ТЕОРИЯ РЕАЛЬНОСТИ, АЛЬТЕРНАТИВНАЯ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

О Теории реальности

Теория реальности – это удивительно красивая теория, альтернативная специальной теории относительности (СТО), но не опровергающая ее. В Теории реальности, которая опубликована в [1, 2] приводится альтернативное, второе, не парадоксальное решение задачи А. Эйнштейна, сформулированной им в работах [3, 4]. Суть этой задачи заключается в том, чтобы разрешить сформировавшееся к моменту публикации СТО противоречие между положениями классической механики и теории Лоренца, и разработать теорию, в которой бы выполнялись одновременно принцип относительности и принцип постоянства скорости света. В СТО эта задача решена. Решением являются уравнения, названные преобразованиями Лоренца.

Однако многие теоретические задачи могут иметь два и более правильных решения. Простейшим примером являются решения квадратного уравнения, и наличие одного правильного решения не может говорить о том, что найденное второе решение является не верным. Правильность второго решения проверяется элементарной его подстановкой в уравнение, и, если второе решение удовлетворяет условию задачи, следовательно, оно является верным (как и первое).

В Теории реальности [1, 2] приводится второе решение задачи, решенной впервые в кинематической части СТО [3, с. 8-21]. Для того, чтобы убедиться в том, что это решение является верным, необходимо убедиться в том, что это решение (как и первое) удовлетворяет условиям поставленной задачи. Второе решение не противоречит принципам относительности и постоянства скорости света СТО. Уравнения, описывающие рассмотренные в теории физические процессы, ковариантны при преобразовании координат от одной инерциальной системы отсчета (ИСО) к другой. Произведена проверка второго решения, показано, что второе решение удовлетворяет условиям задачи и является правильным, как и первое.

Эффекты изменения размеров движущихся твердых тел и темпа хода времени на движущихся телах

Теория реальности объясняет, почему при движении твердых тел относительно наблюдателя в ИСО наблюдается изменение их размеров, а также изменение темпа хода времени на этих телах. При этом в Теории реальности отсутствуют многочисленные парадоксы СТО (парадокс близнецов, парадокс шеста и сарая и другие).

В соответствии с Теорией реальности наблюдаемые размеры приближающихся к наблюдателю твердых тел увеличиваются (вдоль линии движения), а наблюдаемые размеры удаляющихся от него тел – уменьшаются. При этом истинные размеры тел остаются без изменений, благодаря чему в Теории реальности отсутствуют парадоксы, подобные парадоксу шеста и сарая и ему подобных, которые имеются в СТО [5]. (Определения истинных и наблюдаемых размеров тел приведено в [1].)

Наблюдаемое время на приближающейся к наблюдателю материальной точке ускоряет свой ход, а на удаляющейся точке – замедляет. Если при этом часы сначала удаляются от неподвижного наблюдателя, а потом приближаются к нему, то замедление хода часов при их удалении точно компенсируется ускорением их хода при приближении часов. Поэтому при возвращении часов к наблюдателю время на совершивших путешествие часах оказывается точно таким же, как и время неподвижных часов. Благодаря этому в Теории реальности нет так называемого парадокса близнецов, который имеется в СТО и до сих пор не может быть не объяснен в рамках СТО [5, 6, 7].

О возможности сверхсветового движения материальной точки

В Теории реальности приводится строгое математическое доказательство возможности движения материальной точки в ИСО со скоростью, многократно превышающей скорость света. Показано, что возможность сверхсветового движения непосредственным образом вытекает из принципа симметрии движения в ИСО, который рассмотрен в Теории реальности. Возможно, сверхсветовая скорость представляет собой исключительно математическую, мнимую физическую величину (подобную математической мнимой единице, или отрицательной массе материальной точки, отрицательной силе притяжения и т.п.). Тем не менее, подобного рода величины могут представлять собой определенный теоретический интерес.

