Einige ART-Folgen

Gehen wir jetzt zu mathematischen ART-Methoden und Folgen dieser Theorie über. Die Spiele mit den Eigenschaften von Raumzeit führen dazu, dass die Anwendung von Variationsmethoden in Frage gestellt wird: die Größen sind nicht additiv, die Lorentztransformationen nicht kommutativ, integrale Größen hängen vom Weg des Integrierens ab, es ist sogar nicht klar, wie man die endlichen Punkte für fixierte halten kann, wenn die Entfernungen in verschiedenen Bezugssystemen verschieden sind.

Die Nichtlokalität (Nichtabschirmung) der Gravitation führt dazu, dass die Voraussetzungen für Unendlichkeiten (Euklidität infolge des Fehlens von Massen für Unendlichkeiten) [37] für das Vorhandensein der Erhaltungssätze (nur in den Systemen vom Inseltyp) in der ART grundsätzlich wichtig sind. Das klassische Herangehen ist mehr konsequent und nützlich in praktischer und theoretischer Anwendung: die Energie ist mit einer Genauigkeit bis zur Konstanten bestimmt, da nur eine lokale Veränderung der Energie zwischen zwei Übergangspunkten den physischen Sinn hat. Folglich spielen die Voraussetzungen für Unendlichkeiten gar keine Rolle.

Einen großen Zweifel ruft das Verfahren der Linearisierung eigentlich hervor, weil es nur individuell sein kann. Man spricht vom Streben nach Einfachheit, sogar der Zeit, und führt zwei ihre Typen ein: Koordinatenzeit und Eigenzeit. Oft verwirklicht man Anpassung an das bekannte oder intuitive (klassisch) Ergebnis. So wählt man eines von den Zeichen bei der Berechnung der Lichtstrahlabweichung aus, analog für die Bewegung des Merkurperihels [3] kann $du/d\varphi$ zwei Zeichen haben. Welches ist auszuwählen? Geschweige denn, dass das Dividieren durch $du/d\varphi$ gemacht wird, und diese Größe kann als Nullgröße sein. Man schreibt von der Kompliziertheit der Raumzeitverbindungen, und zum Schluss geht man sehr lange zu gewohnten mathematischen Koordinaten über, sonst gibt es nichts, womit man die Ergebnisse vergleichen kann. Worum hat man gekämpft? Um Pseudowissenschaft?

Bis heute gibt es nicht genügend experimentelle Beweise dessen, wie die Übertragungsgeschwindigkeit von Gravitationswechselwirkungen ist: höher, kleiner oder genau gleich der Lichtgeschwindigkeit (was in der ART postuliert wird). Laplace und Poincare´, z.B., [24,87] nahmen an, auf den Beobachtungsangaben fußend, dass die Übertragungsgeschwindigkeit von Gravitationswechselwirkungen die Lichtgeschwindigkeit auf einige Größenordnungen überhöht.

