http://www.new-physics.narod.ru

 

16. КРИТИКА ОБЩЕЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ (ОТО)

 

Огромной заслугой А. Эйнштейна является то, что он предложил вариант механизма дальнодействия гравитационного поля (других серьезных вариантов механизма действия гравитационного поля вообще не существует в науке) в отличие от И. Ньютона, для которого дальнодействие гравитационного поля и его бесконечная скорость распространения не вызывали сомнений, хотя он и не раскрывал механизм его действия.

В основе ОТО лежит принцип эквивалентности,[1] по которому невозможно действие гравитационного поля отличить от постоянного ускорения, с которым движется наблюдатель. Рассмотрим два случая.

1. Мы движемся с постоянным ускорением g=9,8 м/сек² в космическом корабле за счет бесконечной щедрости спонсоров, обеспечивающих нас горючим, несмотря на то, что для поддержания этого постоянного ускорения приходится сжигать прогрессивно увеличивающееся количество топлива из-за релятивистского роста массы корабля. Нетрудно посчитать по формуле t=V_t/g, что скорости света мы “достигнем” достаточно быстро - через 33 дня. Через 2-3 недели мы уже сможем сотнями разных способов определить, что масса всех окружающих тел увеличивается.

2. Мы сидим на поверхности Земли примерно в однородном гравитационном поле и пытаемся определить изменение массы окружающих предметов. Можно ждать хоть до второго пришествия - ничего обнаружить не удастся. Этот пример начисто отвергает принцип эквивалентности ОТО. Мало этого: приподняв на несколько метров некоторое тело, мы никакими способами не сможем зафиксировать изменение массы этого тела и в то же время легко определим современными приборами изменение напряженности гравитационного поля.

Новой неоклассической физикой легко объясняются все экспериментальные “подтверждения” ОТО, такие, как аномальное вращение перигелия Меркурия,[2] искривление лучей света при прохождении их вблизи массивных тел[3] и красное смещение в спектре излучения, испускаемого массивными телами,[4] поскольку фотон, как и любая другая частица, обладает гравитационным зарядом. Новая физика считает, что масса тел (гравитационный заряд) - это уже есть их релятивистская инертная масса (см. теорию элементарных частиц), т.к. она возникает при круговом движении (с точки зрения ортодоксальной физики - с постоянным центростремительным ускорением) нейтрино в элементарных частицах. Поэтому инертная и гравитационная масса одно и то же и говорить об их “эквивалентности” излишне.[5] Эйнштейн, когда говорит об эквивалентности инертной и гравитационной массы подразумевает нечто другое. Для того чтобы легализовать свой принцип эквивалентности, он рассматривает надуманную проблему: одинаковы ли массы во втором законе Ньютона (F=ma) и в законе всемирного тяготения, т.е. одинаковы ли инерционная и гравитационная масса?  Если они одинаковы (а это действительно так и подтверждено экспериментально), то следует совершенно незаконная операция: массу во втором законе Ньютона Эйнштейн считает не коэффициентом пропорциональности, а функцией, т.е. величиной, зависящей от ускорения тела. Поэтому, якобы, мы не сможем отличить, двигаемся ли мы с ускорением или изменилась напряженность гравитационного поля. Дальше - больше. Надо доказать, что все тела движутся с ускорением. Для этого Эйнштейн привлекает геометрию Римана искривленного пространства. В таком пространстве тела должны двигаться по геодезическим линиям, т.е. по криволинейным траекториям, а значит (по представлениям ортодоксальной физики) с ускорением, хотя это нужно специально доказывать. А поскольку они движутся с ускорением -  это означает, что на них действует сила - всемирного тяготения, по замыслу Эйнштейна. Таким образом, гравитационное поле подменяется искривленным пространством, “объясняющим” дальнодействие “гравитационного” поля.[6] При этом упускается из рассмотрения тот факт, что движение по геодезическим линиям в искривленном пространстве равносильно прямолинейному равномерному движению в евклидовом пространстве, т.е. происходит без ускорения. В противном случае движение в искривленном пространстве вообще невозможно, т.к. оно противоречило бы закону сохранения энергии.

Одним из способов проверки выводов ОТО об искажении пространства-времени вблизи массивных тел является изучение отклонения светового луча, проходящего вблизи Солнца. Одну фотографию звездного неба делают во время солнечного затмения, а другую через полгода этого же участка звездного неба. Затем фотографии совмещают и определяют видимое смещение звезд. На фигуре 16.1 изображены данные, полученные в 1922 году Кемпбеллом и Трюмплером (рисунок заимствован из книги В.А. Ацюковского "Логические и экспериментальные основы теории относительности", М., 1990, стр. 46).

 

Фиг. 16.1

 

Разъяснения относительно серых областей рисунка последуют ниже.

