Постулат 2 Эйнштейна в физике не существует

УДК. 530.

              Постулат 2 Эйнштейна в физике не существует.

                                                                   Рябусов Григорий Николаевич.
     

       Введение.

Постулат-2 или принцип постоянства скорости света: скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника света или наблюдателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчета.                                           За эти годы было произведено множество экспериментов с источниками света, которые находились в движении относительно измеряющего оборудования1. Результаты этих экспериментов, конечно, подтверждали второй постулат специальной теории относительности.                                                                                                          

       Целью предлагаемой статьи является предложить анализ физического процесса при движении света либо приёмника в движущейся системе отсчёта и доказать не существования  в физике предложенного постулата.                                                          

        Поставленная цель достигается путём анализа физического процесса, в котором  происходит сложения скоростей движения света от движущегося источника света или приёмника.                                                                                                                           

        Прохождение фотонами одинаковых расстояний (по ходу движения и против) от неподвижного и подвижного источников представлено на рис. 3,4.

                                                                                                                                             Рис.3.                                                                                                                                                    Излучение фотона от неподвижного источника, ситуация через одну секунду после начала излучения фотона.                                                                                      Пояснения к рисунку: два фотона излучаются от неподвижного источника в обе стороны (вправо и влево) и ровно через одну секунду одновременно достигают обоих приемников. При этом носки фотонов лишь касаются приёмников, но при этом никакой регистрации не происходит.  Регистрация события приёмниками произойдет только тогда когда весь фотон «нырнет» в приёмник, то есть через: 1 сек + 1 сек = 2 секунды.                                Автор указывает, что регистрации фотона не происходит, в тоже время пишет, что носики фотонов через 1 сек. только касаются приёмников, т.е. их регистрация.                Автор предлагает.» 3.3. Скорость перемещения фотона.                                                       а) скорость электромагнитных волн (фотонов, их частота и длина волны жестко связаны формулой: с = f*λ , где (с) - скорость фотона, (f ) - частота, (λ) -длина волны. Цитата: «В настоящее время наиболее точные методы измерения скорости света основаны на независимом определении значении длины волны (λ) и частоты света (f ) или другого электромагнитного излучения и последующего расчёта (скорости света) в соответствии с равенством с= f*λ». Следовательно, фотон (неделимая порция электромагнитного излучения) для всех диапазонов всегда имеет постоянную скорость перемещения «с» = f*λ.                                                                                                             б) таким образом: перемещение со скоростью с = f*λ = const это «внутренняя характеристика» (свойство) фотона. Фотоны всех диапазонов могут перемещаться в вакууме с этой скоростью (и только с этой) бесконечно долго. Поэтому, когда речь идет о «скорости света» (скорости реального фотона в вакууме), говорить об  «увеличении» или «уменьшении» этой скорости - неправомерно.                                                                                                                                                                         

Рис.4.                                                                                                                                                    Излучение фотона от неподвижного источника, ситуация через одну секунду после начала излучения фотона.   

 Пояснение к рисунку: источник перемещается справа налево со скоростью 150.000 км/сек и продолжая движение в точке «старт» начинает излучать фотон. Излучение фотона длится одну секунду …..                                                                                                              Автор предлагает рассмотреть скорость перемещения фотона.Постулат о независимости скорости света от скорости источника справедлив только в одном случае - если свет представляет собой безразмерную точку, либо сферическую волну с поверхностью нулевой толщины.Квант действия необходим, поскольку все физические явления получают право на существование только после их регистрации.  

