треугольника, изображенного на рис. 2, видно, что расстояния от наблюдателя до истинного и наблюдаемого местоположения движущегося тела отличаются друг от друга.

Назовем истинным расстоянием до тела расстояние от наблюдателя до истинного местоположения тела, а наблюдаемым расстоянием - расстояние от наблюдателя до наблюдаемого местоположения тела (рис. 3).

Рис. 3. Наблюдаемое и истинное расстояние до движущегося тела

2.2. Аберрация расстояния до движущегося тела

Дадим следующее определение.

Аберрация расстояния до движущегося тела - это изменение наблюдаемого расстояния до движущегося тела по сравнению с истинным расстоянием до него (рис. 4).

Какое расстояние до тела можно измерить: наблюдаемое или истинное?

С использованием каких-либо средств измерения, основанных на электромагнитных волнах, например, с помощью лазерного дальномера, можно измерить только лишь наблюдаемое расстояние до движущегося тела. Если мы измеряем расстояние до движущегося тела с использованием радиолокатора или лазерного дальномера, то в момент, когда отраженный от тела электромагнитный импульс приходит обратно, средство измерения получает информацию о дальности с задержкой, равной времени движения электромагнитного импульса от тела до радиолокатора или лазерного дальномера. Электромагнитный импульс приносит информацию о наблюдаемом расстоянии до тела. За то время, пока электромагнитный импульс двигался от тела, это тело перемещается в другое место, в точку истинного местоположения тела.

Рис. 4. Аберрация расстояния до тела, движущегося относительно наблюдателя

Зная наблюдаемое расстояние до тела, которое измерено с использованием каких-либо средств измерения, мы можем рассчитать также истинное расстояние до тела. Для расчетов нам нужно знать формулу, связывающую наблюдаемое расстояние до тела с истинным расстоянием.

В Теории аберрации делается вывод этой формулы.

Заметим здесь, что наблюдаемое расстояние до тела и истинное расстояние в случае равномерного и прямолинейного движения тела относительно наблюдателя прямо пропорциональны, а коэффициент пропорциональности между ними является таким же, как коэффициент пропорциональности в известном эффекте Доплера, связывающий воспринимаемую (наблюдаемую) приемником частоту электромагнитных волн с истинной частотой движущегося относительно него передатчика:

Зная коэффициент пропорциональности, можно вычислить истинное расстояние до движущегося тела:

Частный случай 1. Аберрация расстояния до тела при движении тела от наблюдателя

Рассмотрим частный случай движения тела от наблюдателя (рис. 5, а). Пока информация о теле идет к наблюдателю, тело успевает переместиться от "наблюдаемого местоположения", в котором его видит наблюдатель, например, в оптическом диапазоне электромагнитных волн, к "истинному местоположению". Наблюдаемое местоположение движется вслед за истинным, и в случае движения тела от наблюдателя наблюдаемое местоположение тела находится ближе к наблюдателю, чем его истинное местоположение. Другими словами, удаляющееся от нас тело мы видим своими глазами всегда ближе, чем оно есть на самом деле.

pic5 []

Частный случай 2. Аберрация расстояния до тела при движении тела к наблюдателю

Рассмотрим также частный случай движения тела к наблюдателю (рис. 5, б). Пока информация теле от "наблюдаемого местоположения" идет к наблюдателю, тело успевает переместиться ближе к наблюдателю, то есть к "истинному местоположению". Наблюдаемое местоположение движется вслед за истинным, и в случае движения тела к наблюдателю наблюдаемое местоположение тела находится дальше от наблюдателя, чем истинное местоположение. Другими словами, приближающееся к нам тело мы видим своими глазами всегда дальше, чем оно есть на самом деле.

Частный случай 3. Тело стоит на месте

Рассмотрим третий случай, при котором тело стоит на месте (рис. 5, в). В этом случае, пока свет от тела идет к наблюдателю, тело остается неподвижным, и поэтому наблюдаемое местоположение тела совпадает с его истинным местоположением.

Если бы скорость света была бесконечно большой, то имела бы место аналогичная картина: свет от тела перемещался бы к наблюдателю мгновенно, и тело наблюдалось бы в том же месте, где оно находится на самом деле. Другими словами, при бесконечно большой скорости света наблюдаемое местоположение тела также совпадало бы с его истинным местоположением.

