Работа, представленная в PhysRev: Фундаментальный анализ основ механики и ОТО

 Аннотация

В работе осуществляется фундаментальный анализ основ механики под углом зрения механики света.

В первой главе рассматривается аксиоматика кинематики света, которая формулируется на событийном уровне, а не на базе описания движения.

В следующей главе создается типология пространств и систем отсчета. В основе этой типологии лежит введение понятия галилеевых и негалилеевых пространств. Вводится понятие гармонических систем отсчета, которые в галилеевом пространстве становятся инерциальными системами отсчета. Разрабатывается типология неинерциальных и негармонических систем отсчета.

Рассматривается движение света в галилеевом пространстве. При этом основой рассмотрения кинематики света является принцип предельности этого движения по отношению к движению массовых тел. Рассматривается движение света в инерциальной системе отсчета, и в разнообразных неинерциальных системах отсчета ─ стационарной вращающейся, нестационарной вращающейся и в невращающейся неинерциальной системе отсчета ─ системе отсчета ракеты в активной фазе полета. Показывается, что в существующей механике фактически нет логически безупречных научных средств описания реактивного движения, а имеющиеся характеристики не выдерживают логического анализа. Показано, что для корректного описания реактивного движения на базе измерений необходимо создание нового механического понятия ─ понятия механического состояния с характеристикой удельной силой, которой предложено название «весомость». При этом Второй закон Ньютона разбивается на два закона ─ закон движения и уравнение состояния.

Основной результат этого рассмотрения состоит в том, что в неинерциальных системах нет никаких априорных ограничений на численные значения скорости света при использовании единой метрологии (мер и эталонов).

В следующей главе рассматривается движение света в негалилеевых (гравитационных) пространствах. При этом сразу же возникает принципиальная проблема. Движение света рассматривается как предел движения массовых тел. Но имеется два типа движения массовых тел: движение тела под действием силы (движение ракеты под действием реактивной силы) или движение свободного тела в неинерциальной системе отсчета в галилеевом пространстве (движение свободного тела в системе отсчета ракеты на активном участке траектории). И необходимо решать, какое именно движение должно быть принято за основу.

Как известно именно первый тип движения был принят Ньютоном в качестве движения в гравитационном поле, на основе чего и было создано учение о всемирном тяготении и о существовании гравитационных сил.

В наше время космонавтика самым наглядным образом показала неудовлетворительность этого решения. При силовой гравитации тела в гравитационном поле должны были бы находиться в весомом механическом состоянии. Но опыт показал, что все тела в гравитационном поле, при отсутствии иных негравитационных влияний, находятся в невесомом состоянии. Таким образом, мы приходим к заключению, что именно свободное движение тел в неинерциальной системе отсчета в галилеевом пространстве должно стать образом истинных движений свободных тел в гравитационном пространстве. И пределом таких движений и будет движение света.

Таким образом, мы приходим к заключению, что космонавтика с несомненностью установила концептуальную неверность гравитационной теории Ньютона.

Гравитация не есть силовой феномен, а феномен изменения кинематических свойств пространства. Фактически, мы возвращаемся к доньютоновским (птолемеевским) представлениям о природе гравитации как изменение характера движений свободных тел. При этом описание движений в ньютоновской теории дает удовлетворительные результаты только в простейшей конфигурации тяжелого массового тела и легких тел, движущихся вокруг тяжелого (конфигурация Солнечной системы). Но уже в конфигурации многих тел сравнимой массы теория Ньютона дает ошибочные результаты, что наглядно проявилось в полном несоответствии гравитационной теории Ньютона внутригалактических движений звезд. Именно эта неверность теории потребовала введения ненаблюдаемых сущностей ─ скрытых масс и темных энергий.

После разрешения вопроса о сущности гравитации рассмотрено движение света в однородном гравитационном поле. Показано, что движение света является равномерно ускоренным, как движение любых массовых тел. Другими словами, показано изменение скорости света, что противоречит выдвинутому Эйнштейном принципу общей относительности.

Однако, показано, что этому принципу можно удовлетворить, если принять переменную метрику по высоте, т.е. изменять эталоны времени или длины или то и другое совместно для получения желаемой «общей относительности». Однако, показано, что такое действие противоречит не только научному подходу, но даже просто цивилизационному, так как постоянство и единство мер и эталонов есть главнейшее достижение цивилизации. Более того, такое решение делает невозможным совместное рассмотрение в этом гравитационном пространстве иных явлений и свойств, так как все они описываются в системе постоянных мер и эталонов, принятом по определению как незыблемом стандарте. Пример – невозможность совместного рассмотрения гравитации и электромагнетизма, что выразилось в нерешенной и принципиально нерешаемой проблеме, так называемой, «единой теории поля», которой сам Эйнштейн посвятил десятилетия и завлек многочисленные массы наиболее квалифицированных ученых на занятия этой проблемой.

Рассмотрено также движение света в гравитационном поле в конфигурации одиночного массового тела. Показано, что скорость света является переменной и свет движется по гиперболическому типу с ускорением по мере приближения к массовому телу, как и обычные массовые тела.

Наконец, показано, что в гравитации нет вообще никаких специфических релятивистских проблем. В том числе показано, что так называемые черные дыры (области непрозрачности пространства) есть не реальный физический феномен, а лишь результат использования переменной метрики.

Окончательный вывод работы состоит в том, что в настоящее время нет адекватной гравитационной теории. Ни теория Ньютона, ни теория Эйнштейна не могут быть признаны в качестве описания явления гравитации, удовлетворяющей всем фактам и научной логике. И стоит задача создания новой гравитационной теории на базе полевого подхода, отвечающей научной логике и практическим потребностям космонавтики и астрономии.

 

Полностью работу см.http://yur.ru/science/JETP/index.htm