Отметим главное: почему в Теории реальности доказывается возможность сверхсветовой скорости, в то время как в соответствии со СТО сверхсветовая скорость движения тел невозможна? Сразу скажем, что Теория реальности не является каким-то опровержением СТО. Суть в том, что используемая в СТО радиолокационная скорость и используемая в Теории реальности истинная скорость – это совершенно разные по физическому смыслу скорости. Движение тел с радиолокационной скоростью, превышающей скорость света (как и доказывается в СТО) действительно невозможно. Но движение тела с истинной скоростью, которая превышает скорость света, вполне возможно. Поясним это следующим примером. В авиации для пилотирования и самолетовождения используется как минимум четыре разных вида скорости, две из которых: приборная и путевая. Не вдаваясь в этой работе в отличия этих скоростей, заметим, что в один и тот же момент времени у одного и того же самолета значения этих скоростей могут отличаться в некоторых условиях полета в 2 раза и более. При этом, путевая скорость (скорость относительно земли) обычного пассажирского магистрального дозвукового самолета при полете в сильном попутном струйном течении может оказаться сверхзвуковой! И здесь нет никакого противоречия и никакого нарушения каких-либо законов физики или аэродинамики. Полет дозвукового самолета со сверхзвуковой приборной скоростью невозможен. Но тот же самый самолет может лететь со сверхзвуковой путевой скоростью: это разные скорости, которые измеряются разными способами и имеют различный физический смысл. Аналогичным образом, движение материальной точки в ИСО с радиолокационной сверхсветовой скоростью невозможно (все точно по классике СТО), тогда как в тот же самый момент времени, истинная скорость этой же точки, определяемая другим способом, может оказаться сверхсветовой. Никакого противоречия со СТО здесь нет. И никакого опровержения СТО тоже нет.

Геометрия Лобачевского не является опровержением геометрии Евклида. И аналогично Теория реальности не является опровержением СТО. Это разные теории, которые опираются на одни и те же постулаты (принципы), и которые из них логично и непротиворечиво вытекают.

Основные результаты Теории реальности

Основные результаты и выводы Теории реальности заключаются в следующем (рис. 1).

Рис. 1. Основные результаты Теории реальности

1. При приближении твердого тела к наблюдателю наблюдаемый продольный размер тела (вдоль линии движения) увеличивается. Так, например, шар диаметром 1 м, приближающийся со скоростью 0,99 c, где c – это скорость света, будет наблюдаться как эллипсоид вращения длиной (вдоль линии движения) 100 м! То есть приближающийся на такой скорости шар примет длинную сигарообразную форму (рис. 1). Формулы расчета наблюдаемых размеров движущихся тел приведены в [1, 2]. При этом истинные размеры движущихся тел не зависят от скорости и остаются без изменений.
2. При удалении твердого тела от наблюдателя наблюдаемый продольный размер тела (вдоль линии движения) уменьшается. Удаляющийся с бесконечно большой истинной скоростью шар будет наблюдаться сплюнутым до плоского, бесконечно тонкого блина. При скорости удаления 10c, 1-метровый в диаметре шар будет наблюдаться как «блин» толщиной около 9 см (рис. 1). При этом истинный размер этого шара вдоль линии движения остается равным 1 м, то есть не меняется.
3. При удалении материальной точки от неподвижного наблюдателя, расположенного в начале координат ИСО, истинное время движущихся часов на точке будет таким же, как и время неподвижных часов наблюдателя. При этом наблюдаемое время на удаляющейся точке замедлится. С точки зрения неподвижного наблюдателя удаляющиеся от него часы идут всегда медленнее, чем неподвижные часы.
4. При приближении материальной точки к неподвижному наблюдателю, расположенному в начале координат ИСО, истинное время движущихся часов на точке будет таким же, как и время неподвижных часов наблюдателя. При этом наблюдаемое время на точке ускорится. С точки зрения неподвижного наблюдателя приближающиеся к нему часы будут идти быстрее, чем неподвижные часы, расположенные рядом с ним.
5. Часы, совершившие движение по замкнутому маршруту, после возвращения в точку старта будут идти синхронно с неподвижными часами, расположенными в этой точке, потому что отставание движущихся часов при их удалении будет точно скомпенсировано их ускоренным ходом при приближении. Поэтому в Теории реальности нет парадокса близнецов, который не объяснен в рамках СТО.
6. Истинная скорость движения материальной точки в ИСО, рассмотренная в Теории реальности, отличается по физическому смыслу от радиолокационной скорости СТО. Истинная скорость движения точки может принимать значения, многократно превышающие скорость света, тогда как радиолокационная скорость СТО не может быть сверхсветовой. При этом между Теорией реальности и СТО нет никакого противоречия.

О красоте Теории реальности

Красота физической теории выражается в симметричности полученных в ней результатов. В [1] рассмотрена удивительная гармония, пропорциональность и симметричность полученных в Теории реальности преобразований. Многогранная симметрия результатов теории выражает ее удивительную красоту и элегантность.

