Саяпин Михаил Михайлович: другие произведения.

О гравитационных волнах

Журнал "Самиздат": [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь]
Peклaмa:
Peклaмa:


 Ваша оценка:
  • Аннотация:
    Так есть ли в природе гравитационные волны? Или это просто морок физиков?

О гравитационных волнах

Недавнее якобы открытие гравитационных волн вызвало лично у меня изрядные сомнения. Почему?

Для ответа надо будет начать издалека (и отчасти повторить то, что я уже писал в работе про теорию относительности).

§ Специальная теория относительности

СТО появилась как попытка объяснить отрицательный результат опыта Майкельсона. Как коротко выразил ее феномен кто-то (кажется, Пойа), все ломали-ломали головы, как это так, а тут пришел Эйнштейн и предложил: а пусть именно так всё и будет. Ученые подумали немного (кто десять лет, кто двадцать) и сказали: "Гениально!".

Да, именно так. Поэтому те, кто встает в очередь "разоблачать мракобесие Эйнштейна", - уже недоумки, предполагающие, будто физики до того расслабленно прогуливались по бульварам, а тут прибежал какой-то жидок с криком: "Всё относительно!" - и всех сбил с панталыку.

Нет, проблема была глубже.

Эйнштейн с позиции новейших данных (опять опыт Майкельсона) рассмотрел ситуацию движущихся относительно друг друга наблюдателей, старательно измеряющих состояния друг друга.

Уже в этом была гениальная разводка.

С одной стороны, чем производить измерения движущихся с огромной скоростью в пространстве объектов? Только отражением какого-то излучения, конкретно, света. Свет идеален для этого: лучи движутся прямо и отражаются от зеркал. А чем еще? Практически ничем.

С другой стороны, брать для измерений физическое явление с весьма-весьма странными свойствами, только что поставившими в тупик весь физический мир, достаточно некорректно (мягко выражаясь).

И действительно, вспомним, что релятивистские эффекты по формулам выглядят непрерывными. То есть, когда Ахиллес бежит за черепахой, теоретически они тоже присутствуют, только безумно микроскопические; а вот когда космические объекты летят мимо друг друга с огромными скоростями, они просто зримо проявляются.

Зная это, сбросим с воздушного шара груз и начнем умозрительно производить измерения - светом и звуком. Рассуждения при световом измерении дадут нам полноценные релятивистские эффекты, только очень-очень маленькие (потому и опыт умозрительный). Рассуждая о подобном звуковом измерении, мы... не получим ничего релятивистского.

Отсюда: релятивистские эффекты - это свойство света, взятого в качестве инструмента, а не объектов в пространстве.

И они кажущиеся, видимые. Когда один наблюдатель говорит другому: "Прием-прием. Начинаем измерения вашей антенны. Сейчас она сократилась с 1 м до 0,7 м. Как поняли?" - "Прием-прием. Вас поняли. Длина нашей антенны стандартна: 1 м. По нашим измерениям как раз ваша антенна сократилась до 0,7 м". Дальше следуют непонятки: "Нет, у вас" - "Нет у вас", пока наблюдатели не слетаются и не обнаруживают с радостью, что антенны у них у обоих какой были длины, такой и остались.

То просто был морок. (А не меряй, не меряй светом.)

Иначе и быть не могло, ведь, как написано во всех работах по СТО, Эйнштейн положил в основу расширенный принцип Галилея о равноправии всех инерциальных систем отсчета. То есть, и один наблюдатель наблюдает у другого релятивистские эффекты, и второй у первого такие же.

А "парадокс близнецов" - выдумка безграмотных журналистов. (Возможно, добавивших сюда и замедление времени из общей ТО. Там время действительно замедляется, но... вблизи масс.) И утвержденная малокомпетентными учеными. Равно как и все эти фантазии о звездолетах, на которых время течь будет медленнее, поскольку-де те движутся быстро.

Но не только в расстояния надо измерителям вносить поправки, но и в течение времени на обследуемом объекте. И поправки эти зависят от относительной скорости. А скорость, как известно, соотносит пространство со временем.

"Ура! Эйнштейн соединил пространство со временем в единое целое!" - возликовали физики. "И что, теперь во времени можно двигаться туда-сюда, как в пространстве?" - спросит простодушный профан. "Ну нет, конечно, время - это как бы особая координата..." - несколько смущенно ответит ему физик.

Ну а раз "особая координата", чего и огород городить с такой помпой? Пространство-время всем давно известно, это параметрическая система координат. Просто в СТО для каждого наблюдателя каждый наблюдаемый объект индивидуально деформируется в зависимости от относительной скорости. Так, что постоянным остается лишь пространственно-временной интервал, зависящий как раз от этой скорости. Ну примерно как в перспективе предметы деформируются в зависимости от (относительного) расстояния.

Можно сказать, что СТО - это особое пространство перспективы скоростей. Кажущееся, конечно.

Кажущуюся одновременность событий у движущихся наблюдателей формально можно описать неким конусом одновременности в пространстве-времени.

Итак,СТО можно рассматривать на 3-х уровнях.

1. Умозрительные рассуждения о взаимодействующих наблюдателях.

2. Формула пространственно-временного интервала, описывающая кажущееся искажение информации об объекте при его движении.

3. Пространственно-временные конуса в параметрическом пространстве движения. Введенные как иллюстрация феномена наблюдаемой одновременности, они стали восприниматься как деформация самого пространства-времени.

В последнем и заключена главная подтасовка ТО: искажение наблюдаемой перспективы безосновательно преподносится как искажение реального пространства. Вроде бы в глазах наблюдателя только, но вроде бы как и в реальности.