Выводы

Движущиеся относительно наблюдателя тела наблюдаются не в том месте, где они находятся на самом деле. Наблюдаемое местоположение тела находится на траектории его движения всегда позади его истинного местоположения.

Наблюдаемое расстояние до движущегося тела практически всегда отличается от истинного расстояния. Движущиеся от наблюдателя тела по его наблюдениям находятся ближе, чем они есть на самом деле; движущиеся к наблюдателю тела по его наблюдениям находятся дальше, чем они есть на самом деле.

Причиной отклонения (аберрации) наблюдаемого местоположения тела от его истинного местоположения, а также изменения (аберрации) наблюдаемого расстояния до тела по сравнению с истинным расстоянием до него является конечная скорость тела (запаздывание поступления информации о теле наблюдателю) и движение тела. Пока несущий информацию о теле свет идет к наблюдателю, тело успевает переместиться в другое место, на другое расстояние от наблюдателя.

В Теории аберрации показано, что величина аберрации расстояния до движущегося тела существенно зависит от скорости его движения. При скорости движения, близкой к скорости света наблюдаемое расстояние до тела может во много раз отличаться от истинного расстояния до него.

В случае движения тела к наблюдателю с определенной скоростью величина аберрации расстояния до этого тела больше, чем в случае движения тела от наблюдателя при той же скорости.

2.3. Аберрация скорости движущегося тела

Один из самых интересных эффектов Теории аберрации - это аберрация скорости движущегося тела.

Будем называть истинной скоростью движения тела скорость движения истинного местоположения тела, и, соответственно, наблюдаемой скоростью - скорость движения наблюдаемого местоположения тела (рис. 6).

За исключением случая равномерного движения тела по окружности, в центре которой находится наблюдатель, наблюдаемая скорость движения тела отличается от его истинной скорости.

Отклонение наблюдаемой скорости движения тела от его истинной скорости называется аберрацией скорости движения тела.

Рис. 6 Аберрация скорости движения тела

В Теории аберрации строго доказывается, что наблюдаемая и истинная скорость движения тела соотносятся между собой также, как соотносятся наблюдаемое и истинное расстояние до тела.

Наблюдаемая скорость движения тела прямо пропорциональна его истинной скорости:

Доказать это соотношение просто. Рассмотрим частный случай. Представим, что от Земли к далекой звезде со скоростью, равной скорости света стартовал звездолет. Предположим, что мы наблюдаем его с использованием радиолокатора. За то время, как электромагнитный импульс радиолокатора, отраженный от звездолета, будет двигаться к Земле, звездолет от его наблюдаемого местоположения переместится в истинное местоположение (рис. 7).

Рис. 7. Движение звездолета от Земли со скоростью света. Наблюдаемое местоположение звездолета в два раза ближе истинного местоположения, наблюдаемая скорость в два раза меньше истинной скорости

Поскольку скорость движения звездолета равна скорости света, то величина аберрации (смещения) местоположения звездолета равна наблюдаемому расстоянию до звездолета. Другими словами, пока свет проходит расстояние от наблюдаемого местоположения звездолета до Земли, звездолет успевает переместиться (со скоростью света) на точно такое же расстояние. В данном случае истинное расстояние до звездолета в два раза больше наблюдаемого расстояния.

Для того, чтобы пройти "истинное расстояние" (рис. 7) с момента старта звездолету потребовалось определенное время. Но за это же время наблюдаемое местоположение звездолета переместилось от Земли на "наблюдаемое расстояние", которое в два раза меньше истинного. Другими словами, за одно и то же время полета точка наблюдаемого местоположения переместилась от Земли на наблюдаемое расстояние, а точка истинного местоположения переместилась от Земли на истинное расстояние.

Поэтому

Отсюда следует, что наблюдаемая скорость относится к истинной скорости так же, как наблюдаемое расстояние относится к истинному расстоянию:

Следствие 1. При движении тела от наблюдателя его наблюдаемая скорость меньше истинной скорости, точно также как наблюдаемое расстояние от наблюдателя до тела меньше истинного расстояния до него.

Следствие 2. При движении тела к наблюдателю его наблюдаемая скорость больше истинной скорости, поскольку наблюдаемое расстояние от наблюдателя до тела больше истинного расстояния до него.

