Большой недостаток в электромагнитной теории

Han Erim

11 июля 2013 г.

Современная электромагнитная теория не охватывает взаимодействие между системами отсчёта, движущимися относительно друг друга. Этот недостаток является результатом очень серьёзного упущения со стороны физиков. Были сделаны выводы, не измерив скорость света, направленного к движущейся системе отсчёта, и в итоге электромагнитная теория была построена на неполной математике.

Здесь, приводя два примера, я покажу вам этот недостаток. Описываемые события не являются сложными. Вы даже не будете колебаться в их правильности. Однако, благодаря этим примерам, вы поймёте, что в физике некоторые вещи понимаются неверно. Я прошу вас сначала помочь себе, а затем и другим. Именно это и должно быть важно.

СОБЫТИЕ 1
Мы размещаем на движущейся системе отсчёта два источника света и устанавливаем светочувствительный датчик в средней точке. Если лампы зажигаются одновременно, свет достигает центрального датчика в один и тот же момент. (изображение 1)

СОБЫТИЕ 2
На равных расстояниях справа и слева от точки O находятся два светочувствительных датчика. Датчики движутся навстречу точке O с одинаковыми скоростями. В это время из-за датчиков, на расстояниях, равных расстояниям до точки O, посылаются два световых пучка. Если свет и датчики встречаются в точке O одновременно, значит свет дошёл до обоих датчиков одновременно. (изображение 2)

Естественно, я думаю, вы скажете, что ОБА описанных события ВЕРНЫ. Именно так нас учат в физике. Однако на самом деле ситуация совсем не такая.

Если первое верно, второе ложно.
Если второе верно, первое ложно.

Здесь я покажу вам, что первое событие верно, а второе неверно. В тот момент, когда вы поймёте, что ситуация, описанная в СОБЫТИИ 2, невозможна, вы увидите, что физика приобретает для вас очень красивый и увлекательный вид.

Прежде всего давайте познакомимся с прибором, который мы будем использовать. Прибор представляет собой вакуумированную трубку с источником света по каждому краю. Внутри трубки по рельсе движутся две тележки. На каждой тележке есть два датчика, расположенные на равном расстоянии от центра по обе стороны, и третий датчик, находящийся точно в середине тележки. Эти датчики чувствительны к свету и фиксируют момент прихода света к краям тележки и к её центральной точке. Тележки могут измерять скорость приходящего света. С помощью панели управления скорость тележек можно установить на любое значение между 0 и c (скоростью света). Две лампы по краям трубки можно включить в любой желаемый момент с помощью кнопочного механизма. Управление прибором полностью осуществляется извне, и здесь вы будете управлять им. Ниже приведён рисунок прибора и его частей. Пожалуйста, внимательно его рассмотрите.

Прибор спроектирован в соответствии с принципом симметрии.

То есть:
Оба источника света всегда срабатывают одновременно.
Скорости тележек всегда равны по величине, но противоположны по направлению.
Расстояния тележек до оси симметрии всегда одинаковы.

Момент срабатывания источников света регулируется небольшими коричневыми треугольными кнопками, которые можно сдвигать вправо и влево. Свет зажигается в тот момент, когда эта кнопка касается оранжевой треугольной кнопки, расположенной в нижней средней части тележки.

Поскольку прибор спроектирован в соответствии с принципом симметрии, мы можем смело утверждать следующее: события, происходящие слева от оси симметрии, будут происходить точно так же и справа от неё. Например, в момент, когда свет, идущий слева, достигает одной тележки, свет, идущий справа, достигает другой тележки. В этом не может быть никаких сомнений.

Наша цель — обеспечить, чтобы при движении тележек свет, приходящий с обоих краёв, достигал центрального датчика тележки одновременно. Если мы зажжём свет слишком рано или слишком поздно, пока тележки движутся, то, естественно, свет не достигнет центрального датчика в один и тот же момент. Это произойдёт только в случае, если источники света будут включены в правильный момент. Следовательно, поскольку мы можем управлять скоростью тележек и моментом зажигания света как угодно, обязательно существует такое условие, при котором свет с обоих концов достигает центрального датчика одновременно.