Известный физик-теоретик Энтони Зи писал: «Физики выработали понятие симметрии как объективного критерия для оценки устройства Природы. Когда есть две теории, физики чувствуют, что более симметричная, как правило, является и более красивой. В глазах физика красота подразумевает симметрию (выделено мной. – А.П.)» [8]. Результаты Теории реальности удивительно и многогранно симметричны, и поэтому они удивительно красивы!

Нобелевские лауреаты по физике говорят о красоте физико-математических теорий следующее.

«Мы верим, что природа лучше всего описывается уравнениями как можно более простыми, красивыми, компактными и универсальными», – сказал Леон Макс Ледерман, получавший Нобелевскую премию по физике в 1988 г. за открытие мюонного нейтрино [9].

«Разумеется, когда мы читаем о новых теориях и видим, как они красивы и просты, у них есть немалое преимущество. Мы верим, что такие теории имеют гораздо больше шансов оказаться успешными», отметил Герард Хоофт, лауреат Нобелевской премии по физике за 1999 г.

«Физические законы должны обладать математической красотой», говорил Поль Дирак, лауреат Нобелевской премии по физике за 1933 г. [10].

«Попробовав вкус красоты в сердце мира, мы жаждем большего. В этих поисках, я думаю, нет более многообещающего проводника, чем сама красота», сказал Фрэнк Вильчек, лауреат Нобелевской премии по физике в 2004 г. за открытие асимптотической свободы в теории сильных взаимодействий [11].

Ну и наконец, отметим замечательное высказывание о красоте физика-теоретика Гелл-Манна, лауреата Нобелевской премии по физике в 1969 году за открытия, связанные с классификацией элементарных частиц и их взаимодействий. Он сказал: «В фундаментальной физике красивая или элегантная теория с большей вероятностью оказывается верна, чем неэлегантная теория».

Теория реальности является красивой, элегантной теорией. И поэтому есть основания полагать, что эта теория является истинной, верной.

О достоверности Теории реальности

Пожалуй, самым главным подтверждением достоверности результатов Теории реальности являются астрономические факты наличия во Вселенной более тысячи космических объектов, удаляющихся от Земли со скоростью, превышающей скорость света [1, 12, 13, 14]. Традиционно для объяснения астрономических фактов движения объектов со сверхсветовыми скоростями используется теория Большого взрыва (расширения пространства), которую, однако, не разделяют многие ученые [1].

В [1] рассмотрены также вопросы подтверждения достоверности Теории реальности данными других астрономических наблюдений. Показано, например, что время вспышек сверхновых звезд в точности соответствует расчетам Теории реальности, тогда как соответствующие расчеты, выполненные с использованием СТО, дают существенные ошибки.

В Теории реальности [1] приводится объяснение наблюдаемого исчезновения звезд, которое современные ученые в рамках существующих космологических моделей убедительно объяснить не могут.

О простоте Теории реальности

Теория реальности настолько проста, что понять ее основные результаты смогут даже старшеклассники общеобразовательных учреждений, освоившие физику и геометрию в соответствии с программой обучения. При этом мы полагаем, что понять Теорию реальности намного проще, чем СТО, которая преподается в рамках программы.

Эрнесту Резерфорду, лауреату нобелевской премии, приписывают изречение: «Если ученый не может объяснить, чем он занимается, уборщице, моющей пол в его лаборатории, значит, он сам не понимает, чем он занимается».

Мы полагаем, что любая уборщица, освоившая физику и геометрию по программе общеобразовательных учреждений, сможет без особого труда понять изложенные в Теории реальности идеи.

Итак, Теория реальности – это теория простая, непротиворечивая (не парадоксальная) и удивительно красивая.

Заключение

Впервые за более чем вековую историю СТО, которая началась с появления работы [3] в 1905 г., разработана альтернативная СТО Теория реальности, которая не противоречит СТО, но также как и СТО опирается на принцип относительности и принцип постоянства скорости света.

В науке многие задачи имеют два и больше правильных решения. Простейшим примером является квадратное уравнение. В Теории реальности приводится второе решение задачи, решенной впервые в кинематической части СТО. При этом наличие второго решения не опровергает того факта, что первое решение, приведенное в СТО, является правильным, подобно тому, как наличие второго решения квадратного управления не опровергает того факта, что первое решение также является верным, истинным. Именно поэтому Теория реальности не является опровержением СТО, подобно тому, как геометрия Лобачевского не является опровержением геометрии Евклида.