Рассматривать предложенный расчёт нет смысла, так как принятые условия для фотона, не соответствуют действительности: фотон в физике принято считать частицей с массой одной волны излучения, в физике  нет ответа  какую площадь сферы  занимает один фотон,  он не может излучаться в течении 1 сек., а квант – энергия фотона, считается неделимым, а по формуле она равна произведению постоянной Планка на количество волн за 1 сек. Также автор не даёт обоснований скорости движения света в инерциальных системах отсчета, т.е. не раскрывает физический процесс изменения длины волны при движении источника света либо приёмника.                                                                                                                                                                                            Одним из доказательств существования второго постулата является опыт Майкельсона.  В результате опытов Майкельсона было установлено, что скорость света в вакууме во всех системах отсчета независимо от величины и направления скорости их движения оставалась такой же, как и в системе отсчета, связанной с источником света. Это означало, что классический закон сложения скоростей для света не выполняется. Ведь из механики Галилея-Ньютона следовало, что V = С+V .                                                        В эксперименте Майкельсона использовалось орбитальное движение Земли сквозь гипотетический эфир (предположительно неподвижный относительно Солнца), причём измерялась разность времени прохождения света одновременно через два перпендикулярных плеча интерферометра; при повороте прибора в потоке эфира время прохождения света через плечи интерферометра должно было бы измениться, что привело бы к изменению разности фаз электромагнитной волны в параллельном и перпендикулярном плече и к изменению наблюдаемой интерференционной картины, возникающей при сложении двух этих пучков света.                                                  Эксперимент  Майкельсона  дал совершенно неожиданные результаты. В течение ряда лет его много раз повторяли в самых различных условиях, но он неизменно приводил к одному и тому же поразительному выводу.                                                                           На заведомо движущейся Земле скорость света, измеренная в любых направлениях, оказывается совершенно одинаковой. В эксперименте Майкельсона использовалось орбитальное движение Земли сквозь гипотетический эфир (предположительно неподвижный относительно Солнца), причём измерялась разность времени прохождения света одновременно через два перпендикулярных плеча интерферометра; при повороте прибора в потоке эфира время прохождения света через плечи интерферометра должно было бы измениться, что привело бы к изменению разности фаз электромагнитной волны в параллельном и перпендикулярном плече и к изменению наблюдаемой интерференционной картины, возникающей при сложении двух этих пучков света.

 Ошибкой в опыте Майкельсона является. Когерентный луч создаётся неподвижным источником света в движущейся системе отсчёта, Земле.                  Из источника света луч движется со скоростью с, относительно неподвижной системы отсчёта, которая движется со скоростью V. Эти скорости движений не взаимодействуют  и следовательно не меняются. Тогда относительная скорость движения света в движущейся системе отсчёта будет равна векторной сумме скоростей и определяется по формуле косинусов  ссо^2 = с^2 + V^2 – 2с V cos β, где                                                                                          β – угол между направлениями движений луча света и системы отсчёта .                          С этой скоростью движения луч света движется в системе отсчёта, Земле, и изменить её элементы прибора Майкельсона не могут, так как они ,так как они неподвижны в системе отсчёта, т.е. применять формулы сложения скоростей не недопустимо, так как зеркала неподвижны в системе отсчёта.  

