Еще об СТО и ОТО

Критика СТО и ОТО ведется, в основном, без обращения к собственным текстам Эйнштейна, написанным часто более легким и понятным слогом, чем тексты сегодняшних критиков. Например, местного высокообразованного М.Белевцева. Пример: статья А. Эйнштейна "О специальной и общей теории относительности" (общедоступное изложение) [Эйнштейн А. Собрание научных трудов. Т 1, статья 43. - М: Наука, 1965. – С. 530 – 600.]

Статья написана "отцом" теории относительности (ТО) в 1917 г., через 12 лет после того, как им были опубликованы основные научные результаты. 

            Эйнштейн придерживается в изложении исторического принципа, "оставив изящество портным" предлагая читателю вместе пройти этапы разработки ТО, с неизбежными повторениями этапов исследования и переформулировкой выводов. 

        Изложение основ специальной теории относительности (СТО) выполнено значительно обстоятельнее (может быть даже, местами, с избытком), чем общей теории относительности (ОТО). Очевидно, что популярное и, одновременно, адекватное, изложение ОТО без существенных искажений оказалось невозможным.

1. Осознание противоречия в существующей теории, заключающегося в невозможности описания с единых теоретических позиций установленных законов природы. Для создания СТО это были закон постоянства скорости электромагнитных колебаний и законы движения Ньютона, точнее, галилеевский принцип относительности (принцип относительности в узком смысле). ОТО явилось обобщением принципа относительности на неинерциальные системы и движение в полях гравитации, т.е. создание возможности описания физических законов единым образом при максимально широких условиях.

2. В рамках прежней физической модели путем мысленного эксперимента производится процедура (процедуры) измерения координат и времени, позволяющие свести противоречия к описанию их в терминах уравнений движения.

3. Решение противоречия чисто математическим путем, в основе которого лежат, как правило, уже существующие математические соотношения (в случае с СТО – преобразования Лоренца, в случае ОТО – пространство Минковского и координаты Гаусса). При этом при создании СТО произведен синтез физических моделей механики и электродинамики.

4. Поиск эмпирической проверки правильности новой теории.

         Выбор способа математического решения задачи решается Эйнштейном на основе интуиции (1, С. 593), но обычно аргументируется выбором наибольшей "простоты" и естественности полученной теории, т.е. подобием известной "бритвы Оккама". Таковы выбор в способе модификации классической теории путем сохранения принципа относительности, отказ от теории эфира (1, С 557).

         Понимание смысла статьи встречает определенные трудности. Возможно, это издержки перевода, как почти наверняка произошло в (1, С. 548), где очень туманно доказывается понятное, в общем-то, Лоренцево сокращение движущейся линейки.

         Возможно, трудности понимания связаны с тем, что то, что представлялось автору очевидным, таковым отнюдь не является (или читателю просто не хватает интеллекта).

         Так, непонятно, каким образом "теория относительности накладывает определенные математические условия на законы природы".

Эйнштейн велик, но, наверное, не Бог? Или Бог?

         Без дополнительных объяснений непонятно, каким образом "движущееся со скоростью v тело получает энергию Е₀ в форме излучения, без изменения своей скорости" (1, С. 554). Где-читалось, что фотонный двигатель и давление света – реальность. Т.к. в дальнейшем из этого посыла выводится определение инертной массы как меры энергии, хотелось, чтобы этот вопрос был изложен более четко и понятно, хотя бы в примечании.

         Непонятно написано о Лоренцевом сокращении частей электронов, движущихся с околосветовыми скоростями (1, 556). Видимо было бы лучше опустить этот материал, чем запутывать читателя, которому и без того тяжело.

         Изящно и просто Эйнштейн представил читателю явно далеко не простую теорию Минковского. Однако, показывая "родство" четырехмерного пространства через представление временной координаты мнимой величиной, он не сказал, что ему помешало точно также рассмотреть в (1, С. 548) мнимую величину скорости частицы при.

         Примеры по имитации силы тяжести ускорением убеждают, но, действительно, только в случае удаленности от действующих масс. Но и в этом случае, в достаточной величины движущемся с ускорением ящике, очевидное равенство кажущейся силы тяжести во всех его точках противоречит полному подобию (реальная сила тяжести может быть только переменной в пространстве). Вообще непонятно, как гравитационные поля "специального" типа, которые могут быть имитированы ускорением системы, распространяются на реальные наблюдаемые гравитационные поля (например, на поверхности Земли). Эйнштейн об этом пишет (1, С. 569), но ни словом не упоминает, как это сделано. Возможно, этот вопрос слишком сложен для непрофессионала.

         Недоумение вызывает описание опытов по отклонению светового луча гравитационным полем Солнца. Из предыдущего текста понятно, что это отклонение может быть связано исключительно с искривлением пространства-времени гравитационным воздействием Солнца. Но Эйнштейн без объяснений пишет, что "половина этого отклонения вызвана, согласно ОТО, ньютоновским полем тяготения Солнца, а другая половина – искривлением пространства" (1, С. 595).

         Отмеченные непонятные места в статье не единственные, но не в них главное. Прочитать основы теории относительности "из первых рук", и хотя бы в целом понять, о чем идет речь, - это уже результат. Эйнштейн много сделал для того, чтобы процесс чтения и понимания материала проходил легче; статья по стилю – совсем не похожа на научную классику, какой она, по крайней мере, представляется. Исторический подход к описанию ТО кажется оправданным, т.к. при этом не наблюдается скачков в изложении материала.

         После прочтения этой статьи остается впечатление, что в основе теории относительности лежат простые и красивые принципы и только недостаточное знание математического аппарата и профессионального сленга делает её пугающе недоступной.