Опыты Майкельсона-Морли.

Согласно современным научным представлениям, опыты Майкельсона и Морли на интерферометре, а также других экспериментаторов (использовавших устройства, с аналогичной принципиальной схемой), сделавших попытку посредством локального оптического явления определить абсолютное движение Земли в пространстве, отождествляемое с эфиром, доказали отсутствие эфира и что скорости света инвариантны, независимо от направления движения системы их отсчёта.

У Б. Джеффа в книге «Майкельсон и скорость света» версия, послужившая отправной точкой этого опыта, изложена несколько иначе и короче, чем у Майкельсона, но суть всё та же. «Два человека <…> гребут с одинаковой скоростью 1,5 м/с. Вода в реке, по которой они плывут, движется со скоростью 1,2 м/с, а ширина реки 27 м. Первый гребец проходит на лодке 27 м вниз по течению и затем обратно. Вниз по течению он движется со скоростью 2,7 м/с, на обратном пути его скорость равна всего 0,3 м/с. На всю поездку, таким образом, у него уходит 27/2,7 + 27/0,3 = 100 с.

Скорость передвижения второго гребца, идущего поперек течения, может быть представлена катетом прямоугольного треугольника; другим катетом, которым является скорость движения воды, равная 1,2 м/с, а гипотенузой – скорость, с которой гребец передвигается в неподвижной воде, – 1,5 м/с. Отсюда:

1,5² = 1,2² + v², v = 0,9 м/с; t = 27/0,9 = 30 с.

Второй гребец для прохождения пути туда и обратно затратит 60 секунд вместо 100. Пользуясь этой простой аналогией, Майкельсон рассудил, что эфир будет меньше замедлять свет, если свет будет распространяться под прямым углом к направлению движения Земли, и больше, когда он движется в пространстве в том же направлении, что и Земля» [2].

Именно эта разница во времени прохождения обоими гребцами своих дистанций, по мнению исследователей, должна была также проявиться и в результатах опытов. Но вопреки их ожиданиям, интерференционная картина, независимо от ориентации прибора, упрямо указывала на одновременность попадания обоих лучей в интерферометр.

Полученный результат оказался необъяснимым с позиций классической теоремы о геометрическом сложении-вычитании скоростей, и, естественно, подверг большому сомнению применимость этой теоремы в области микропроцессов. И тогда Г. Лоренц, будучи ознакомленным с уравнениями К. Максвелла, и прекрасно знавший, что они не имеют никакого физического смысла и являются всего лишь чисто математической абстракцией, тем не менее применил их к движущимся телам и получил свои «знаменитые» преобразования, согласно которым размеры тел, якобы, сжимаются в направлении своего движения.

Таким образом, с введением в методику расчётов релятивистского эффекта (сжатие размеров), получалось так, как будто бы движение продольного луча проходило по укороченному пути, что, по мнению физматов, и объясняло причину одновременного попадания продольного и поперечного лучей в интерферометр.

Анализ.

Однако, как можно было утверждать, что результат оказался необъяснимым с позиций классической теоремы геометрического сложения и вычитания скоростей, на том лишь основании, что ожидаемые расчёты не совпали с конечным результатом? Да и как они могли совпасть, если расчёты были проведены бездарно – без учёта в них законов сохранения.

Но тем не менее, проявившие вопиющую безграмотность при решении результатов опытов, теоретики, заявив о невозможности применения классической теоремы геометрического сложения и вычитания скоростей в процессах микромира, были вынуждены заткнуть образовавшуюся брешь в расчётах мертворожденным релятивистским эффектом, чтобы хоть как-то свести концы с концами.

А ведь что такое законы сохранения?

«…открытые в механике законы сохранения играют в природе огромную роль, далеко выходящую за рамки самой механики. Даже в тех условиях, когда законы механики Ньютона применять нельзя, законы сохранения импульса, энергии и момента импульса не теряют значения. Они применимы как к телам обычных размеров, так и к космическим телам и элементарным частицам» [3].

Это надо же было так обыграть факт своей неудачи, что в оправдание своего фиаско они делают столь противоречивое заявление – «когда законы механики Ньютона применять нельзя, законы сохранения импульса, энергии и момента импульса не теряют значения.»