Интересно отметить, что при истинной скорости тела равной половине скорости света наблюдаемая скорость движущегося к наблюдателю тела становится равной скорости света. При истинной скорости тела большей чем половина скорости света, наблюдаемая скорость движущегося к наблюдателю тела становится сверхсветовой. Об этом подробно говорится в [1, 2] и других работах.

2.4. Взаимосвязь между наблюдаемой и истинной длиной движущегося тела

В Теории аберрации доказывается, что наблюдаемая длина движущегося к наблюдателю или от наблюдателя тела отличается от его истинной длины.

На рис. 7 изображен пример приближения стержня к наблюдателю (слева) и удаления стержня от наблюдателя (справа) со скоростью, сопоставимой со скоростью света.

Рис. 8. Движение твердого стержня: зеленым цветом обозначены истинные размеры стержня, синим - наблюдаемые

При движении стержня к наблюдателю его наблюдаемая длина увеличивается по сравнению с истинной длиной. Движущееся к наблюдателю тело по наблюдениям становится длиннее, в то время как его истинная длина остается неизменной.

При движении стержня от наблюдателя его наблюдаемая длина уменьшается по сравнению с истинной длиной. Движущееся от наблюдателя тело по наблюдениям становится короче, при этом его истинная длина остается без изменений.

На рис. 8 представлены наблюдаемые и истинные размеры шара, который движется к наблюдателю (слева на рисунке) и от наблюдателя (справа)

Рис. 9. Движение твердого шара. Зеленым цветом обозначены истинные размеры шара, синим - наблюдаемые.

Таким образом, наблюдаемый шар при движении к наблюдателю вытягивается вдоль линии движения. При удалении от наблюдателя шар будет наблюдаться сплюснутым, сжатым вдоль линии движения. Понятно, что это лишь видимые, наблюдаемые изменения размеров. Истинные размеры шара остаются без изменений.

Заметим, тем не менее, что наблюдаемое изменение размеров движущихся тел - это не иллюзия. Это реальный наблюдаемый эффект, эти изменения теоретически могут быть зафиксированы приборами и средствами наблюдения точно так же, как приборами фиксируется изменение воспринимаемой частоты звуковых колебаний при движении источника звука относительно приемника.

При приближении шара к наблюдателю, при стремлении истинной скорости к скорости света, наблюдаемые размеры шара вдоль линии движения будут бесконечно возрастать (как и его наблюдаемая скорость движения). Так, например, шар диаметром 1 м, приближающийся со скоростью 0,99 от скорости света, будет наблюдаться как эллипсоид вращения длиной (вдоль линии движения) 100 м. То есть приближающийся на такой скорости шар примет длинную сигарообразную форму.

Удаляющийся со скоростью света шар, напротив, будет наблюдаться сплюнутым, при этой скорости 1-метровый в диаметре шар будет наблюдаться как эллипс толщиной 50 см.

2.5. Аберрация наблюдаемого хода времени движущихся часов

Еще одним интересным эффектом, рассматриваемым в Теории аберрации, является эффект аберрации наблюдаемого хода времени движущихся часов. Суть этого эффекта состоит в том, что если наблюдатель будет следить за ходом времени движущихся относительно него часов, то он отметит, что движущиеся часы, по их наблюдаемым показаниям, идут либо медленнее неподвижных часов наблюдателя (если часы движутся от наблюдателя), либо они идут быстрее неподвижных часов (если часы приближаются к наблюдателю). При этом истинный ход времени движущихся часов независимо от скорости их движения остается неизменны.

В Теории аберрации различают наблюдаемый ход времени и истинный ход времени движущихся относительно наблюдателя часов.

Эти понятия подобны понятиям наблюдаемой (воспринимаемой) частоты приемника и истинной частоты движущегося передатчика в эффекте Доплера. Кроме того, эти понятия подобны понятиям наблюдаемого расстояния и истинного расстояния от наблюдателя до движущегося тела, а также понятиям наблюдаемой и истинной скорости движущегося относительно наблюдателя тела.

Наблюдаемый ход времени движущихся относительно наблюдателя часов отличается от их истинного хода времени. Причина этому заключается в задержке поступления информации наблюдателю о показаниях движущихся часов из-за конечной скорости света, а также в движении часов.

Рассмотрим это на следующем примере.