Nun zur experimentellen ART-Begründung. Gewöhnlich, wenn es sogar Dutzende von verschiedenen Angaben gibt, wird nicht immer eine Theorie aufgebaut, es ist einfacher, die Angaben in eine Tabelle zusammenzubringen. Im Fall mit der ART haben wir doch "Die große Theorie von dreieinhalb Beobachtungen", drei von denen eine Fiktion ist. Zur Lichtabweichung von der geradlinigen Bewegung im Gravitationsfeld soll man folgendes sagen. Erstens hängt der quantitative Beweis des Effektes, wie es die Mehrheit von Experten betonte, vom Glauben eines konkreten Experimentators ab. Zweitens folgt es schon aus der klassischen Formel $m{\bf a} = \gamma mM{\bf r}/r^3$, dass jedes Objekt, sogar mit Null-oder Negativmasse, im Gravitationsfeld fallen wird. Drittens, womit wird der Effekt eigentlich verglichen? Mit dem absolut leeren Raum? Noch 1962 erklärte die Gruppe der Königlichen Astronomen, daß die Ablenkung des Lichtstrahls in der Nähe der Sonne als ART-Beweis nicht betrachtet werden kann, weil die Sonne Atmosphäre hat, die sich auf gewaltige Entfernung ausweitet. Wir erinnern Sie daran, dass die Refraktionserscheinung für die Erdatmosphäre schon sehr lange von Astronomen berücksichtigt wird. Noch Lomonossow entdeckte die Lichtstrahlenablenkung in der Venus-Atmosphäre. Für Erläuterung stellen Sie sich eine gläserne Sphäre vor. Selbstverständlich, dass die Parallelstahlen (von fernen Sternen) in der Sphäre zum Mittelpunkt ablenken werden. Solches System ist allen als optische Linse bekannt. Ähnlich wird die Situation auch für die Gassphäre (die Atmosphäre der Sonne). Für die genaue Berechnung der Lichtstrahlablenkung im Gravitationsfeld soll man das Vorhandensein der Atmosphäre der Sonne sowie das berücksichtigen, dass das Vorhandensein der Dichtegradienten und der Temperatur auf dem Wege des Strahls die Veränderung des Brechungsfaktors vom Medium und folglich die Lichtstrahlkrümmung hervorruft. Und wenn diese Effekte in der Entfernung von hundert Metern von der Erdoberfläche Trugbilder hervorrufen, ist es reine Spekulation, sie für den Sternstrahl, der in der Nähe der Sonne Millionen von Kilometern macht, nicht zu berücksichtigen.

Die Verschiebung des Merkurperihels ist natürlich ein schöner Effekt (aber in einem einzigen Exemplar, ist es nicht wenig für die "Anziehung einer wissenschaftlichen Theorie"?). Deswegen wäre es interessant, die in der Nähe von Festkörpern zu beobachten (z.B., für Satelliten in der Nähe von Planeten), damit man seine Größe eindeutig einschätzen könnte. Die Sache besteht darin, dass die Sonne kein Festkörper ist und die Merkurbewegung eine Flutwelle auf der Sonne hervorrufen kann, die sich ihrerseits auf die Verschiebung des Merkurperihels auswirken kann. (Abhängig von der Übertragungsgeschwindigkeit der Gravitationswechselwirkungen und der "hydrodynamischen" Eigenschaften der Sonne kann die Welle der Merkurbewegung sowie zuvorkommen, als auch davon zurückbleiben). Jedenfalls ist es nötig, die Übertragungsgeschwindigkeit der Gravitationswechselwirkungen für die Berechnung des Fluteinflusses vom Merkur und von anderen Planeten auf die Charakteristika der Merkurumlaufbahn zu wissen, um den rein "gravitativen" Effekt der allgemeinen Relativitätstheorie trennen zu können (falls dieser "reine" Effekt überhaupt existiert).

