[
вернуться к содержанию сайта]Выработанные в процессе научного познания понятия пространства и времени относятся к фундаментальным категориям науки. Они не могут выводиться с помощью логических доказательств из более простых положений, а только описываются в связи с другими понятиями в практике всей человеческой деятельности и в ходе проведения целенаправленных измерений, частью которых могут быть и астрономические наблюдения. Пространство и Время как категории материалистической философии оформились в своё время на почве достижений классической механики.
В конце XIX – начале XX века концепция пространства и времени классической физики подверглась резкой критике со стороны Э. Маха [
1] и А. Пуанкаре, в результате господствующими в так называемой “научной теории” стали релятивистские представления о пространстве и времени. Они построены с опорой на постулат, согласно которому скорость движения светового сигнала не подчиняется классическому закону сложения скоростей.Понятием “движение” обозначается изменение пространственных взаимоотношений тел. О характере движения, его скорости можно говорить только в том случае, если указано относительно чего происходит движение. Для света релятивисты делают исключение и считают, согласно А. Эйнштейну ([
2], с. 387), что “...один и тот же световой луч распространяется в пустоте со скоростью “с” не только в системе отсчёта К, но и в каждой другой системе К', движущейся равномерно и прямолинейно относительно К”.Этот постулат принимается как исходная посылка, без доказательства. В сокращённом обозначении его записывают иногда как с = const. Однако ряд астрономических явлений вступает в
противоречие с названным постулатом.В 1676 году в Парижской обсерватории датский астроном Олаф Рёмер, используя незадолго до этого изобретённый Галилеем телескоп, открыл интереснейшее явление, которое или до сих пор не совсем понято, или его понимание старательно забыто [
3]. Наблюдая за планетой Юпитер и её спутниками, Рёмер заметил, что время полного обращения спутника Ио вокруг Юпитера, определяемое по моменту выхода (или входа) спутника из тени Юпитера, периодически изменяется. Периодичность связана с движением Земли по орбите вокруг Солнца.
Рис. 1
В момент максимального сближения Земли с Юпитером (на рис. 1 положение 1) период Ио Т1 = 1,77 сут = 1,5·105
сек.При движении Земли к положению II период начинает увеличиваться и достигает своего максимума Т
2 в положении II, после чего уменьшается и становится опять равным Т1 в положении III. Но уменьшение здесь не заканчивается, а продолжается до положения IV, где период Т4 приобретает минимальное значение, затем происходит увеличение до первоначального значения в положении I. Максимальное приращение периода Ио ΔТ2 равно 15 сек., примерно такое же и уменьшение ΔТ4 = 15 сек. Во всех остальных промежуточных положениях Земли на орбите изменение периода Ио пропорционально составляющей скорости Земли относительно Юпитера по прямой Земли–Юпитер. Период увеличивается, если Земля удаляется от Юпитера, и уменьшается при приближении к нему. Так как угловая скорость обращения Юпитера вокруг Солнца много меньше угловой скорости Земли (год Юпитера равен почти 12 земным годам), то в течение года взаимное положение Земли и Юпитера меняется не значительно и не оказывает заметного влияния на описываемый эффект.Сравнивая два наблюдения периодов Ио в точках I и III, О. Рёмер увидел, что периоды их равны, но начало периода в положении III опаздывает по его измерениям на 22 минуты в сравнении с тем, если бы продолжительность периодов не менялась в течение времени между наблюдениями. Астроном определил, что запаздывание начала периода Ио в точке III вызвано тем, что свет от спутника должен пройти до наблюдателя дополнительное расстояние равное диаметру земной орбиты. Делением данного расстояния на время опоздания Рёмер впервые в мире вычислил скорость света.
Рассмотрим теперь периоды в положении II и IV. Первый из них больше первоначального на 15 сек, второй на столько же меньше. Изменение длительности периодов показывает, что свет имеет разные величины своей скорости относительно наблюдателя в зависимости от условий регистрации.