Пусть с Земли стартовал космический корабль, который начал движение к планете Нептун. Примем округленно, что лучу света пройти расстояние от Земли до Нептуна требуется 4 часа (на самом деле около 4 часов и 10 минут). Это значит, расстояние от Земли до Нептуна равно 4 световых часа (1 световой час - это расстояние, которое луч света проходит за 1 час).

С космического корабля на Землю с помощью радиосигналов точного времени ежесекундно передаются показания часов, которые отображаются на табло времени часов корабля.

Часы корабля и земные часы синхронизированы.

Рис. 10. По мере движения космического корабля от Земли наблюдаемые показания часов корабля отстают от показаний земных часов все больше и больше. Это значит, что наблюдаемый темп хода удаляющихся от Земли часов меньше темпа хода земных часов

Пусть время старта равно 12:00. В момент старта показания на табло времени часов корабля в точности совпадают с показаниями земных часов, поскольку часы корабля находятся в непосредственной близости от земных часов (рис. 9).

Но по мере движения корабля от Земли расстояние от Земли до корабля увеличивается, и вместе с увеличением расстояния до корабля (пропорционально) увеличивается задержка поступления на Землю радиосигналов точного времени. Время задержки радиосигналов точного времени определяется простой формулой:

В тот момент, когда космический корабль окажется на наблюдаемом расстоянии один световой час от Земли, время задержки будет равным ровно одному часу (рис. 9). Пусть этот момент наступил ровно в 12:00 часов по земным часам через месяц (для простоты будем считать, что месяц равен ровно 30 дням) после старта. В этот момент земные часы покажут ровно "12:00", а табло времени часов корабля на Земле отобразит на один час (то есть на время задержки) меньше, то есть "11:00".

Еще через месяц корабль отойдет от Земли на наблюдаемое расстояние два световых часа, при этом время задержки будет равным ровно два часа. В этот момент земные часы покажут "12:00", а табло времени часов корабля покажет "10:00", то есть на два часа (на время задержки) меньше.

Еще через месяц корабль окажется на наблюдаемом расстоянии три световых часа от Земли, а время задержки будет равным три часа. В этот момент земные часы покажут "12:00", а табло времени часов корабля покажет "09:00" (на три часа меньше).

Еще через месяц корабль будет от Земли на наблюдаемом расстоянии четыре световых часа, при этом время задержки будет равным четыре часа. В этот момент земные часы покажут "12:00", а табло времени часов корабля покажет "08:00" (на четыре часа меньше).

Отметим следующий важный момент. Во время старта космического корабля показания табло времени часов корабля были равны показаниям земных часов, а через время полета (через четыре месяца) показания табло времени часов корабля стали отставать от земных часов на четыре часа. Сначала показания часов были одинаковы, но потом показания часов корабля сильно отстали.

Это значит, что в процессе движения корабля показания табло времени часов корабля шли медленнее земных часов.

Другими словами, при движении часов от наблюдателя, наблюдаемый ход времени этих часов всегда медленнее хода неподвижных часов наблюдателя. Движущиеся от наблюдателя часы, по их наблюдаемым показаниям, идут медленнее, чем неподвижные часы наблюдателя.

Этот важный вывод Теории аберрации обведем в рамочку

Рассмотрим теперь случай движения космического корабля к Земле (рис. 10).

Представим себе, что в космическом пространстве на расстоянии четыре световых часа (то есть на расстоянии, которое луч света проходит за четыре часа) расположен космический корабль, часы которого идут синхронно с земными часами. Показания часов космического корабля передаются на Землю с помощью радиосигналов точного времени и отображаются на табло времени часов корабля ежесекундно.

В 12 часов дня по земному времени на табло времени часов корабля на Земле будет наблюдаться "08:00" часов. Очевидно, что разница показаний земных часов и транслируемых на Земле показаний часов корабля будет составлять 4 часа - это время требуется, чтобы донести на Землю радиосигнал точного времени часов корабля (рис. 11).

Рис. 11. По мере движения космического корабля к Земле наблюдаемые показания часов корабля отстают от показаний земных часов все меньше и меньше. Это значит, что наблюдаемый темп хода приближающихся к Земле часов выше темпа хода земных часов

Предположим теперь, что космический корабль начал двигаться к Земле, и через месяц приблизился к Земле на расстояние три световых часа. При этом в 12 часов дня по земным часам на табло времени часов корабля будут наблюдаться показания "09:00" часов. Разница показаний земных и корабельных часов будет составлять три часа.