Ну почему же применять нельзя? Напротив, не только можно, но даже и крайне необходимо! Что я сейчас и докажу.

Кстати, не будет лишним напомнить тут и о том, что в свою очередь, преобразования Г. Лоренца (релятивистский эффект) использовал и А. Эйнштейн в своей специальной теории относительности (СТО).

Решение.

Ну а теперь, чтобы не быть голословным в своём утверждении того, что интерпретация результатов экспериментов, как следствие проявления в них релятивистских эффектов, является грубейшей ошибкой, приведу совсем другой расчёт, но уже с учётом фундаментальных законов Природы – законов сохранения импульса и механической энергии.

Согласно этим законам, при встречном и центральном соударении тел их начальные скорости меняются в соответствии с разницей их масс (в данном случае, исходя из разницы соотношения между массами Земли и корпускул, массой Земли в расчётах можно пренебречь).

При этом, следует заметить и то, что при рикошете микрочастицы от движущегося ей навстречу препятствия, расположенного под углом в 45° относительно её движения, скорость микрочастицы при соударении с ним увеличится на половину его скорости. И наоборот, скорость догоняющей препятствие микрочастицы уменьшится в половину его скорости, если они движутся в попутном направлении.

Следовательно, после столкновения корпускул с односторонне посеребрённой стеклянной пластиной (далее призмой) скорость корпускул, проникших сквозь неё и летящих во встречном направлении движению Земли с прибором, останется прежней, в то время как скорость корпускул, при скользящем, касательном отражении от призмы в перпендикулярном направлении движению Земли, возрастёт на величину, равную половине скорости Земли.

Не стану излишне пользоваться сухим языком математики, так как он не даёт наглядного представления происходящему. А потому, сведя расчёты к минимуму, проиллюстрирую процесс наглядными образами, доступными пониманию каждого.

Для простоты расчётов допустим, что расстояние хода корпускул вдоль каждого из плеч прибора равна 3 метрам. Скорость Земли с прибором равна 1 м/с, а скорость корпускул 2 м/с.

Отсчёт ведётся от пунктирной линии, обозначенной – 0. Треугольник – ▼ (на графиках изображён сопряжённым с прибором, снизу) служит в качестве ориентира при определении пройденного прибором расстояния.

А шкалой отсчёта является каждая клетка на графике. Одна – 0,5 метра и, соответственно, 0,5 секунды, а две клетки, соответственно, 1 метр или 1 секунда.

На рисунке 1 изображены: источник света – S; условная схема прибора, содержащего на концах обоих своих плеч зеркала З₁ и З₂; призму – Пр., а также пучок корпускул (в момент их попаданий на призму) обозначенный символом – ☼, который при соударении с призмой распадается на две одиночные корпускулы, обозначенные на рисунках (2,3,4) в меньших масштабах под номерами – 1 и 2.

Рис. 1. Нулевая точка отсчёта движения прибора в момент касания пучка света призмы.

Теперь проследим в динамике развитие процесса с интервалом в одну секунду.

Итак, через секунду после начала отсчёта (см. рис. 2) прибор сместится на метр, а корпускула № 1, летящая по направлению движения Земли со скоростью 2 м/с, достигнет зеркало З₁, в то время как корпускула № 2, движущаяся перпендикулярно ей и быстрее (в результате соударения с призмой), уже со скоростью 2,5 м/с преодолеет 2,5 метра.

Рис. 2. Пространственное положение прибора и корпускул через 1 секунду.

По прошествии ещё одной секунды (см. рис. 3) прибор удалился от исходной точки 0 уже на два метра. А корпускула № 1, из точки взаимодействия с зеркалом З₁, обозначенной символом – (, приобретя дополнительно его скорость и, двигаясь теперь уже со скоростью 3 м/с в обратном направлении, как и корпускула № 2, имеющая скорость 2,5 м/с, оказались одновременно в метре от призмы.

Рис. 3. Пространственное положение прибора и корпускул, через 2 секунды.

Ну а теперь, подводя промежуточный итог, прибегнем к расчётам, чтобы установить за какое время каждая из корпускул, преодолев свой отрезок пути, достигнет призмы.

