Опыты ОТО

Хотя настоящая глава не посвящена общей теории относительности (ОТО), тем не менее (из-за заявляемого релятивистами единства теории относительности) для полноты картины представим дополнительно некоторые критические замечания к экспериментам. Весьма странно, что в одних случаях релятивисты утверждают об эквивалентности описания (например, опыта Саньяка) как в рамках СТО, так и с использованием неинерциальной системы в рамках ОТО, а в других случаях, вопреки заявляемой эквивалентности гравитационного поля и неинерциальности системы, СТО дает неадекватно малый результат (например, для смещения перигелия Меркурия).

Опыт Хефеля-Китинга объявлен как подтверждающий ОТО. Однако этот вывод был получен на основе малой (опять урезанной) выборки. Другие исследователи, получившие доступ к тем же первичным данным сделали прямо противоположный вывод. При этом опыт Хефеля-Киттинга был истолкован в пользу зависимости времени от гравитации (интерпретация фактически означает изменение самой несущей частоты генератора в гравитационном поле). Однако, в таком случае он противоречит интерпретации опыта Паунда-Ребки, где считалось, что генератор дает одну и ту же частоту на любой высоте (и какой-то из опытов нужно исключать из "копилки" теории относительности). Неплохо было бы теоретикам на время перестать твердить "что должно быть", "вытащить вату из ушей" и послушать тех, кого они сами назвали скромным и незаметным словом "наблюдатель" [134], чтобы узнать, а "что же есть на самом деле". Ведь именно эти "наблюдатели" участвовали в создании "преимущественной системы отсчета" (WGS-84, ПЗ-90, ГЛОНАСС, NAVSTAR GPS), вопреки постулатам СТО вводили поправки на движение поверхности Земли относительно навигационных спутников и т.д. Некогда практикам (геодезистам, инженерам, изобретателям, экспериментаторам) слушать "объяснения задним числом от теоретиков", и приходится им действовать как в пословице "про лающую собаку и паровоз". Так вот, генераторы спутниковых систем NAVSTAR GPS настраивают на Земле на частоту 10,2299999945 МГц, чтобы на орбите частота генератора повысилась до 10,23 МГц в строгом соответствии с известным еще до СТО эффектом Этвеша, т.е. многолетние навигационые эксперименты опровергают единичный опыт с "летающими самолетами". Гравитационное смещение в [33] толкуется с энергетических позиций, а куда же исчезло замедление времени в поле тяжести? Попытка избавиться от релятивистской "разноголосицы" предпринята в [21]. Однако, "объяснение" результатов опыта в данной статье с помощью модели лифта (обладающего нулевой начальной скоростью) совершенно необоснованно, поэтому нельзя считать сопоставление опыта Паунда-Ребки с опытом Хефеля-Киттинга в пользу гравитационного изменения хода часов (вспомним, что согласно ОТО гравитационное поле локально "выключено" в свободно падающем лифте). Дело в том, что все формулы СТО и ОТО локальны. Фактически, в данной статье релятивисты пытаются "создать" мысленно единый объект с помощью бесконечно быстрых сигналов. Может ли тот факт, что приемник сейчас каким угодно образом двигается внутри лаборатории повлиять на полученный от $\alpha$-центавра через 4 года фотон? Конечно, нет! Ведь и СТО считает, что сигнал (фотон и его влияние) распространяется со скоростью света (предыстория процесса не включена ни в одну формулу ТО). Поэтому мы не должны считать скорость лифта в начальный момент равной нулю при "объяснении" опыта Паунда-Ребки. Наоборот, мы должны сообщить свободно падающему лифту такую скорость (она не влияет на удаленный фотон), чтобы в момент приема фотона "прибор" (воспринимающий атом) находился в том же месте, что и реальный покоящийся атом, и тоже имел нулевую скорость. Ясно, что эффект Допплера будет тогда ни при чем, так как он зависит только от скорости, а не от ускорения. Оба атома будут находиться совершенно в одинаковом положении и различие состоит лишь в том, что у одного есть опора снизу, а у второго - нет. Но ведь если мгновенно убрать опору ничего не может измениться в СТО (согласно эффекту Допплера). Однако, для этого конечного состояния фотоны можно было бы послать с разной "глубины", то есть эффект был бы для одного и того же состояния (места) разным. Следовательно, наблюдаемый эффект - это влияние не места нахождения воспринимающего атома, а именно изменившихся свойств самого фотона. Краснеет именно фотон (а не "синеет место приема"), что вполне может описываться в классических терминах потери энергии и изменения реальной частоты фотона (а не наблюдаемой частоты). Приведенное в [21] "объяснение" ОТО этого смещения в терминах "посинения энергетических уровней поглощающего атома" весьма сомнительно и по другим соображениям. Поскольку речь идет об отдельном атоме, то данный эффект не может быть "характеристикой места" (часов ОТО). Например, атомы газа всегда (кроме момента столкновения) находятся в свободном падении и никакого смещения в данном месте не наблюдалось бы. В жидкостях и твердых телах атомы тоже находятся в движении (даже при $T\rightarrow 0$). Следовательно, вместо четкого смещения линии (эффект сильно чувствителен даже к скоростям в несколько см/с) наблюдалось бы сплошное размазывание линии. Но в любом случае получается не "всеобщий гравитационный эффект ОТО" [21], а эффект, зависящий от участвующих в данном процессе конкретных нерелятивистских механизмов. Хорошо прятаться за резонансные эффекты (наличие линий излучения), а если мы рассмотрим переходы в непрерывный спектр? Откуда непрерывный спектр знает путь, пройденный фотоном? А если учесть, что не каждый фотон, "упавший" на атом, поглощается, а часть фотонов всегда пролетает то самое "посиневшее место", которое их ожидало? А если вообще нет среды? Например, пусть фотон покидает "черную дыру". Летит он себе с неизменной энергией, а места, которые он пролетает по дороге, все "синеют и синеют". Прекрасная поэзия! В физике не может считаться объяснением манипуляция с математическими символами (например, условие безмассовости в третьем "объяснении" [21] - не более, чем гипотеза). То, что объяснение опыта Паунда-Ребки верно именно в терминах энергии (меняется энергия и, значит, частота фотона), ясно из следующего мысленного эксперимента (Рис. 3.5).