Выразим приведённый выше абзац в виде правила:

ЗОЛОТОЕ ПРАВИЛО: Поскольку мы можем управлять скоростью тележек и моментом зажигания света по своему усмотрению, обязательно существует такое состояние, при котором свет достигает центрального датчика одновременно. Кроме того, так как прибор работает в соответствии с принципом симметрии, свет достигнет центральных датчиков обеих тележек в один и тот же момент.

Я не думаю, что вы будете возражать против золотого правила, так как очевидно, что существует состояние, в котором оно выполняется. Важность этого правила в том, что если мы сможем найти условия, при которых выполняется Золотое правило, то одновременно сможем ответить и на вопрос «В чём состоит большой недостаток в электромагнитной теории?» Используйте приведённый ниже прибор и попытайтесь выполнить Золотое правило.

Если вы думаете, что ответ прост, должен сказать, что вы ошибаетесь. Вы можете предположить, что существует только одно условие, которое может выполнить Золотое правило, и оно должно быть таким: когда центр тележек достигает оси симметрии, свет тоже должен достичь оси симметрии; тогда Золотое правило будет выполнено (Рисунок 2. Show Button). Хотя такое утверждение кажется логичным, оно совершенно неверно.

Оно неверно потому, что датчики, расположенные по обе стороны тележки, показывают ошибочность этой логики. Рассмотрим одну тележку. В физике мы достоверно знаем следующее: если бы мы поместили источник света в центр тележки и зажгли его, свет достиг бы датчиков по краям одновременно. Движется тележка или нет — это не меняет результата. Обратное рассуждение также верно: если бы мы поместили источники света по обе стороны тележки и зажгли их одновременно, свет достиг бы центрального датчика в один и тот же момент. И снова, движется тележка или нет — это не изменило бы ситуацию. Следовательно, существует следующий необходимый вывод: для того чтобы свет достиг центрального датчика одновременно, он должен сначала достичь боковых датчиков одновременно. Только при выполнении этого необходимого условия свет может прийти к центральному датчику в один и тот же момент. (Рисунок 3)

Теперь мы видим, что ситуация внезапно сильно усложняется. Потому что, если проанализировать только что проведённое рассуждение, нетрудно увидеть, что свет не достигнет боковых датчиков одновременно. Мы столкнулись с настоящим парадоксом. Давайте ясно запишем этот парадокс в трёх пунктах.

Пусть в момент, когда центральные точки тележек достигают оси симметрии, свет приходит к боковым датчикам. Но в этом случае свет не достигнет центральных датчиков одновременно. Это первый пункт. (Рисунок 4-A)

Если же свет встречается с центральными датчиками на оси симметрии, то в этом случае свет не может одновременно достичь боковых датчиков. Это второй пункт. (Рисунок 4-B)

Никакое решение, нарушающее принцип симметрии, не может считаться допустимым. Свет должен одновременно достигать боковых датчиков обеих тележек, а затем одновременно достигать центрального датчика. Это третий пункт.

Мы не можем утверждать, что решение, удовлетворяющее Золотому правилу, невозможно, поскольку очевидно, что такое решение должно существовать. Вы посылаете свет с обеих сторон, но при любых условиях свет не может одновременно достичь центрального датчика. Подобное утверждение было бы просто смешным. С другой стороны, утверждать, что свет может одновременно достигнуть центрального датчика, не приходя при этом одновременно к боковым датчикам, означало бы нарушить все наши существующие знания по физике — и это было бы ещё более нелепо. Дополнительную сложность создаёт и принцип симметрии. Мы не можем предложить решение, нарушающее симметрию, при котором все необходимые условия были бы выполнены только для одной тележки.

Как мы видим, прибор связывает нам руки. Он не допускает никакого решения, противоречащего его конструкции и принципам. В то же время истина состоит в том, что закон природы — каким бы он ни был — представлен именно состоянием, удовлетворяющим Золотому правилу. Мы должны его найти.