Еще через месяц корабль приблизился к Земле на расстояние два световых часа. В 12 часов дня корабельные часы покажут при этом "10:00" часов. Разница два часа.

Еще через месяц корабль окажется на расстоянии один световой час от Земли. В 12 часов дня корабельные часы покажут "11:00" часов. Разница составит один час.

И наконец, еще через месяц корабль совершит посадку на Земле. В 12 часов дня на Земле часы корабля покажут такое же время.

Заметим теперь, что до начала движения к Земле показания на табло времени часов корабля отставали на четыре часа, а после прибытия корабля на Землю показания на табло времени часов корабля стали такими же, как показания земных часов. По мере движения корабля к Земле разница между показаниями земных часов и показаниями на табло времени часов корабля уменьшалась от четырёх часов до нуля. Это значит, показания на табло времени часов движущегося к Земле корабля шли быстрее, чем показания земных часов. Другими словами, наблюдаемый темп хода времени приближающихся к Земле часов в процессе движения был выше истинного темпа хода времени земных часов.

Этот очень важный вывод Теории аберрации также обведем в рамочку

Итак, при движении часов от наблюдателя, наблюдаемые показания этих часов идут медленнее, чем показания неподвижных часов наблюдателя, а при движении часов к наблюдателю, наблюдаемые показания этих часов идут быстрее, чем показания неподвижных часов.

Причина этого эффекта состоит в запаздывании поступления информации о наблюдаемых показаниях наблюдателю, а также в движении часов относительно наблюдателя. Если бы скорость света была бесконечно большой, то никакого отклонения наблюдаемых показаний движущихся часов от показаний неподвижных часов никто бы и не заметил.

Можно отметить, что наблюдаемое время движущихся часов всегда равно разнице истинного времени часов и времени задержки поступления информации наблюдателю о показаниях движущихся часов:

Будем называть наблюдаемым темпом хода времени движущихся часов число секунд, прошедших по наблюдаемым показаниям движущихся часов за одну секунду неподвижных часов, расположенных рядом с наблюдателем.

Если, например, часы движутся к наблюдателю, то по их наблюдаемым показаниям эти часы идут быстрее неподвижных. Если при этом за одну секунду неподвижных часов показания движущихся часов изменились на две секунды, это значит темп хода времени движущихся часов равен два; другими словами, при этом наблюдаемые показания движущихся к наблюдателю часов идут в два раза быстрее, чем показания неподвижных часов. За одну секунду неподвижных часов показания движущихся часов изменятся на две секунды, за десять часов по неподвижным часам на движущихся часах пройдет двадцать часов и т.п.

Если часы движутся от наблюдателя, то по их наблюдаемым показаниям эти часы идут медленнее неподвижных. Если при этом за одну секунду неподвижных часов показания движущихся часов изменились на полсекунды, это значит темпом хода времени движущихся часов равен 0,5; другими словами, при этом наблюдаемые показания движущихся к наблюдателю часов идут в два раза медленнее, чем показания неподвижных часов. За две секунды неподвижных часов показания движущихся часов изменятся на одну секунду, за десять часов по неподвижным часам на движущихся часах пройдет только пять часов и т.п.

Истинный темп хода времени неподвижных или движущихся часов всегда равен единице.

В Теории аберрации доказывается, что отношение наблюдаемого темпа хода времени движущихся часов к истинному темпу хода времени (который во всех случаях равен единице) равно коэффициенту пропорциональности эффекта Доплера, то есть

С темпом хода времени часов связан интервал времени, отсчитываемый по этим часам. При наблюдаемом темпе хода времени движущихся часов равном двум (при этом наблюдаемые показания движущихся часов идут в два раза быстрее неподвижных часов) наблюдаемый интервал времени, отсчитанный по движущимся часам, в два раза больше соответствующего истинного интервала времени. Другими словами

3. Заключение

Теории аберрации - это первая теория, альтернативная СТО, теоретические выводы которой подтверждены экспериментально.

Необходимость разработки Теории аберрации обусловлена целым рядом причин. Одна из важнейших причин состоит в том, что СТО внутренне противоречива. Это проявляется в том, что разные формулы СТО расчета некоторой физической величины движущегося тела, при одних и тех же исходных данных, приводят к разным результатам.