Рисунок 3.5: Perpetuum mobile ОТО.

Пусть в гравитационном поле ${\bf g}$ внизу проаннигилировали электрон и позитрон. Отразим два получившихся фотона вверх. Пусть вверху опять произойдет рождение пары частиц. Если энергия фотонов не менялась при подъеме в поле тяжести (вспомним обычный воздух на Земле), то как же мы без затрат энергии подняли частицы в поле тяжести на большую высоту (сообщили им дополнительную потенциальную энергию)? Это вечный двигатель? Подобное противоречие будет еще более выраженным (и без использования вспомогательных отражений), если внизу использовать реакцию иного типа - когда излучается один гамма-квант, а вверху - соответствующую обратную реакцию.

Ещё раз возвратимся к опыту Хефеля-Китинга с самолётами, облетевшими Землю в восточном и западном наравлениях. Кстати заметим (хотя нам это далее не потребуется), что последующее сравнение времени проводилось не только между собой, но и с покоившимися часами уже НА ЗЕМЛЕ (что почему-то некоторые защитнички релятивизма запрещают делать в других случаях!). В описании опыта в учебниках (см., например, [31]), по-сути, при вычислении разницы хода часов эффект СТО (движение относительно Солнца) складывался с эффектом ОТО (влиянием гравитационного потенциала Земли). По-видимому, "наноточность" должна была ввести в ступор любого сомневающегося! Прекрасно, давайте рассмотрим звезду (невращающуюся) с массой, равной массе Солнца и запустим вокруг неё в двух противоположных направлениях две ракеты со скоростями 30 км/сек (точнее с орбитальной скоростью движения Земли) по орбите, полностью аналогичной земной орбите (информация для "технорелятивистских снобов" - запуск должен быть произведён или в афелии или в перигелии для полной симметрии движения; а чтобы ракеты не столкнулись при последующих пролётах мимо друг друга (каждые полгода), плоскости орбит можно наклонить друг относительно друга, оставив звезду в фокусе эллипсов). Что мы имеем в результате? Движение каждой из ракет полностью эквивалентно движению Земли по её орбите (значит, "на УРА" должны проходить все результаты всех прежних земных опытов), влияние эффектов ОТО на ход часов для обеих ракет очевидно одинаково. А вот с эффектом СТО выходит загвоздочка - ракеты всё время движутся друг относительно друга с ненулевой скоростью. Какие уж тут наносекунды - тут молодильными яблочками попахивает - ведь число оборотов по орбитам можно сделать любым. Осталось только решить, кого же из них "наградить призом - позволить быть моложе"? Того что по часовой стрелке движется или против? И с какой стороны смотреть - сверху или снизу (и где там верх и низ)?

Весьма странно выглядят некоторые заявления релятивистов о возможности и необходимости экспериментального определения "якобы существующего" искривления пространства (в нашей единственной Вселенной!): а относительно чего, собственно, измеряется такое искривление? Ведь эксперимент может зафиксировать только происходящие изменения с физическими величинами (метод сопоставления с эталонными значениями).

Резюмируя критику базиса теории относительности, следует вывод о необходимости возврата к классическим Ньютоновским понятиям пространства и времени. Мы также возвращаемся к классическому линейному векторному закону сложения скоростей для частиц.