ОТНОСИТЕЛЬНАЯ СКОРОСТЬ СВЕТА

и

ФИНАЛЬНОЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВО ЗАКОНА Alice

Han Erim
Первое опубликование: март 2005

(Из физической программы Alice Law Version 5)

Повторно подготовлено для веба: 23 августа 2011

В предыдущем разделе мы увидели, что свет от лампы не достигает автомобилей со скоростью «c». В этом разделе мы увидим, с какой именно скоростью свет на самом деле идёт к автомобилям. В последующих разделах я шаг за шагом покажу вам, почему фотон ведёт себя таким образом. В части, посвящённой Общей Относительности, тема поведения фотона будет продолжена.

Animated Figure 1 – Поскольку мы пришли к выводу, что свет (фотоны) достигает людей в автомобилях с разными скоростями, полагаю, у вас возник вопрос: «Неужели в физических постулатах Альберта Эйнштейна есть ошибка?» Сразу напомню, что доказательство в первом разделе опиралось на его постулаты. Без этих постулатов было бы невозможно построить доказательство из первого раздела.

Поэтому, если мы утверждаем, что его постулаты ошибочны, мы тем самым разрушим основу доказательства, и оно станет недействительным. На этом этапе необходимо мыслить иначе и сначала проверить, существует ли математическое решение, при котором для каждой системы отсчёта эти постулаты остаются верными в рамках этой системы. Если такой путь решения существует, он и должен быть тем правильным путём, который ведёт нас к ответу.

ПЕРВЫЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ПОСТУЛАТ

Принцип Относительности: Для всех систем отсчёта действительны одни и те же законы электродинамики и оптики, которые включают в себя уравнения механической физики.

Данный физический постулат ясно показывает, что он принимает весь объём знаний физики, накопленный к тому времени (постулаты были опубликованы в 1905 году). Этот накопленный объём знаний мы можем кратко назвать Законами Классической Физики.

Постулат утверждает, что эти законы неизменны для всех систем отсчёта. Кроме того, он говорит, что все законы электромагнитной теории должны обладать такой же неизменностью для всех систем отсчёта, как и законы классической физики.

Лично я считаю, что этот постулат обладает несомненной логической обоснованностью и действительно чрезвычайно важен. На мой взгляд, без опоры на этот постулат невозможно прийти к логическим выводам в физике.

ВТОРОЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ПОСТУЛАТ

Универсальная Скорость Света: Свет распространяется в пустом пространстве со скоростью c, независимо от скорости источника, излучающего свет.

Отвергнуть этот постулат непросто. Как в прошлом, так и сегодня у нас есть множество экспериментальных данных, подтверждающих его. Для Закона Alice этот постулат имеет огромное значение. Благодаря этому постулату Закон Alice может выражать себя.

Два основных условия постулата:
1) Скорость света в вакууме должна измеряться как «c», то есть как постоянная.
2) Скорость света должна быть независима от скорости источника, который его излучает.

Animated Figure 2 – На рисунке автомобиль движется с постоянной скоростью. Пусть человек внутри автомобиля обнаруживает, что в момент t1 два световых сигнала входят внутрь одновременно — спереди и сзади, — а в момент t2 эти сигналы одновременно достигают его. Согласно постулату, если человек измерит скорость света, он обязан получить значение «c».

Измеряя скорость света, человек будет использовать свои собственные часы и свою линейку и выполнит вычисление по формуле «скорость = путь / время». Результат такого измерения закреплён с экспериментальной точностью. Поэтому измерение скорости света как «c» является необходимым условием.

Animated Figure 3 – Соединим ситуацию человека в автомобиле с первым доказательством Закона Alice. Человек в автомобиле измеряет скорость света как «c». Однако, глядя из нашей внешней системы отсчёта, мы вычислили, что скорость света, идущего к автомобилю, не равна «c».

В качестве предлагаемого решения сделаем следующее предположение: если скорость автомобиля равна «v», то скорость фотона, входящего в автомобиль сзади, принимается равной (c+v), а скорость фотона, входящего спереди, равной (c–v).

В этом случае для внешнего наблюдателя скорость света не будет равна «c», но наблюдатель внутри автомобиля будет всегда измерять скорость света как «c», используя свои собственные часы и линейку. Мы выясним, может ли это предположение дать решение, не делая постулаты Эйнштейна недействительными.

Animated Figure 4 – График путь–время для автомобиля, движущегося с постоянной скоростью, мы показываем, как изображено выше. Перетаскивая автомобиль вверх и вниз, вы можете отслеживать положения света и автомобиля во времени.

Animated Figure 5 – Тот же график можно показать и в перевёрнутом виде. Здесь красная линия — это график путь–время фотонов, исходящих от лампы. Мы можем одновременно наблюдать положения и автомобилей, и света.

Animated Figure 6 – Сдвигайте изображённый автомобиль вниз и на каждой позиции исследуйте состояния света и автомобилей. Если вспышки света происходят, когда середины автомобилей совмещаются с осью симметрии:

• В момент t1 свет достигает автомобилей одновременно со скоростями (c+v) и (c−v).
• В момент t2 свет одновременно достигает середины автомобилей.
• В момент t3 свет покидает автомобили.

Не будем забывать, что фотоны достигают наземного наблюдателя со скоростью «c», и эта скорость показана на графике красной линией.

Разности в три клеточки на графике представляют прямые путь–время для скоростей (c+v) и (c−v). Все линии прямые, поскольку скорость постоянна; если бы движение было ускоренным, линии были бы кривыми.

Эти графики ясно показывают, что свет движется в соответствии с математикой (c+v), (c−v), и тем самым визуально завершают «Финальное Доказательство».

Animated Figure 7 – Пусть Alice и Чёрный Король представляют две разные системы отсчёта. Все тела обладают собственным ПОЛЕМ. Поля — это реальные физические сущности, как и масса, но до сих пор им не уделяли должного внимания.

Массу и поле невозможно отделить друг от друга. Когда тело движется, его поле движется вместе с ним.

Animated Figure 8 – В повседневной жизни мы не можем видеть поля. В областях, которые мы считаем пустым пространством, на самом деле существуют поля. Физические явления всегда происходят на этих полях. Здесь обе системы отсчёта покоятся друг относительно друга, поэтому скорость фотона в обеих системах равна «c».

Animated Figure 9 – Если Чёрный Король движется, то по отношению к Alice скорость фотона, идущего к Королю, становится (c+v). Но в собственной системе Короля эта скорость снова равна «c».

Это связано с тем, что фотон движется внутри поля, принадлежащего Чёрному Королю. Относительная скорость света определяется движением поля, в котором он существует.

В этом и состоит основной принцип, с помощью которого Закон Alice объясняет взаимосвязь света и поля.