А теперь спросим: а что будет, если взаимное относительное движение наблюдателей превысит скорость света?

Если спуститься на уровень производящих измерения наблюдателей, то... ничего особенного. Просто измерения станут невозможными: при сверхбыстром удалении лучи света просто не смогут нагнать удаляющийся объект; при сверхбыстром сближении посылка световых зайчиков станет бесполезной, они отстанут от объекта.

Таким образом, в своих основах СТО не запрещает движение быстрее скорости света!

Пространственно-временной интервал в этом случае перестает быть действительным числом и, следовательно, теряет осмысленное значение (и не удивительно). А вот что касается конуса одновременности... (Наблюдаемой одновременности!)

Чем быстрее движутся друг относительно друга наблюдатели, тем медленнее течет наблюдаемое время у каждого из них. Конус одновременных событий приближается к предельному положению соответствующему относительному движению со скоростью света. На границе этого конуса наблюдаемое время как бы останавливается. А если попробовать продолжить дальше (что бессмысленно, как мы только что выяснили)... то наблюдаемое время пойдет обратно!

А это противоречит здравому смыслу (который до появления квантовой механики с ее приколами еще как-то сохранялся на время создания СТО). Поэтому движения быстрее скорости света не может быть. (Логика напоминает известное утверждение Архимеда о равенстве ускорения свободного падения в вакууме для любых тел, из которого он сделал вывод, что... вакуум невозможен. Вообще-то подлинный здравый смысл должен был бы показать, что при сверхсветовом движении измерения лучами света просто невозможны.)

Так в физику был введен постулат о предельности скорости света для передачи воздействия. Другими словами было установлено абсолютное близкодействие.

§ Немного общей теории относительности

После СТО Эйнштейн начал разрабатывать Общую Теорию Относительности (ОТО). В ней он тонкими рассуждениями попытался установить равенство между распределением масс и геометрией пространства-времени. Получилась теория гравитации, как иногда предлагают называть ОТО. И одним из двух постулатов ее сделал положение о предельности скорости света.

В свое время Ацюковский справедливо спрашивал: при чем тут скорость света, электромагнитного явления, если речь идет о тяготении и о массах?

Получается, что Эйнштейн этот принцип взял с потолка. Хотя это не совсем так. Предельность скорости света осталась от СТО, в котором она неожиданно приняла вид философского постулата, делающего возможным само существование пространства-времени.

То есть, и ОТО была построена на строгом близкодействии.

А теперь вопрос. Итак, теория гравитации есть. А что такое гравитация?

Правильно, взаимодействие.

А как должно распротраняться это взаимодействие?

Правильно, с конечной, не более чем световой скоростью. (В ОТО предполагается, что конкретно со скоростью света.)

А если тяготение - распространяющееся возмущение пространства-времени, значит, должен быть и его носитель. (Оставим в стороне традиционное абсурдное понимание света как волн в... вакууме.)

Значит, тяготения передается некими волнами пространства-времени.

Логика железная. Но это именно логика, т.е. умозрительность. Никакие физические наблюдения не указывают на существование волн гравитации; они выведены чисто из философских положений - как мы видели, достаточно сомнительных.

(А, кстати, возможно ли наблюдение за распространением гравитации? Ну как наблюдение за спутниками Юпитера когда-то навело на мысль о конечности скорости света и даже позволило ее измерить, так, может быть, можно оценить запаздывание гравитационного воздействия при каких-то катастрофах небесных тел?)

Но, раз есть эти волны, то на их излучение должна тратиться энергия. (Хотя опять же никаких свидетельств того, что массивное тело "истощается", распространяя тяготение, нет.)

В общем, всё как у людей.

Итак, если есть массы, то есть при них и гравитация. А значит, должны быть и волны гравитационные. Ищите.

§ Заключение

Так есть в природе гравитационные волны или нет?

Автор не природа и не ее доверенное лицо, чтобы это знать. Я просто хотел показать, откуда произросла уверенность физиков в их существовании. Они в общем-то ниоткуда не следуют, кроме как из умозрительно-философских положений, связанных с построением теории относительности.


 Ваша оценка:

РЕКЛАМА: популярное на Lit-Era.com  
  А.Субботина "Малышка" (Романтическая проза) | | М.Ваниль "Влюбленная в сладости" (Женский роман) | | А.Енодина "Любовь по наследству, или Сундук неизвестного" (Любовные романы) | | М.Ртуть "Черный вдовец. Часть 2" (Попаданцы в другие миры) | | LitaWolf "Пленница по ошибке, или Любовный Магнетизм" (Приключенческое фэнтези) | | А.Емельянов "Мир Карика 4. Настоящая магия" (ЛитРПГ) | | Д.Мар "Куда улетают драконы" (Приключенческое фэнтези) | | А.Субботина "Невеста Темного принца" (Романтическая проза) | | С.Грей "48 причин чтобы взять тебя..." (Современный любовный роман) | | П.Коршунов "Жестокая игра (книга 1) Рождение" (ЛитРПГ) | |
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
И.Арьяр "Тирра.Невеста на удачу,или Попаданка против!" И.Котова "Королевская кровь.Темное наследие" А.Дорн "Институт моих кошмаров.Никаких демонов" В.Алферов "Царь без царства" А.Кейн "Хроники вечной жизни.Проклятый дар" Э.Бланк "Карнавал желаний"

Как попасть в этoт список
Сайт - "Художники" .. || .. Доска об'явлений "Книги"