Согласно ОТО отклонение световых лучей вблизи Солнца составляет:

                                    (16.1),

где a - угол видимого отклонения звезды, G – гравитационная постоянная, M – масса Солнца, r_c – радиус Солнца, R – расстояние от луча света до центра Солнца, c – скорость света. (Физика космоса, М., 1976, стр. 211). Указанные авторы получили на лимбе Солнца (при r_c=R) значение 1,^"72 ±0,11. Хорошее совпадение с теорией обусловлено большим желанием авторов подтвердить ОТО, т.к. описанный метод проверки ОТО не может ни подтвердить эту теорию, ни опровергнуть ее по следующим причинам (то же относится и к отклонению луча света по теории Ньютона).

1. Из-за большой яркости короны Солнца, звезды вблизи его лимба не видны и приходится экстраполировать данные на лимб гиперболической кривой. Так как гипербола имеет здесь крутую ветвь, уходящую в бесконечность, а наблюдаемые смещения имеют большой разброс значений, на лимбе легко получить любое желаемое смещение луча.

 2. Как по теории ОТО так и по теории Ньютона линии видимого смещения звезд должны проходить точно через центр Солнца, однако ни одна из них через центр не проходит. Мало того, расстояния от линий видимого смещения звезд L до центра Солнца имеют самое разное значение, вплоть до значений, превышающих 12 радиусов Солнца (фиг. 16.2).

 

 

 

Фиг. 16.2.

 

3. Из фигуры 16.1 видно, что часть изображений звезд смещается "куда надо" – от Солнца, часть изображений смещается в противоположную сторону, а часть вообще никуда не смещается, причем большинство последних находится в непосредственной близости от Солнца. Этот факт с позиций ОТО или теории Ньютона объяснить невозможно, поэтому гравитационное смещение лучей света не только маскируется, но и наблюдаемая картина преимущественно определяется другим эффектом.

 Автор согласен с официальной астрономией, что объяснение результатов, изображенных на фигуре 16.1 рефракцией света на облаках плазмы в короне Солнца (простирающейся вплоть до орбиты Земли), невозможно, т.к. рефракция видимого света в короне незначительна.[7] Примерное расположение и форма облаков плазмы изображены на фигуре 16.1 серым цветом. Наблюдаемую картину видимого отклонения положения звезд можно объяснить полным внутренним отражением света в облаках плазмы.[8] Этот эффект полностью смазывает картину гравитационного отклонения световых лучей, и частично усиливает видимое отклонение звезд, т.к. в среднем в направлении на Солнце концентрация электронов в плазме выше, чем в других направлениях. Достаточно добавки менее чем в 1", чтобы отвергнуть искажение пространства вблизи Солнца. Если луч света от звезды проходит внутри облака плазмы, то отклонения не наблюдается. Если луч света проходит вблизи границы облака, где градиент плотности заряженных частиц повышен,[9] наблюдается отклонение видимого положения звезды в направлении перпендикуляра от поверхности внутрь облака за счет полного внутреннего отражения. Поэтому отклонения в видимом положении звезд в этом случае имеют самые разные направления.

Таким образом, проверка ОТО по отклонению световых лучей звезд вблизи Солнца не корректна.

Более перспективным методом представляется не измерение угла гравитационного отклонения луча света, а измерение относительного изменения частоты спектральных линий луча, проходящего вблизи массивного тела. Чтобы подробнее рассмотреть этот вопрос, решим задачу об отклонении траектории фотона под действием внешней силы, направленной перпендикулярно траектории фотона.

По второму закону Ньютона:

                                        (16.2).

 

     Расчетная схема импульсов рассматриваемого случая изображена на фигуре 16.3, где a - угол отклонения. Второй закон Ньютона для фотона:

                                  (16.3).

Приравняем (16.2) и (16.3):

mdV + Vdm =                       (16.4).

Поскольку , то . Подставим в (16.4) и решим полученное уравнение:

                                          (16.5).

Из фигуры 16.3 видно, что , при малых углах  Sin a @ a, поэтому:  

                                                                           (16.6).

Из (16.6) видно, что внешняя сила увеличивает частоту фотона, т.к. сообщает ему дополнительный импульс. Из фигуры 16.3: , т.е. траекторию фотона под действием перпендикулярной силы развернуть на 90⁰ невозможно, а масса фотона под действием такой силы растет в соответствии с известной формулой релятивистского увеличения массы: .

