Парадокс близнюків остаточне рішення - фізика - нова теорія

Уявімо собі два годинники А і В. Потім А відокремлюються від В, рухаються по замкнутому контуру і знову повертаються до В. При цьому, стверджує Ейнштейн, годинник А виявляться відстаючими від В.

Якщо на мить визнати, що час в рухомій ІСО сповільнюється, то в цьому твердженні немає нічого дивного: перед нами просте додаток перетворень Лоренца до даного конкретного випадку. Єдине, що незрозуміло: чому ми повинні думати, що рухалися саме А, а не В? Тому, відповідають релятивісти, що саме А рухалися з прискоренням. Ця відповідь, схоже, не дуже-то влаштовує і самих релятивістів, але вони за нього чіпляються, оскільки ніякого іншої відповіді у них в запасі немає.

Я, втім, не має наміру далі розвивати цю тему, оскільки має намір показати, що все це НЕ ПОТРІБНО.

Для того, щоб вирішити питання "остаточно і безповоротно" досить уявити, що годинник А і В - це у нас не якісь години взагалі, а. світлові години. (При цьому далі я, для простоти, всюди буду припускати, що світлові години рухаються в напрямку, перпендикулярному їх осі, тобто руху світла в них)

СЧ ПРИНЦИПОВО відмінні від будь-яких інших годин. І справа, звичайно, не в їх конструкції. Годинники будь-якої конструкції нічим не краще і не гірше годин будь-який інший конструкції (якщо не брати до уваги зручність масштабу, похибка та ін.) Мова не про конструкції СЧ, мова йде про "конструкції" самої спеціальної теорії відносності.

Що значить "час сповільнюється"? Це означає, що інтервалу часу Т на нерухомих годинах, відповідає інтервал ТК - на рухомих (де К - коеф. Лоренца). Питати чому, наприклад, процес травлення у рухомого спостерігача сповільнюється, та ще й в точності в До раз - марно, ніхто на подібні питання ніколи не відповість. Але ми змушені погодитися з тим, що травлення у рухомого спостерігача сповільнюється, причому саме в До раз, якщо взагалі визнаємо, що час (тобто всі природні процеси) в рухомій ІСО сповільнюється. Але на якій підставі ми повинні прийняти твердження, що в рухомих ІСО час сповільнюється? На тій підставі, що рухаються СЧ сповільнюються. Тобто якщо уповільнення всіх процесів (будь-якого годинника) - це наслідок СТО, то уповільнення СЧ - підстава, фундамент СТО. А ось чому рухаються СЧ сповільнюються - якраз на це питання відповісти простіше простого.

У рухомих СЧ світло від нижнього дзеркала до верхнього і назад рухається не по вертикалі, а по похилій лінії - гіпотенузі прямокутного трикутника. Докладаємо теорему Піфагора і отримуємо, що шлях, прохідний світлом в цьому випадку збільшується в К раз. Відповідно і час, за який світло долає цей шлях збільшується також в До раз. Відповідно і інтервали часу, відміряють цим годинником, сповільнюються, "розтягуються" в До раз, тобто інтервалу Т на нерухомих СЧ відповідає інтервал ТК - на рухомих. При цьому сам коеф. К - простий наслідок з теореми Піфагора. - І все це, в общем-то банальності.

Далі. Відстані, прохідні світлом в СЧ в ІСО САМИХ ЦИХ СЧ залишаються незмінними; вони НЕ ЗАЛЕЖАТЬ від руху СЧ. І ці самі незмінній відстані світло в ІСО рухомих СЧ долає за більший час, ніж в нерухомих. - Що це означає? Правильно, це означає, що швидкість світла в ІСО рухомих СЧ МЕНШЕ, ніж в ІСО нерухомих СЧ. - І це теж банальність.

Однак ось що зовсім банально. Зі сказаного ясно, що уповільнення СЧ залежить від швидкості цих СЧ ЩОДО СВІТЛА, тобто від їх АБСОЛЮТНОЮ швидкості. Відповідно міра уповільнення СЧ - це міра АБСОЛЮТНОГО руху. І ось з цього моменту - найцікавіше.

На досвіді, як відомо, абсолютний рух виявити не вдалося. Це призвело до думки що електромагнітні явища протікають однаково в усіх ІСО, тобто принцип відносності розповсюджується так само і на цю область природних явищ. Отже абсолютний рух У ПРИНЦИПІ неможливо виявити. Інакше кажучи, швидкість світла принципово однакова у всіх ІСО.

Саме тому на самому початку виведення перетворень Лоренца і передбачають цю залежність (в загальному вигляді) часу від відносної швидкості ІСО (поряд із залежністю просторових масштабів від цієї ж швидкості). Потім передбачається наступне: є дві ІСО; в момент збігу їх почав в цій самій точці збігу виникає спалах світла. Згідно з принципом відносності швидкість світла щодо обох ІСО повинна бути однакова. Це означає, світлова поверхню в обох ІСО повинна бути сферою. І далі, вже суто математично виводяться перетворення Лоренца.

І ось ми припустили зазначені залежності, і вивели формули Лоренца і. що? Що ми повинні стверджувати, коли "раптом" виявляємо, що СЧ А відстають від СЧ В (при русі перших по замкнутому контуру і ін.)? Зрозуміло, теж, що ми стверджували з самого початку, правда в зворотній послідовності. На початку ми стверджували або виходили з того, що в ІСО рухомих СЧ швидкість світла МЕНШЕ, ніж в ІСО покояться, тому перші сповільнюються порівняно з останніми. Тепер ми повинні стверджувати: якщо СЧ А відстають від СЧ В, то швидкість світла в ІСО А під час їх руху була МЕНШЕ (принаймні на одній з ділянок руху А) ніж в ІСО В. Тобто швидкість світла в різних ІСО різних. Тобто в кінці ми отримуємо рівно ту ж проблему, яку мали на початку, причому рівно в тому ж вигляді і обсязі, що і на початку.