Действительно, спутник Ио отражает свет в течение времени
T и образует в пространстве поток света протяжённостью λ (λ=сТ), где с – скорость света в системе Юпитера, Т – время обращения спутника Ио вокруг Юпитера; λ – это звено, которое состоит из двух частей, а – Ио находится в освещённом месте, б – разрыв в потоке света, Ио в тени Юпитера.В положении I Земля неподвижна относительно Юпитера по прямой Земля-Юпитер и звено λ после преодоления светом расстояния от Юпитера до Земли регистрируется наблюдателем на Земле в течение:
T
1 =λ/c, (10)т.е. в продолжение того же промежутка времени, что и
T, T1= T. То же самое происходит и в положении III, только начало времени регистрации периода, как это наблюдается, происходит с задержкой, потому что звену λ необходимо время для преодоления дополнительного расстояния по диаметру орбиты Земли, T3=T.В положении II Земля удаляется от Юпитера, звено λ догоняет Землю и по закону сложения скоростей скорость света относительно Земли равна с
2=с – VЗ, а время регистрации звена λ:T2
=λ/c2= λ/(с – VЗ), (11)V
З = 29,8 км/сек – скорость Земли по орбите.Через полгода Земля движется навстречу потока света, скорость которого для наблюдателя теперь с4=с + VЗ, а время регистрации
T
4 =λ/c4= λ/(с + VЗ). (12)Так как в (11) и (12) протяжённость звена одна и та же, то, перенеся λ в левую часть уравнений, правые приравниваем между собой:
T
2(с – VЗ)= T4(с + VЗ). (13)Преобразовав равенство (13) относительно с, находим:
c
= VЗ(T2+T4)/(T2–T4).Подставив в последнюю формулу численные значения наблюдаемых периодов и скорость движения Земли по орбите, опять вычисляем скорость света относительно источника.
Последний способ вычисления скорости света возможен только потому, что движение света подчиняется классическому закону сложения скоростей.
В современных учебниках статью Рёмера [
3] излагают не полностью, скрывая ту часть рассуждений Рёмера, которая входит в противоречие с процитированным выше постулатом Эйнштейна.Как ни странно, но астрономы не замечают, что этот постулат (по мнению В. Макмиллана, “самый бессмысленный из всех, который мы смогли только придумать” ([
4], с. 112) неправомерно навязывается природе. Видимо, это происходит потому, что на практике скорости иногда очень малы по сравнению с с и могут быть отброшены.Положение меняется в эпоху активного освоения Космоса. Анализ радиолокационных наблюдений Венеры, проведённый Б. Уоллесом [
5], показал, что скорость вращения наблюдателя вместе с Землёй и её орбитального движения необходимо складывать со скоростью света для получения правильных значений расстояний.В опытах по радиолокации Венеры кроме американских обсерваторий принимала участие и Крымская обсерватория, в дальнейшем от участия в работе отказавшаяся. Необходимость повторения и открытого обсуждения результатов космической радиолокации не подлежит сомнению. Трудности, с которыми столкнулся Уоллес при публикации своих статей, как и полемика по “делу И. Шапиро”, развернувшаяся в американском журнале “Научная этика” [
6], понятны советским читателям.Статьи Б. Уоллеса получили распространение в СССР благодаря существованию самиздата. В рукописи распространялись также статьи проф. С. А. Базилевского с серьёзной критикой теории относительности. Все попытки опубликовать статьи Базилевского, предпринимавшиеся в течение четверти века, оказывались безуспешными. Я тоже смог обнародовать свой очерк [
7] только благодаря появившейся возможности публиковать книги на средства автора.Выходя из эпохи застоя, мы сняли ореол непогрешимости с многих авторитетов, однако, запрет на критику теорий Эйнштейна и современных релятивистов до сих пор не снят.
Цензура пропускает только шутливую “критику” релятивистов в свой собственный адрес. Так Ю. Б. Румер в послесловии к своей совместной с Л. Д. Ландау книге “Что такое теория относительности” пишет: “Мне вспоминается шутливый отзыв, который давал этой книжке сам Ландау: “Два жулика уговаривают третьего, что он за гривенник может понять, что такое теория относительности” ([
8], с. 75).Физики шутят, но школьникам и студентам шутить не позволено. Преподавание теории относительности в школе и вузах ведёт к воспитанию или комплекса неполноценности, когда, приложив максимум усилий, человек ничего не понимает и считает причиной этого свои способности, или двурушничества, когда даже ничего не понимая, он утверждает вслух, что всё понятно. Последние оцениваются выше – таким образом воспитывается всеядность, эклектизм и отсутствие убеждений.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мах Э. Анализ ощущений и отношение физического к психическому,
М., 1908.
2. Эйнштейн А. Собрание научных трудов. 1965, М., т. 1.
3. Demonstration touchant le mouvemeut de la lumiere trouvé par M.Römer de 1'Academie Royal de Science. Journ. de Scavans, 1676, c. 233.
4. Гарднер М. Теория относительности для миллионов. 1976, М.
5. Wallace В. Spectroscopy Letters, U.S., 1969. т. 2, 12, с. 361.
6. Wallace В. Scientific Ethics. US, 1985. 3. с. 1.
7. Секерин В. И. Очерк о теории относительности. 1988, Новосибирск.
8. Ландау Л. Д., Румер Ю. Б. Что такое теория относительности, 1975. М.
Дата установки: 15.07.2007
[
вернуться к содержанию сайта]