1. Рассмотрим физический процесс при движении источника света со скоростью его движения V = 1*10^8 м. /сек. и неподвижном приёмнике. При неподвижной системе отсчёта скорость движения света равна с. При  рассмотрении движения только источника света система отсчёта исчезает из внимания. Для наглядности источник света установим  неподвижно в движущейся системе отсчёта со скоростью V,это не меняет условие примера.                                                                                                                      Начало первой волны излучения, отделившись от источника света, движется в неподвижной системе отсчёта со скоростью  с, а система  отсчёта движется со скоростью движения V по направлению света. При этом скорости движения света и системы отсчёта не зависимы друг на друга и не могут изменяться, т.е. движущаяся система отсчёта не может изменить скорость движения света. Относительная скорость движения начала волны света в движущейся системе отсчёта равна  с – V.                 Через время одного периода волны Т0  конец волны и начало следующей отделившись от источника света будут двигаться со скоростью с, но их система отсчёта унесёт от старта, на расстояние равное V*Т0, т.е. она удалится  от старта, а длина волны уменьшится на это расстояние и будет равна    λ1 = с*Т0 – V*Т0, где                                      с*Т0 = λ0 – длина волны излучения при неподвижном источнике.                                        V*Т0  - величина уменьшения длины волны.                                                                            Процесс создания волны завершён, вторая и следующие волны будут повторять процесс создания первой. По длине волны и времени её движения определим скорость движения света в движущейся системе отсчёта                                                         λ1 /Т0 = (с*Т0 – V*Т0) Т0  = с –  V.                                                                                       Так количество волн за 1 сек. при неподвижном источнике света равно частоте                υ0 = 1 / T0,                                                                                                                      Скорость перемещения фотона равна с = λ* υ, т.е за 1 сек. волна должна пройти расстояние равное 3*108м. Фактически она пройдёт расстояние равное произведению длины волны на количество волн излучения источником света                                            с1  = λ1 υ0 = (с*Т0 – V*Т0) *1 / T0 = (с – V)*1 = 3*10^8 -1*10^8  = 2*10^8м.                                  Таким образом, волна в движущейся системе отсчёта за 1 сек. прошла расстояние меньше чем в неподвижной, за счёт сжатия волн, а следовательно скорость её движения уменьшится и  равна  с1 / 1 = 2*10^8 / 1 = 2*10^8м. / сек.                                    Расстояние от старта до финиша за 1 сек., вместе с наблюдателем,  равно произведению частоты излучения, т.е. количество волн излучения за 1 сек., на величину уменьшения длины волны                                                                                   υ0* V*Т0 = 1* V*Т0 / Т0 = 1* V= 1*1*10^8 = 1*10^8м.                                                             На этом расстоянии свет отсутствует.                                                                                     За 1 сек. источник света создал луч света в движущейся системе отсчёта равный  расстоянию от финиша до наблюдателя 1, равное произведению частоты излучения на длину волны                                                                                                                             υ0 (с*Т0 - V*Т0) = (с*Т0 - V*Т0)*1 / Т0 = (с - V) = 1*(3*10^8  - 1*10^8) = 2*10^8м.                Сумма пройденных расстояний равна условию примера.                                                      Таким образом, волна при движущемся источнике света движется со скоростью движения с в неподвижной системе отсчёта, но это другая волна не равная волне излучения при неподвижном источнике света.  В движущейся системе отсчёта волна движется со скоростью равной векторной их сумме.                                                            Наблюдатель , находящийся в неподвижной системе отсчёта будет видеть начало луча света движется со скоростью с , а за лучом движется система отсчёта вместе с источником света в том же направлении со скоростью V. Таким образом, он увидит, что расстояние 3*108 м. состоит из расстояний: пройденного системой отсчёта от старта до финиша вместе с источником света –  Vt = 1*10^8м.,  пройденного светом равного длине луча света – (с – V) t = 2*10*8м., а также он увидит, что относительную скорость движения света в движущейся системе отсчёта равна   с – V.                                            Наблюдатель , находящийся в точке источника света увидит луч от него до наблюдателя 1 равный расстоянию 2*10^8м. пройденный за 1 сек., т.е. скорость движения света равна 2*10^8 / 1 = 2*10^8м. / сек.                                                                                             Перемещение со скоростью с = f*λ = const  справедливо для любой электромагнитной волны при неподвижном источнике либо приёмнике, так как частота излучения равна количеству волн в расстоянии пройденном светом за 1 сек. f = с / λ, а  длина  волны и частота излучения не изменяются в процессе излучения.                                                    В нашем примере количество волн в луче света, пройденном за 1 сек.  в движущейся системе отсчёта и при неподвижном источнике света  равно υ0 = 1 / T0 , с длиной волны равной   λ1 =2*10^8 / υ0 = 2*10^8* Т0 м.                                                              Относительная скорость движения света при движении источника света или приёмника не соответствует принятой в физике с = f*λ, так как в этом случае происходит изменение длины волны и сохранение количества волн излучения за расчётное время, т.е. происходит  уменьшение пройденного расстояния, а следовательно и скорости света в системе отсчёта.                                                   

Аналогичный расчёт для наблюдателя 2, только система отсчёта движется в направлении против направления движения света, при этом изменяются:                        система отсчёта за  1 сек. пройдёт расстояние равное от старта до финиша, т.е. система отсчёта перенесёт конец луча света на это расстояние  υ0* V*Т0  ,                                        длина волны  λ = с*Т0 + V*Т0,                                                                                                      длина луча света, расстояние от конца луча до его начала                                                  υ0 *(с*Т0 + V*Т0)   =  (с*Т0 + V*Т0)*1 / Т0 = (с + V) = (3*10^8  + 1*10^8)  = 4*10^8м.,,      скорость движения света в движущейся системе отсчёта                                                      υ0* (с*Т0 + V*Т0)  = (с*Т0 + V*Т0)*1 / Т0 = с + V= 3*10^8 + 1*10^8  = 4*10^8м./ сек.           Отсюда следует, что начало первой  электромагнитной волны, не зависимо от её длины, всегда движется со скоростью с, что соответствует скорости движения всех электромагнитных волн. Длина луча света создаётся источником света и зависит от его скорости движения и направления. Согласно законам физики скорость движения равна частному от деления пройденного расстояния, длины луча света, на время, что подтверждается расчётами.  