Теория аберрации базируется на тех же постулатах, что и СТО, то есть на постулатах относительности и постоянства скорости света. Однако в Теории аберрации добавлены еще два фундаментальных постулата: принципы аберрации местоположения и физических величин тела, движущегося относительно наблюдателя.

В соответствии с принципом аберрации местоположения движущегося тела, наблюдаемое местоположение тела отклоняется от его истинного местоположения вследствие движения тела и задержки поступления наблюдателю информации о местоположении тела (конечной скорости света).

В соответствии с принципом аберрации физических величин наблюдаемые (измеряемые) физические величины движущегося тела изменяются по сравнению с этими истинными величинами.

Удивительным образом большой ряд, казалось бы, разнородных физических величин (таких как: расстояние от наблюдателя до тела, интервал времени на часах, расположенных на теле, скорость тела и т.д.) с изменением скорости движения тела относительно наблюдателя изменяются одинаково, с одинаковым коэффициентом пропорциональности.

Величина этого изменения подчиняется впервые сформулированному закону аберрации физических величин. В настоящее время 16 величин подчиняются этому закону, но нельзя исключать, что этот список величин будет пополнен.

Отзывы и предложения по настоящей работе присылайте по эл. почте: al.plyasovskih@yandex.ru

Библиографический список

-- Плясовских А. П. Закон аберрации и его приложения в навигации и управлении воздушным движением. - М.: Знание-М, 2022. - 70 с. - ISBN 978-5-00187-223-8

-- Плясовских А. П. О возможности движения тел со сверхсветовой скоростью. - LAP LAMBERT Academic Publishing, 2021. - 152 с.- ISBN 978-620-4-71514-8

-- Плясовских А. П. К вопросу аберрации при продольном движении материальной точки относительно наблюдателя // Современные научные исследования и инновации. 2022. N 2 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2022/02/97670 (дата обращения: 10.03.322).

-- Плясовских А. П. Теория реальности, альтернативная специальной теории относительности // Современные научные исследования и инновации. 2021. N 11 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2021/11/97082 (дата обращения: 28.11.2021).

-- Плясовских А. П. Почему в теории реальности нет парадокса близнецов // Современные научные исследования и инновации. 2021. N 12 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2021/12/97127 (дата обращения: 03.13.321).

-- Плясовских А. П. Теория реальности. В чем она превосходит специальную теорию относительности // Естественнонаучный журнал "Точная наука". 2021. N 120. URL: https://idpluton.ru/wp-content/uploads/tv120.pdf (дата обращения: 06.13.321).

-- ПлясовскихА.П. О законе аберрации // Естественнонаучный журнал "Точная наука". 2022. N 131. С. 30-42. URL: https://idpluton.ru/wp-content/uploads/tv131.pdf (дата обращения: 02.05.2022).

-- Патент N 2785810 C1 Российская Федерация, МПК G01S 13/933, G05D 1/10, G08G 5/00. Способ наблюдения за аэродромным движением и устройство для его осуществления : N 2022123846 : заявл. 07.09.2022 : опубл. 13.13.322 / А. П. Плясовских, А. Ю. Княжский, Е. С. Щербаков; заявитель Акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры". - EDNDQCZIF.

-- Плясовских А. П. и другие. Эксперимент по измерению наблюдаемого темпа хода движущихся часов //Автоматика и программная инженерия. 2022, N4(42) URL: http://www.jurnal.nips.ru/sites/default/files/AaSI-4-2022-4.pdf

-- Плясовских А. П. Эксперимент, результаты которого противоречат специальной теории относительности // Современные научные исследования и инновации. 2023. N 1 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2023/01/99461 (дата обращения: 14.01.2023).

-- Plyasovskikh A. P. et al. The using of special relativity in navigation and ATC // International Scientific Journal "Science and Innovation". Series A. Volume 2 Issue 2. 07.03.323. - Р. 46-61. URL: http://scientists.uz/view.php?id=3729 https://doi.org/10.5281/zenodo.761432

-- Plyasovskikh A. P. Eshmuradov D. E. Experiment on measuring the observed rate of a moving clock // International Scientific Journal "Science and Innovation". Series A. Volume 2 Issue 3. 24.03.2023. - Р. 169-188. URL: http://scientists.uz/view.php?id=4089 https://doi.org/10.5281/zenodo.776773