Отже, наша початкова гіпотеза про уповільнення часу безглузда і марна - до смішного. Та сама мета, яку ми мали на увазі, приймаючи зазначену гіпотезу, так і залишилася досягнутої; ми до неї навіть і не наблизилися. Більш того, очевидно що сама спроба вирішити питання ТАКИМ способом, по суті безглузда.

І навіть гірше того. Зі сказаного ясно, що СЧ А і В повинні показувати при зустрічі ОДНАКОВЕ час, тому що тільки в цьому випадку принцип відносності дотримується. Але з іншого боку, А і В необхідно повинні показувати РІЗНЕ час - це випливає з елементарних уявлень хвильової теорії (і теореми Піфагора). Від обох цих умов НЕМОЖЛИВО відмовитися. Але ці умови взаємовиключні. Отже, ніяке формальне (математичне) рішення цієї проблеми - неможливо.

Поки в парадоксі близнюків ми маємо справу з "близнюками" або "будь-якими годинами", ми можемо розглядати різницю у віці близнюків або показань годин як простий наслідок перетворень Лоренца. Так цей приклад і підносить Ейнштейн в "До електродинаміки." А вже чому рухається саме те, а не це - можна сперечатися до нескінченності (що і відбувається). Але як тільки ми візьмемо Не близнюки і не "будь-які" годинник, але саме СЧ, тобто звернемо увагу не на наслідки зазначених перетворень, а на їх фундамент, ми негайно виявляємо, що сама ідея (компенсації абсолютного руху) цих перетворень неспроможна. Тобто весь релятивізм разом перекреслюється - остаточно і безповоротно.

Єдине, чим можна було б спробувати виправити становище - ввести в початок виведення перетворень Лоренца в якості важливого вимоги - щоб швидкість ISO не змінювалася. Але в цьому світі швидкість ВСЬОГО змінюється, ВСЕ рухається з прискоренням. Тому якщо прийняти зазначену вимогу, то тим самим СТО перетвориться в математичну дрібничку, яка не має відношення до реальності.

І останнє: чому-ж все-таки сповільнюються саме СЧ А, а не В? Це питання, як уже має бути ясно, не важливий. Але цікавий.

Уявімо двоє СЧ А і В, які рухаються отн-но АСО З зі швидкістю V. В АСО З так само є "абсолютні" годинник С.

Далі, в певний момент годинник А зупиняються отн-но С, якийсь час перебувають в спокої, а потім наздоганяють СЧ В, рухаючись зі швидкістю kV (k> 1). Якими будуть показання всіх трьох годин в момент зустрічі А і В, якщо в момент відділення А від В усі троє годин А, В, С були синхронізовані (скинуті в 0)?

Припустимо, що час, протягом якого А і В рухалися порізно = Т (по годинах С). Це час і покажуть годинник З в момент зустрічі А і В.

Годинники В рухаються зі швидкістю V, тому часу Т на С буде відповідати час Tb = T * Kb - на годиннику В (Kb - коеф. Лоренца від V),

Годинники А рухаються в k разів швидше В, тому відстань між А і В вони долають за час T / k - по годинах С. Цьому інтервалу на самих годинах А відповідає інтервал (T / k) * Ka, де Ka - коеф. Лоренца для kV.

Але годинник А відраховують цей інтервал з 0; якийсь час вони знаходяться в спокої і "вважають" час синхронно з С (тобто швидше В). Це час одно, очевидно, Т-T / k (як по годинах А, так і по годинах С).

Таким чином, в момент зустрічі А і В годинник А будуть показувати час:

Ta = (T-T / k) + (T / k) * Ka = T (1 - 1 / k + Ka / k)

У той час як Tb = T * Kb.

Якщо тепер підставити в ці формули різні значення k і V, то побачимо, що завжди Ta

Чому так? Та просто тому що коефіцієнт Лоренца поводиться по різному, що не симетрично при зміні V (зменшенні / збільшенні). При зменшенні V він набагато повільніше наближається до 1, ніж при збільшенні V - до 0. Тому годинник А при всякому зменшенні їх абсолютної швидкості, прискорюються повільніше, ніж сповільнюються - при її збільшенні. Цю залежність частково згладжує залежність Ta від k, але лише частково. В цілому. "Перемагає Піфагор", тобто залежність Ta від Ka (К, нагадаю, наслідок теореми Піфагора).

Отже, релятивісти праві: сповільнюються завжди годинник, які рухаються з прискоренням. Але У ЧОМУ вони мають рацію? Ні інертність, ні ОТО, ні нерівноправність ІСО, ні навіть власне прискорення тут ні при чому. Просто якщо А рухаються з прискоренням, то швидкість світла в ІСО А на якихось дільницях руху А більше, а на якихось менше, ніж швидкість світла в ІСО В. І залежність ходу А від цієї швидкості така, що А при зустрічі завжди відстають від В. В свою чергу ця залежність визначається. Пифагором і найпростішими класичними уявленнями.

Отже, парадокс близнюків дозволимо, притому, ЛЕГКО, але лише за умови - якщо визнати фізичну реальність АСО, тобто якщо забути про СТО.