Bei den ART-Berechnungen der Perihelverschiebung (aus strenger Lösung für einen einzigen anziehenden Punkt) bildet sich der Eindruck heraus, dass wir die genauen Massen von astronomischen Körpern kennen. In der Tat, wenn wir die ART als eine Verbesserung zur Newton-Theorie benutzen, ist die Situation entgegengesetzt: es steht die Aufgabe, nach der sichtbaren Bewegung von Planeten ihre genauen Massen wiederherzustellen, um sie dann für die ART-Prüfung zu substituieren. Stellen wir uns vor, dass die Umlaufbahn eines Planeten kreisförmig ist. In diesem Fall liegt es sofort auf der Hand, dass die Drehungsperiode in der Newton-Theorie schon unter Berücksichtigung der unsichtbaren Präzession genommen wird, d.h., renormiert. Deshalb sind renormierte Massen in die Newton-Theorie schon eingeschlossen. Da die ART-Verbesserungen mehrmals kleiner des anregenden Einflusses von allen Planeten und des Einflusses von nichtsphärischer Form sind, kann die Wiederherstellung genauer Massen in dieser komplizierten Aufgabe vieler Körper wesentlich die Beschreibung des ganzen Bewegungsbildes verändern. Das ist nirgendwo berücksichtigt. Eigentlich ist die Situation mit der Beschreibung der Verschiebung des Merkurperihels typisch für das Verhalten der Relativisten. Erstens wird erklärt, dass der Effekt vorausgesagt wurde, obwohl Einstein ihn mit bekannten Ergebnissen der annähernden Berechnungen von Laplace verglich, die lange vor der ART bekommen wurden. Ich hoffe, dass jeder Mensch den großen Unterschied zwischen "voraussagen" und "zurückdatierend erklären" versteht(denken wir an den Witz von Feynman zurück). Zweitens war die Präzession auch in der klassischen Physik: laut den Angaben aus dem 19.Jahrhundert wurde die Gesamtgröße der Präzession als 588'' infolge des Einflusses von anderen Planeten berechnet, und die fehlende Berechnungsgröße belief sich nur auf etwa 43'', d.h., eine kleine Verbesserung ausmachte. (Es sei bemerkt, dass die Gesamtgröße der Präzession fast eine Größenordnung größer laut einigen Angaben aus dem 20.Jahrhundert angegeben wird, doch dabei bewahrt sich die Größe 43'' aus der ART - "ein Tabu"; übrigens kann das auch ein Druckfehler sein – wollen wir wegen der Kleinigkeit von 1/3 der "riesigen experimentellen ART-Basis" nicht nörgeln). Drittens ist sogar die moderne Mathematik nicht imstande, eine genaue Berechnung in der Aufgabe von vielen Körpern zu machen. Im klassischen Fall wurde die Berechnung als Summe der unabhängigen Verbesserungen vom Einfluss einzelner Planeten gemacht (sowie die Sonne als auch Planeten wurden für Massenpunkte gehalten). Selbstverständlich kann das Gesamtergebnis (schon über 90 Prozent vom Beobachteten!) unter Berücksichtigung der nicht sphärischen Form der Sonne, des Einflusses aller Planeten (auch Kleinkörper) des Sonnensystems und der Tatsache, dass die Sonne kein Festkörper (Massenpunkt)ist und ihre lokale Dichte einfach verpflichtet ist, in verschiedenen Schichten den Einfluss von anderen bewegten Planeten zu "überwachen" (auf diesem Weg der Anziehung von mehr realen konkreten physischen Mechanismen kann sich der fehlende kleine Effekt ergeben). Aber das, was die Relativisten deklarieren, ist nicht zu fassende Spekulation! Sie "finden" den Effekt (dabei ist es nur dieses kleine Prozent) nach der Betrachtung der Bewegung nur von zwei Massenpunkten – von der Sonne und vom Merkur. Entschuldigung, und wie wird Ihre ART den schon in der Klassik gefundenen größten Teil des Effektes verbessern? Haben Sie Angst zu rechnen? Was für "glänzende Kongruenz" behaupten Sie hartnäckig dann? Es ist eine reine Anpassung an das Erwünschte.

Das Urbild "des schwarzen Lochs" in der Laplace´-Lösung, wenn sich das parallel der Fläche bewegte Licht als künstlicher Erdsatellit im Kreis zu bewegen beginnt, unterscheidet sich von den ART-Ideen. Nichts verbietet dem Licht mit genug großer Energie den Körper senkrecht zu seiner Fläche zu verlassen. Es besteht kein Zweifel, dass solche Strahlen existieren werden (sowie aus inneren als auch aus äußeren Gründen): z.B., die von außen fallenden Strahlen laut dem Energieerhaltungssatz können Energie sammeln und so ein schwarzes Loch bei der Reflexion verlassen. Es ist einfacher statt Heranziehung von widersprüchlichen Lichteigenschaften "das Fallen" des Elementarteilchens, z.B., eines Elektrons betrachten. Ob die Möglichkeit einer elastischen Reflexion dafür bleibt oder soll man solche Möglichkeit (für die ART-Rettung) postulativ verbieten? Falls man solche Möglichkeit doch nicht verbietet, betrachten wir folgenden Prozess. Es beginne das Elektron mit der Nullanfangsgeschwindigkeit vom entfernten Punkt $A$ (z.B., von der Entfernung von 100 AE) auf einen massiven Körper (Abb. 2.8) zu fallen, der "die letzten überschüssigen am nächsten liegenden Moleküle" absorbiert und ein Augenblick, bevor sich unser Elektron mit der Schwarzschild-Sphäre kreuzt (die auf der Abbildung als B gezeichnet ist), zum schwarzen Loch wird.