Для корпускулы № 1, простейший расчёт показывает, что, так как движущиеся в одном направлении корпускула № 1 и Земля с прибором, имеют скорости, соответственно, 3 м/с и 1 м/с., то из скорости корпускулы вычтем скорость Земли с прибором, 3–1 = 2 м/с – это, естественно, в системе координат – прибор и корпускула. Отсюда находим время преодоления ей метрового отрезка пути: 1/2 = 0,5 сек.

Что же касается корпускулы № 2, то согласно графику, на преодоление того же метрового отрезка ей понадобится: 1/2,5 = 0,4 сек.

Таким образом, если рассматривать ход обоих частиц в одной системе координат, связанной с прибором, то корпускула № 2 могла бы опередить частицу № 1 на 0,1 секунды.

Однако такой промежуточный итог не соответствует действительности, так как до сего момента была применена до предела упрощённая схема расчёта, не отражающего реальной динамики движения корпускулы № 2, из-за отсутствия в нём учёта аберрации этой частицы, увеличивающей длину её пути.

Иначе говоря, за то время, как корпускула № 2 совершит путь от призмы к зеркалу и обратно, плечо прибора, ориентированного перпендикулярно движению самого прибора, сместится в пространстве на некую величину.

А потому необходимо сначала установить на какую именно величину увеличился путь корпускулы № 2, чтобы только затем произвести ещё один, но на этот раз уже окончательный расчёт, внеся в него корректирующую поправку с учётом аберрации.

Метра.

Следовательно, при внесении в окончательный расчёт эту корректирующую поправку, расчёт показывает, что время, затраченное частицей № 2 на преодоление пути от призмы к зеркалу и обратно к призме, составит: 6,5/2,5 = 2,6 секунды, а также то, что за это время, соответственно, и прибор сместится в пространстве на 2,6 метра.

Из чего следует, что ни она, а наоборот, корпускула №1 финиширует на призме первой в тот момент, когда прибор будет находиться ещё только на отметке 2,5 метра (см. рис. 4). А затем, при рикошетирующем отражении от призмы под углом 90° в сторону детектора (на графиках не указан) и потеряв при этом часть своей энергии (половину от скорости Земли), корпускула №1, движение которой следует уже рассматривать в другой системе отсчёта, со скоростью 2,5 м/с (вместо прежних 3 м/с) и на 0,1 секунду опережая корпускулу №2, удалится от призмы: 2,5*0,1 = 0,25, то есть на 0, 25 м.

Ну а дальше, обе корпускулы имеющие равные скорости – 2,5 м/с и минимальный отрыв друг от друга в 0,1 секунды, попадут в детектор.

Рис. 4 График траектории движения корпускулы № 2 вдоль поперечного плеча прибора (туда и обратно) через 2,6 секунды.

Если же теперь от условностей обратиться к реальным масштабам скоростей, где скорость света равна 300 000 км/с, а не условно принятой нами за 2 м/с, что в 150 000 000 раз меньше фактической, то в реальном масштабе скоростей временной интервал между обеими корпускулами в 0,1 секунды превратятся всего лишь в 0,1/150000000 = 6 *10–10 секунды.

Соответственно, и расстояние в 0,25 м., на которое корпускула № 1 опередит корпускулу № 2 уменьшится в 150 000 000 раз.

Из отмеченного выше можно сделать однозначный вывод – результаты опытов, подобных опытам Майкельсона, никоим образом не могут рассматриваться как доказательство инвариантности скорости света.

Напротив, они продемонстрировали универсальность законов классической механики, истинность которых подтверждена безупречной многовековой практикой.

И вместе с тем, объяснение этих опытов с позиций механики И. Ньютона лишило СТО (Специальная Теория Относительности) главного эмпирического подтверждения её истинности, которая и без того уже была дискредитирована своей связью с сумасбродным, бредовым релятивистским эффектом. А заодно был нанесен удар и по позициям ОТО (Общая Теория Относительности), которую Ф. Ленард метко и по праву назвал «математической стряпнёй».

Но это не единственный недостаток, вызывающий возражение против ОТО.