2.а. Рассмотрим изменение скорости движения света при неподвижном источнике света и движущимся наблюдателем по направлению против направления движения света. Для наглядности примера произведём изменения. Источник света неподвижен, а наблюдатель неподвижен в системе отсчёта, которая движется со скоростью                   V= 1*10^8 м. /сек. навстречу свету.                                                                                            В этом примере  мы имеем туже картину, что и при движущейся системе отсчёта, с неподвижным источником света, с направлением движения навстречу направлению света.                                                                                                                                  Начало первой волны при входе в движущуюся систему отсчёта будет иметь относительную скорость движения  с + V, через время одного периода волны Т0 конец и начало следующей волны покинет источник света со скоростью с и в движущейся системе отсчёта они будут иметь относительную скорость движения с + V. Длина волны увеличится и будет равна   λ1 = с*Т0 + V*Т0 .                                                                  Скорость света воспринимаемая наблюдателем равна                                                       λ1 / Т0 = (с*Т0 + V*Т0)  / Т0 = с + V.                                                                                           2.б . Наблюдатель 2 движется в системе отсчёта со скоростью                                          V= 1*10^8м. / сек. по направлению движения света. Начало первой волны при входе в движущуюся систему отсчёта будет иметь относительную скорость движения  с - V, через время одного периода волны Т0 конец и начало следующей волны покинет источник света со скоростью с и в движущейся системе отсчёта они будут иметь относительную скорость движения с - V. Длина волны уменьшится и будет равна              λ1 = с*Т0 - V*Т0.                                                                                                                      Скорость движения света при неподвижном источнике света равна с и луч света не меняет своей скорости движения в движущейся системе отсчёта, нет факторов её изменить, поэтому относительная скорость движения света в ней будет равна частному от деления длины луча света υ0 (с*Т0 - V*Т0) на время                                                              υ0 (с*Т0 - V*Т0) / 1 = (с*Т0 - V*Т0)*1 / 1*Т0 = с - V= 3*10^8  - 1*10^8  =  2*10^8м./ сек.                

  Значение относительной скорости движения света при любом угле β между направлениями движения света и приёмником легко определить из формулы косинусов ссо*2 = с*2 + V*2 – 2с V cos β.  В этой формуле расстояния заменены на скорость движения, так как они пропорциональны.                                                              Так например при угле β = 90градусов, косинус равен 0, тогда относительная скорость движения света в движущейся системе отсчёта равна                                                           ссо*2 = с*2 + V*2 – 2с V cos β = с*2 + V*2 – 2с V *0 = с^2 + V^2 , откуда                       