Abbildung 2.8: "Fallen" auf "das schwarze Loch".

Die Entfernung $\vert OB\vert$ ist für die Anschaulichkeit zu stark ausgedehnt. Da dieses Objekt ein Augenblick vor dem Zusammenstoß des Elektrons mit der Oberfläche $O$ "des schwarzen Lochs" standfest und weder die Geschwindigkeit noch die Beschleunigung dieser Oberfläche im Nu sehr groß werden (und der Zusammenstoß konnte mit einem entgegenfliegenden Wärmeteilchen vorkommen), so fliegt das von uns gewählte Elektron zum Punkt $A$ mit der Geschwindigkeit, die es vor dem Zusammenstoß erhielt. Es wird behauptet, dass es die Schwarzschild-Sphäre $B$ nicht überwinden kann. Es soll im Punkt $C$ stehenbleiben (z.B., in der Entfernung von 10 km vom Mittelpunkt "des Körpers"). Wenn der Energieerhaltungssatz eingehalten wird und weil die Geschwindigkeit des Elektrons in den Punkten $A$ und $C$ gleich Null ist, gleicht seine potentielle Energie im Punkt $A$ auch der potentiellen Energie im Punkt $C$. Folglich gibt es zwischen den Punkten $A$ und $C$ kein Gravitationsfeld (Anziehungskraft), sonst sollte das Potential monoton nachlassen. Doch die Betrachtung der Situation von den ART-Positionen bringt ein noch schlechteres Ergebnis (s. unten). "Schwarze Löcher" in der ART sind eine volle Mystik. Nimmt man einen langen Kern, so vergrößert sich seine Masse bei der Bewegung, und die Ausmaße verkleinern sich (laut der ART). Was ist, bildet sich "ein schwarzes Loch"? Der ganze Himmel wird sich mit "schwarzen Löchern" ausfüllen, wenn man sich schnell bewegt. Dieser Prozess würde doch laut der ART unumkehrbar sein. Für das schnell bewegte Licht, z.B., ist jedes Objekt des Universums "ein schwarzes Loch" (wie existiert das Licht überhaupt noch?).

Wir erinnern Sie an einige allgemein bekannte Lösungen: 1) Die Schwarzschild-Lösung beschreibt das statische zentral symmetrische "Feld" in der Leere (es sei bemerkt, dass die Temperaturcharakteristiken fehlen, d.h., $T=0$); und 2) die axial symmetrische Kerr-Metrik bestimmt das gravitatve "Feld" des rotierenden Kollapsars. Das Vorhandensein von Besonderheiten und Mannigfaltigkeit der Verbindungen von Lösungen bedeutet, dass die Lösung wenigstens auf diesen Gebieten unanwendbar ist. Solche Situation bildet sich mit dem Signaturwechsel des Raumes und der Zeit für "das schwarze Loch" in der Schwarzschild-Lösung heraus, und es lohnt sich nicht, irgendeinen künstlichen philosophischen Sinn zu suchen. Die physische Besonderheit in der Schwarzschild-Lösung bei $r=r_g$ kann durch rein mathematische Transformationen nicht beseitigt werden: die Hinzufügung in diesem Punkt der Unendlichkeit mit einem anderen Zeichen ist ein künstliches Spiel mit Unendlichkeiten, und für solches Verfahren braucht man eine physische Grundlage. (Werden doch alle Besonderheiten in der Null durch die künstliche Hinzufügung von $\alpha \exp{(-\lambda r)}/r$, wo $\lambda$ ein großer Wert ist, in der Physik nicht beseitigt.