В соответствии с Теорией реальности наблюдаемые размеры приближающихся к наблюдателю твердых тел увеличиваются (вдоль линии движения), а удаляющихся – уменьшаются. При этом истинные размеры тел при движении остаются без изменений, благодаря чему в Теории реальности отсутствуют парадоксы, связанные с изменением размеров тел (подобные парадоксу шеста и сарая), которые имеют место в СТО.

В соответствии с Теорией реальности наблюдаемое время на приближающейся к наблюдателю материальной точке ускоряет свой ход, а на удаляющейся – замедляет. Если при этом часы сначала удаляются от неподвижного наблюдателя, а потом приближаются к нему, то замедление хода часов при удалении точно компенсируется ускорением их хода при приближении часов. Поэтому при возвращении часов к наблюдателю время на совершивших путешествие часах оказывается точно таким же, как и время неподвижных часов. Благодаря этому в Теории реальности нет так называемого парадокса близнецов, который имеется в СТО и не может быть объяснен в рамках СТО.

В Теории реальности математически строго доказывается возможность движения материальной точки в ИСО с истинной скоростью, многократно превышающей скорость света. Истинная скорость по физическому смыслу является другой скоростью, нежели радиолокационная скорость СТО, которая не может превышать скорость света. Поэтому между Теорией реальности и СТО нет никакого противоречия.

Имеются астрономические подтверждения истинности Теории реальности, которые рассмотрены в [1]. Пожалуй, главным подтверждением достоверности Теории реальности являются астрономические факты наличия во Вселенной более тысячи космических объектов, удаляющихся от Земли со сверхсветовой скоростью.

«В глазах физика красота подразумевает симметрию», – написал выдающийся физик Энтони Зи. Теория реальности – это удивительно красивая по своим результатам теория, поскольку преобразования, полученные в рамках этой теории многогранно и удивительно симметричны.

Окружающий нас мир является красивым, гармоничным и симметричным. Очевидно поэтому, что описывающая этот мир красивая и гармоничная теория, каковой является Теория реальности, имеет большие шансы оказаться истинной.

Отзывы и рекомендации по статье направляйте автору по электронной почте:

1. Плясовских А. П. О возможности движения тел со сверхсветовой скоростью. Теория, альтернативная специальной теории относительности. – LAP LAMBERT Academic Publishing, 2021. – 152 с. – ISBN: 978-620-4-71514-8
2. Плясовских А. П. Теория реальности. URL: http://теорияреальности.рф (дата обращения: 25.11.2021).
3. Эйнштейн А. К электродинамике движущихся тел // Собр. науч. тр. – Т. 1. – М.: Наука, 1965. – С. 7-35.
4. Эйнштейн А. О специальной и общей теории относительности // Собр. науч. тр. – Т. 1. – М.: Наука, 1965. – С. 530-600.
5. Терлецкий Я.П. Парадоксы теории относительности. – М.: Наука, 1966.
6. Скобельцын Д.В. Парадокс близнецов в теории относительности. – М.: Наука, 1966.
7. Эйнштейн А. Диалог по поводу возражений против теории относительности» // А. Эйнштейн, Собрание научных трудов // Собр. науч. тр. – Т. 1. – М., Наука, 1965. – С. 616-625.
8. Энтони Зи. Пугающая симметрия: поиск красоты в современной физике, 2-е изд. Издательство Принстонского университета, 2007. – ISBN 978-0-691-00946-9.
9. Хоссенфельдер С. Уродливая Вселенная: как поиски красоты заводят физиков в тупик. М.: Эксмо, 2021. – ISBN 978-5-04-103209-8.
10. Стюарт И. Истина и красота: всемирная история симметрии. – М.: Corpus, 2010.
11. Вильчек Ф. Красота физики: постигая устройство природы. – М.: АНФ, 2016.
12. Чарльз Линевивёр, Тамара Дэвис. Парадоксы большого взрыва // В мире науки. Июнь 2005. – С. 20-29.
13. Чечельницкий А.М. Скорость света вовсе не предел! // Газета «Калининградская правда» (Московская обл.), № 106, 23 сентября 2004 года.
14. Чечельницкий А.М. Сверхсветовые скорости: от монументального запрета – к реальному существованию. – Дубна, 2004.

Все статьи автора «Плясовских Александр Петрович»