-- Plyasovskikh A. P. Eshmuradov D. E. Which formula of special theory of relativity is true? // International Scientific Journal "Science and Innovation". Series A. Volume 2 Issue 3. 30.03.2023. - Р. 302-312. URL:http://scientists.uz/view.php?id=4185;
https://doi.org/10.5281/zenodo.7786468

-- Плясовских А. П. Теория аберрации - альтернатива специальной теории относительности. - LAP LAMBERT Academic Publishing, 2023. - 516 с. - ISBN 978-620-6-16348-0

-- Плясовских А. П. Теория аберрации. Первая теория, альтернативная специальной теории относительности. - М.: Знание-М, 2023. - 500 с.

-- Российские ученые опровергли специальную теорию относительности Эйнштейна. https://bloknot.ru/nauka/rossijskie-ucheny-e-oprovergli-spetsial-nuyu-teoriyu-otnositel-nosti-e-jnshtejna-1061085.html

-- Российские ученые опровергли специальную теорию относительности Эйнштейна. https://www.ecopravda.ru/nauka/rossijskie-uchenye-oprovergli-spetsialnuyu-teoriyu-otnositelnosti-ejnshtejna

-- Ученые из России опровергли специальную теорию относительности Эйнштейна. https://actualnews.org/exclusive/458600-uchenye-iz-rossii-oprovergli-specialnuju-teoriju-otnositelnosti-jejnshtejna.html

-- Российские ученые опровергли специальную теорию относительности Эйнштейна В день российской науки. https://lentafeed.com/@bloknot_rossii/26797

-- В Петербурге опровергли специальную теорию относительности Эйнштейна. https://spb.mk.ru/science/2023/02/15/v-peterburge-oprovergli-specialnuyu-teoriyu-otnositelnosti-eynshteyna.html

-- Учёные из РФ опровергли специальную теорию относительности Эйнштейна Об этом сообщает "Рамблер". https://news.rambler.ru/science/50215073-uchenye-iz-rf-oprovergli-spetsialnuyu-teoriyu-otnositelnosti-eynshteyna

-- Учёные из РФ опровергли специальную теорию относительности Эйнштейна. https://fbm.ru/novosti/science/uchjonye-iz-rf-oprovergli-specialnuju-teoriju-otnositelnosti-jejnshtejna.html

-- В Петербурге опровергли специальную теорию относительности Эйнштейна. Новости Ленобласти. https://ivbg.ru/8305949-v-peterburge-oprovergli-specialnuyu-teoriyu-otnositelnosti-ejnshtejna.html

-- Ученые из России утверждают, что им удалось опровергнуть специальную теорию относительности Эйнштейна. https://planet-today.ru/novosti/nauka/item/152177-uchenye-iz-rossii-utverzhdayut-chto-im-udalos-oprovergnut-spetsialnuyu-teoriyu-otnositelnosti-ejnshtejna

-- В Петербурге опровергли специальную теорию относительности Эйнштейна. https://allnw.ru/news/2023/2/15/60165

-- Специальная теория относительности Эйнштейна была опровергнута учеными из России. https://involta.media/post/specialnaya-teoriya-otnositelnosti-eynshteyna-byla-oprovergnuta-uchenymi-iz-rf

-- Эйнштейн А. О специальной и общей теории относительности // Собр. науч. тр. - Т. 1. - М., Наука. - 1965. - С. 530-600.

Комментарии: 11, последний от 29/07/2024. © Copyright Плясовских Александр Петрович (al.plyasovskih@yandex.ru) Размещен: 02/07/2023, изменен: 03/07/2023. 50k. Статистика. Статья: Естествознание Иллюстрации/приложения: 27 шт.		Ваша оценка:
Аннотация: Теория аберрации - это первая альтернативная специальной теории относительности (СТО) теория, которая подтверждена экспериментально. СТО внутренне противоречива, а также противоречит новейшим экспериментам. Это требует разработки альтернативной теории, которая не обладает недостатками СТО. В Теории аберрации открыт новый, неизвестный ранее закон аберрации физических величин тела при его движении относительно наблюдателя, что является значимым событием для науки. Брошюра будет интересна всем, кого интересуют современные достижения науки.

Плясовских Александр Петрович : другие произведения.

Теория Аберрации - Первая Теория, Альтернативная Специальной Теории Относительности. Популярное Изложение