Наблюдение за относительным изменением частоты света от звезды при покрытии ее Солнцем удобнее проводить из космического пространства, т.к. в этом случае "затмение" Солнца можно организовать на длительное время. По мере приближения солнечного диска спектральные линии звезды должны смещаться в коротковолновую часть спектра в соответствии с теорией Эйнштейна:

                                       (16.7)

или с теорией Ньютона:

                                       (16.8),

где  - относительное увеличение частоты света, a - угол отклонения луча света, M – масса Солнца, G – гравитационная постоянная, R – расстояние от центра Солнца до луча. Подобный эксперимент значительно точнее, т.к. не подвержен влиянию облаков плазмы, относительное изменение частоты измеряется с высокой точностью и обработка результатов удобнее, поскольку экспериментальные точки образуют единственную гиперболу.

Для проверки гравитационного красного смещения, которое для Солнца составляет по теории Эйнштейна и Ньютона одинаковую величину:

                                       (16.9),

где R₀ – радиус Солнца, Сен-Джоном из обсерватории Маунт Вилсон были получены результаты, представленные на фигуре 16.4. Рисунок заимствован из книги: О. Струве и др. Элементарная астрономия. М., 1967, стр. 427.

 

 Пунктирная прямая на фигуре 16.4 соответствует формуле (16.9). По оси ординат показано красное смещение фраунгоферовых линий в спектре Солнца в пересчете на скорость по эффекту Допплера (лучше было бы указать непосредственно относительное изменение частоты). По оси абсцисс отложено расстояние от центра Солнца до его края.

На большей части диска Солнца смещения частоты малы и объясняются официальной физикой вертикальными потоками вещества, которые компенсируют красное смещение и только у лимба Солнца смещение частоты соответствует теории, т.к. у вертикальных потоков в этом случае нет допплеровской составляющей в направлении к наблюдателю. Приведенные данные, казалось бы, убедительно подтверждают теорию (только непонятно какую именно – Эйнштейна или Ньютона). На самом деле они отражают большие проблемы для обеих теорий, в особенности, ОТО. За счет искажения пространства вблизи Солнца, полное отклонение луча звезды на расстоянии солнечного радиуса по ОТО соответствует формуле (16.7), а по теории Ньютона отклонение луча должно соответствовать формуле (16.8). Если луч испущен с лимба Солнца, то соответствующие отклонения будут в два раза меньше. По ОТО:  = 4,2379·10^-6, по теории Ньютона: = 2,1189·10^-6. Причем это "синие" изменения частоты фотонов. Кстати, этим "посинением" и обусловлен провал на экспериментальной кривой на расстоянии ¾ от центра. С учетом гравитационного отклонения траектории фотона, эксперимент должен был бы дать соответственно кривые 1 и 2, изображенные на фигуре 16.5 пунктирной линией. Для того, чтобы устранить противоречия, необходимо дополнительное красное смещение на лимбе Солнца в размере  4,2379·10^-6 для ОТО и в два раза меньше для теории Ньютона. Его можно обеспечить только поперечным эффектом Допплера для быстро движущихся потоков газа. Для этого скорость потоков должна составлять 873 км/сек для ОТО и 618 км/сек для теории Ньютона. Указанные скорости не противоречат литературным данным по которым скорость газовых потоков равна 100-1000 км/сек (Физика космоса. М., 1976, стр. 55, 550), но для ОТО значение требуемой скорости слишком близко к предельной, что маловероятно. Из фигуры 16.4 видно, что эффект гравитационного красного смещения компенсируется в центре Солнца прямым эффектом Допплера всего на 400 м/сек. Поэтому именно на эту величину скорость восходящих потоков превышает скорость нисходящих. На лимбе Солнца поперечный эффект Допплера не зависит от направления газовых потоков. На фигуре 16.5 точечными линиями изображено относительное изменение частоты с учетом поперечного эффекта Допплера для ОТО (3) и теории Ньютона (4). Как видно, теория Ньютона больше соответствует экспериментальным данным.

 

Экспериментальное подтверждение равноценности гравитационной и инерционной массы объявляется официальной физикой убедительным доказательством справедливости взглядов Эйнштейна, хотя этот факт не имеет прямого отношения к выводам ОТО по двум причинам: во-первых, он является не следствием, а исходной гипотезой ОТО с последующими не корректными спекуляциями, во-вторых, этот факт не имеет однозначной связи с выводами ОТО, т.к. может быть объяснен по-другому, например, как это сделано новой физикой или так, как его интерпретировал Ньютон, не делая вообще никаких выводов, исходя из очевидности равенства этих масс.