 ссо = (с^2 + V^2) 1 / 2 =  (3^2*10^8 + 1^2*10^8) 1 / 2 = 3,16*10^8 м. / сек.                      В своей работе Лоренц  применил второй постулат, основываясь на опыт Майкельсона.  В преобразовании Лоренца эта величина  скорости равна                      ссо = (с^2 - V^2) 1 / 2, так как скорость движения света принята равной с и без обоснования направления луча направлена,  по гипотенузе треугольника с катетами равными: скорости света с и скорости движения источника света V,  в неподвижной системе отсчёта этот луч направлен по оси Y. Фактически луч света направлен по оси Y в неподвижной и движущейся  системах отсчётов и за время одного  периода Т0 пройдёт расстояние равное сТ0, а источник света пройдёт расстояние равное VТ0, значение гипотенузы будет равно (с^2 Т^2 + V^2 Т^2) 1 / 2 и она будет наклонена в сторону противоположную направлению движения источника света.                               Таким образом, преобразования Лоренца ошибочны, фактически такой формулы не существует, а так как теория относительности основана на преобразовании Лоренца, то она есть ошибка, т.е. этой теории вместе со вторым постулатом не существует.                  Доказательством отсутствия второго постулата теории относительности является:            а)  эффект Доплера. «Если источник волн движется относительно среды, то расстояние между гребнями волн (длина волны λ) зависит от скорости и направления движения. Если источник движется по направлению к приёмнику, то есть догоняет испускаемую им волну, то длина волны уменьшается, если удаляется — длина волны увеличивается.  λ  = (с + V)  / υ.    Эта формула также имеет вид  λ  = (с - V) Т, так как υ = 1/ Т.                    б) Опыт Довженко  доказывает сложение скоростей  движений, опровергает второй постулат теории относительности и указывает на ошибку в преобразовании Лоренца.  Суть опыта состоит в том, что луч света лазера, двигаясь в собственной системе отсчета (абсолютной системе отсчета эфира) отклоняется вследствие движения Земли. Опыт Довженко основывается на суточном сдвиге  «солнечного зайчика» от лазерного луча, вызванного вращением Земли. Так как Земля вращается, то проекция лазерного луча за сутки описывает эллипс.                                                                                                  

      Заключение.                                                                                                                        Опыт Майкельсона не является доказательством существования второго постулата теории относительности, так как в нём допущены ошибки, зеркала прибора  находятся в системе отсчёта, Земле, неподвижно, а в опыте они считаются движущимися со скоростью движения Земли. Луч света изменяет свою относительную скорость движения относительно Земли и продолжает двигаться с этой скоростью, пока не встретит тело, движущееся относительно Земли. Скорости движения света и источника света либо приёмника не зависимы и не могут изменять своих значений, а имеется только один способ их сравнения это векторное сложение скоростей, определяя относительную скорость движения.  Так как длина волны электромагнитного излучения, при движении источника или приёмника, изменяет своё значение, в зависимости от направлений движения света и системы отсчёта,  без изменения количества волн, то пройденное расстояние волной, в движущейся системе отсчёта, меньше или больше расстояния пройденного волной в неподвижной системе отсчёта, что приводит к изменению относительной скорости движения в движущихся системах отсчёта.  Доказательством отсутствия второго постулата теории относительности являются эффект Доплера и опыт Довженко с лучом лазера в длинном коридоре. Таким образом, доказано, что скорость света в инерциальных системах отсчёта не является величиной постоянной, так как скорость света не может изменить своей величины в зависимости от направления и скорости движения системы отсчёта.

Литература.

1. Вывод преобразования Лоренца ошибочен.[ Электронный ресурс] Главный Каталог Статей РФ[каталог-статей.рф/latest]. node (Дата обращения 23.12. 2021 г.),                                              

4. ОпытМайкельсона и опытДовженко[ Электронный ресурс]

x-faq.ru›index.php?topic=2854.0(Дата обращения 12. 12. 2021 г.)

5.Постулаты и основные следствия СТО[ Электронный ресурс]

life-prog.ru›1_20819_postulati-i-o... (Дата обращения 12. 12. 2021 г.)

6..Постулаты специальной теории относительности[ Электронный ресурс] ...

www.eduspb.com › (Дата обращения 20. 12. 2021 г.),

7.Преобразование координат фронта световой волны[ Электронный ресурс] poisk-ru.ru›s44616t20.html (Дата обращения 12. 12. 2021 г.),                                                                                      8. Физика второго постулата СТО. Сверхсветовое движение.: [ Электронный ресурс] petrovvf — ЖЖ  petrovvf.livejournal.com/11792.html   (Дата обращения 21. 12. 2021 г.),                                                                             

9.Эффект Доплера — Википедия[ Электронный ресурс]

ru.wikipedia.org › wiki › Эффект_Доплера(Дата обращения 18. 12. 2021 г.)

10. Ошибки в преобразовании Лоренца[ Электронный ресурс]

каталог-статей.рф/nauka/oshibki-.(Дата обращения 11. 12. 2021 г.)

                  .

Родился 15. 03. 1938 г. Окончил Красноярский институт цветных металлов и золота.