Sogar aus der ART folgt die Unmöglichkeit der Beobachtung "der schwarzen Löcher": die Zeit der Bildung von "schwarzen Löchern" wird für uns als entfernte Beobachter endlos. Und da der Kollaps nicht enden kann, haben die Lösungen keinen Sinn, die es so betrachten, als ob alles schon geschehen sei, (sogar wenn wir gewartet hätten, bis das „Weltende“ kommt, hätte kein "schwarzes Loch" noch Zeit zur Bildung. Die Teilung der Ereignisse für Innen-und Außenbeobachter durch die endlose Zeit ist nicht "das äußerste Beispiel der Relativität des Zeitlaufs", sondern eine elementare Offenbarung der Widersprüchlichkeit der Schwarzschild-Lösung. Dieselbe Tatsache demonstriert die Unvollständigkeit von Lösungssystemen. Es ist nicht klar, was aus dem Ladungserhaltungssatz wird, falls mehr Ladungen mit einem Zeichen in "das schwarze Loch" weggehen? Die mystische Beschreibung "der metrischen Flutkräfte" [39]ist bei der Annäherung an "das schwarze Loch" unrechtmäßig, weil es bedeuten würde, dass der Gradient der Gravitationskraft in den Grenzen des Körpers groß ist und alle ART-Ideen auf entgegengesetzten Voraussetzungen fußen. Die Kerr-Metrik zeigt auch anschaulich beim Vorhandensein der Drehung die Haltlosigkeit der ART: sie erteilt mathematisch streng einige physisch irreale Lösungen (dieselben Operationen wie für die Schwarzschild-Metrik retten die Lage nicht). Auf solche Weise kann solches Objekt der ART wie "schwarze Löcher" nicht existieren und soll aus der Sphäre der Wissenschaft in die Sphäre der nicht wissenschaftlichen Phantasie übertragen werden. Das ganze Universum zeugt davon, dass die Welt erstaunlich stabil ist, oft dynamisch, doch unendliche Kollapse gibt es nicht (eher kommt eine Explosion vor). All dies hebt die Möglichkeit der Existenz von supramassigen (aber dynamisch stabilen) Objekten nicht auf, die sich durch eine Reihe von Effekten bekunden können (z.B., Vergrößerung, Strahlung u.a.). Dazu braucht man gar keine ART-Fantasien. Man braucht auch nach den Wegen der künstlichen Rettung in Form "der Verdampfung der schwarzen Löcher" zu suchen, weil es solche Möglichkeit in der ART einfach nicht gibt (die Lichtgeschwindigkeit ist unüberwindlich), in der Klassik hingegen bestehen keine Probleme.

Die ART enthält eine große Anzahl von zweifelhaften Voraussetzungen und Ergebnissen. Wollen wir einige von ihnen aufzählen. Z.B., ist die Forderung für kleine Geschwindigkeiten sowie der Schwäche des Gravitationsfeldes zweifelhaft: setzt man den Apparat auf einen massigen Planeten, kann er wirklich nicht stehen oder sich langsam bewegen? Finden sich wirklich Moleküle mit kleinen Geschwindigkeiten ungeachtet der Temperaturfluktuationen nicht? Die Betrachtung des zentral symmetrischen Feldes in der ART hat auch keinen physischen Sinn: da die Geschwindigkeit nur radial sein kann, kann es nicht nur Drehungen, sondern reale Temperaturcharakteristiken geben, d.h., $T=0$ K. Das Feld im Hohlraum bekommt man auf gleiche Weise nicht, man postuliert einfach zwei verschiedene Konstanten, damit es keine Besonderheiten gibt.

Die Strahlung der Gravitationswellen für parabolische Bewegung (mit Exzentrizität $e=1$) bringt zum endlosen Verlust von Energie und Impulsmoment, was den experimentellen Angaben offenkundig widerspricht.

Tatsächlich kann die ART nur bei schwachen Feldern und schwachen Drehungen angewendet werden, d.h., auf demselben Gebiet wie die Newtonsche Gravitätstheorie. Erinnern wir uns daran, dass sich die gleiche Wechselwirkung zwischen bewegten Ladungen vom statischen Coulombschen Gesetz unterscheidet. Deswegen, bevor man das statische Gesetz von Newton anwendet, ist es für bewegte Körper zu prüfen, und es ist das Prärogativ des Experiments.