ОТО противоречит как первому и второму законам Ньютона, так и закону сохранения энергии.[10] По Эйнштейну все тела движутся в искривленном пространстве, следовательно, не прямолинейно а с ускорением, следовательно, под действием силы. Спрашивается, откуда они черпают энергию для такого движения - из искривленного пространства? Общая теория относительности наделяет пространство и время физическими свойствами (например, пространство-время искривляется). Но говорить о пространстве есть смысл только тогда, когда мы имеем расположенные в нем тела, а говорить о времени имеет смысл только тогда, когда происходят какие-то изменения. Специальная теория относительности считает, что абсолютного пространства нет,[11] а общая теория относительности фактически принимает концепцию абсолютного искривленного пространства-времени. Где же логика? Если искривление относительно, то относительны и массы тел, вызывающие это искривление, но это уже полный абсурд, т.к. масса тела абсолютна и ее легко измерить. В искривленном пространстве-времени фотоны тоже должны двигаться по геодезическим линиям, т.е. для наблюдателя Вселенная должна представляться не равномерно заполненной веществом, как это видно непосредственно, а из большинства областей свет вообще не достигнет Земли в то время, как из некоторых областей он способен только к Земле и двигаться. Поэтому наблюдатель Вселенной Эйнштейна должен видеть пару светлых пятен на фоне остального совершенно черного неба. Косвенно об ошибочности ОТО можно судить по тому факту, что многолетние попытки Эйнштейна объяснить электростатическое взаимодействие геометрией пространства-времени (поскольку все уравнения этого взаимодействия аналогичны гравитационному взаимодействию) потерпели полную неудачу.[12]

Противоречивы представления ОТО относительно скорости распространения гравитационного поля. С одной стороны, со скоростью света распространяются только изменения гравитационного поля (гравитационные волны, которые, несмотря на все усилия, так и не обнаружили, приписывая им очень малую энергию, хотя гравитационное взаимодействие в космических масштабах велико), с другой стороны, ОТО считает Вселенную бесконечно протяженной во времени и пространстве, а гравитационное поле кроме как бесконечно протяженным вообще трудно себе представить. Поэтому получается, что гравитационное поле в ОТО, как и в теории Ньютона, распространяется с бесконечно большой скоростью.[13]

Эйнштейн в своей общей теории относительности (ОТО) все параметры второго закона Ньютона считает переменными. 

Логика ОТО такова:

1. Пространство искривлено.

2. Тело в этом пространстве двигается по геодезическим линиям. Поскольку тело движется не прямолинейно, значит, оно движется с ускорением, т.е. на него действует сила гравитации.

3. Движение тела с ускорением эквивалентно увеличению интенсивности гравитационного поля.

4. Чтобы замкнуть этот порочный логический круг, приходится допустить, что причиной искривления пространства является наличие в нем гравитационных зарядов (масс).

Если принять на веру эти утверждения, мы сразу столкнемся с нарушением закона сохранения энергии из-за положительной обратной связи перечисленных пунктов. Масса всех тел должна в этом случае самопроизвольно и неограниченно увеличиваться или уменьшаться, т.к. любое тело, искривляя пространство вокруг себя, будет двигаться с возрастающим ускорением, что приведет к увеличению его массы и еще большему искривлению пространства. Стоит телу уменьшить скорость своего движения и тут же его ускорение уменьшится, что приведет в конечном итоге к уменьшению искривления пространства и массы.

Здесь необходимо указать еще на один изъян в логике ОТО. Рассуждая о движении тел по геодезическим линиям в кривом пространстве, при котором они обладают центростремительным ускорением, т.к. движутся криволинейно, мы не афишируем того обстоятельства, что эти рассуждения относятся к наблюдателю, находящемуся в эвклидовом (“прямом”) пространстве. Если мы будем находиться в том же пространстве, что и движущееся тело, то для нас оно будет двигаться “прямолинейно” без центростремительного ускорения. А если из “кривого” пространства наблюдать движение тела в эвклидовом пространстве, то мы снова придем к ошибочному выводу, что оно движется криволинейно и обладает центростремительным ускорением со всеми вытекающими выводами ОТО.

Таким образом, все выводы СТО могут быть получены из прямо противоположных предпосылок: отсутствия инерциальных систем отсчета, абсолютного движения, абсолютной скорости света, т.е. той относительности, которой названы специальная и общая теория Эйнштейна не существует. Эквивалентность инерциальной и гравитационной массы является не исходной гипотезой (как в теории Эйнштейна), а следствием строения элементарных частиц новой физики. Экспериментальные факты однозначно подтверждающие теорию гравитации Эйнштейна отсутствуют. Поэтому в настоящий момент мы не можем подтвердить справедливость ни СТО, ни ОТО.

ОТО возникла на основе СТО, поэтому отказ от СТО одновременно является отказом и от ОТО.

Чтобы больше не утомлять читателя, на этом закончим критику ОТО, хотя можно было бы написать по этому поводу целую книгу. Нам сейчас важно понять, что эта теория внутренне противоречива. Вместо критики, гораздо убедительнее дать конструктивную альтернативную теорию, которая объясняет все парадоксы, противоречия, опытные и наблюдательные факты. Такая теория будет дана в главе, посвященной проблемам космологии. Там же придется еще неоднократно вспоминать ОТО.