Теперь пришло время обратиться к нашим коллегам-физикам. Вы можете считать, что хорошо знаете электромагнитную теорию и, опираясь на свои знания и не нарушая описанные здесь принципы, способны предложить решение, удовлетворяющее Золотому правилу. Однако вы увидите, что прибор ни в коем случае не позволит вам этого сделать. В вашем предлагаемом решении свет должен сначала одновременно достигать боковых датчиков обеих тележек, затем одновременно достигать центрального датчика, и при этом принцип симметрии ни на каком этапе не должен нарушаться. Кроме того, вы должны быть в состоянии математически показать каждое звено в вашей цепочке рассуждений — то есть записать положения как света, так и тележек в любой момент времени t. Я открыто заявляю: вы не сможете решить этот парадокс, опираясь на свои текущие знания. Математика электромагнитной теории не в состоянии его решить. Ваше образование в области физики и весь накопленный вами багаж знаний оставят вас здесь без поддержки. Будь я на вашем месте, в ответ на этот открытый вызов я бы взял ручку и бумагу и попытался найти решение, удовлетворяющее Золотому правилу.

Факт состоит в том, что, если мы хотим прийти к Золотому правилу, необходимо признать наличие некоторых пробелов в наших сегодняшних знаниях по физике, и здесь я говорю именно о недостаточности электромагнитной теории. Решения нет и в математике Альберта Эйнштейна. Используя такие основанные на его математике понятия, как сокращение длины и замедление времени, вы также не сможете решить этот парадокс. Это означает, что если вы хотите найти Золотое правило, то с этого момента должны продолжать путь самостоятельно.

Золотое правило

Для того чтобы прийти к решению, мы должны сосредоточить наши мысли на свете, испускаемом прибором. Как известно, свет состоит из фотонов. В одном световом пучке содержится бесчисленное количество фотонов. Следовательно, и в световом пучке, направленном к тележкам, также будет огромное число фотонов. Исходя из этого, давайте рассуждать не в терминах самого светового пучка, а исходя из фотонов, входящих в этот пучок, и предложим следующее: каждый фотон движется со скоростью c относительно собственной точки назначения. Подобное утверждение, конечно, выходит за рамки сегодняшних знаний физики, но это не имеет никакого значения. Потому что, как только мы понимаем, что даже математика Эйнштейна не может дать нам решение, порог, ограничивающий нас, фактически оказывается преодолён. Важно лишь найти решение, удовлетворяющее Золотому правилу.

Если подумать дальше, в таком решении исходный единый световой пучок должен постепенно разделяться, поскольку каждый фотон движется со скоростью c относительно собственной точки прибытия. В нашем примере целевые точки фотонов — это две тележки, движущиеся в разных направлениях, поэтому световой пучок будет разделяться на две части. (Рисунок 5)

«Каждый фотон движется со скоростью c относительно собственной точки назначения» — этого нового утверждения достаточно для того, чтобы прийти к решению. В этом случае Золотое правило выполняется без нарушения каких-либо принципов. Поведение света будет следующим: каждый фотон движется со скоростью c относительно своей целевой тележки. Используя приведённый ниже прибор, вы можете получить Золотое правило. (Рисунок 6)

Решение также совершенно однозначно показывает нам, в какой момент нужно зажигать свет. Если мы хотим, чтобы свет достигал центральных датчиков тележек одновременно, существует только одно возможное условие зажигания: в тот момент, когда центры тележек достигают оси симметрии, нужно включить свет. В этом случае выполняются все необходимые условия. Сначала свет достигает боковых датчиков тележек, а затем центрального датчика. Принцип симметрии при этом сохраняется. Обратите особое внимание на то, что независимо от их скорости тележки при любых условиях измеряют скорость приходящего света как c (используйте флажок Checkbox на рисунке).

Дальше всё уже просто: в соответствии с таким поведением математика электромагнитной теории должна иметь вид (c+v)(c−v).

Han Erim