Besprechen wir noch ein grundsätzliches Moment, dass die Relativität aller ART-Größen betrifft. Die Gesetze, die einfach als Gleichungen aufgeschrieben sind, bestimmen als solche nichts. Für die Lösung jeder Aufgabe ist noch das Wissen von konkreten Dingen nötig: Charakteristiken des Körpers (Masse, Form usw.), Anfangs-und/oder Randbedingungen, Charakteristiken der Kräfte (Größe, Richtung, Angriffspunkt usw.). In der Tat werden die "Fixpunkte" vorgegeben, in Bezug auf die man die nachfolgenden Veränderungen von Größen (Lage, Geschwindigkeit, Beschleunigung usw.) studiert. Die grundsätzliche Relativität aller Größen in der ART widerspricht den Experimenten. Der nachfolgende künstliche Versuch, Beschleunigungen (oder Drehungen) betreffs des lokalen geodätischen Lorentz-Inertialsystems zu berechnen ist einfach die Anpassung an die einzig funktionierenden und experimentell überprüften Koordinaten des absoluten Raumes (die ART enthält organisch nichts Ähnliches [18]).

Die Gravitationskonstante ist keine mathematische Konstante, sie überprüft Variationen [9]. Folglich kann die gegebene Größe auch Verbesserungen zum statischen Gravitationsgesetz von Newton berücksichtigen (z.B., es wurde keine Analyse dieser Einflüsse bei der Berechnung der Verschiebung vom Merkurperihel durchgeführt). Es sei erwähnt, dass verschiedene Resonanzerscheinungen, die sich in übereinstimmenden Korrekturen von Umlaufbahnparametern ausdrücken (besonders unter Berücksichtigung der Endmaße der Körper – ihrer nicht sphärischen Form und/oder Verteilung der Massen), bei der finiten Bewegung (z.B., periodischen) im gebundenen System vieler Körper beobachtet werden können. Im allgemeinen kann das Prinzip der kurzreichweitigen Wechselwirkung nützlich für die Gravitation (vielleicht auch nicht, in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Übertragung von Gravitationswechselwirkungen) nur in begrenzter Zahl der Fälle sein: bei schnellen ( $v\rightarrow c$) Bewegungen von massiven (einer Größenordnung) Körpern in der Nähe zueinander. Dem Autor sind ähnliche praktische Beispiele unbekannt.

Das ART-Herangehen an die Gravitation ist einmalig: sich in der Kabine des Fahrstuhls schließen, das Fallen genießend, und nicht wissen, dass du im nächsten Augenblick zerschlagen wirst. Natürlich ist die Situation in der Wirklichkeit anders: wir sehen immer, wohin und wie wir uns betreffs des Bezugszentrums bewegen. Taylor und Willer zuwider ist es eben das zweite "Teilchen", zusammen mit dem Beobachter– dem ersten "Teilchen". Ebendeshalb ist das rein geometrische Herangehen an die Gravitation eine zeitweilige Abzweigung auf dem Weg von Physik (obwohl es als Berechnungsinstrument irgendwann nützlich sein kann). Und zwei Wanderer von der Parabel aus dem Buch [33](als ob sie das Herangehen von Geometrie an den gekrümmten Raum vorführen) brauchen "gar nicht viel": den Wunsch, sich vom Äquator und zwar entlang den Meridianen auf der kugeligen Erdoberfläche zu bewegen, und es kann sein, dass die übrigen fünf Milliarden Menschen solchen Wunsch nicht bekommen. Im Unterschied zum Wunsch der Wanderer ist Ihr Wunsch offenbar ungenügend, sollten Sie soviel wünschen, wie Sie wollen, um an die Erde oder die Sonne nicht angezogen zu werden und ohne Mühe in den Weltraum zu fliegen. Ähnliche Erscheinung drückt den Begriff der Kraft aus (im gegebenen Fall der Schwerkraft). Die Geometrie kann die Fragen nicht beantworten: wie viel Typen von Wechselwirkungen realisieren sich in der Natur, warum nur die, warum existieren lokalisierte Massen, Ladungen, Teilchen, warum ist die Schwerkraft eben dem zweiten Grad der Entfernung proportional, warum realisieren sich die oder jene konkreten physischen Konstanten in der Natur - und viele andere. Diese Fragen sind das Prärogativ der Physik.