 |
Глава 3. Системы отсчета
|
|
|
|
Глава 3
Системы отсчета
Как указывалось в предыдущей главе, целостную концепцию мироздания пришлось создавать в условиях отсутствия теории, которая детально описывала бы таковое. Дополнения, вводимые в базовую концепцию, должны принимать форму допущений или постулатов, - термин, чаще используемый в связи с фундаментальными приложениями теории. Хотя к представлениям Вселенной Движения, в которой живем мы, очевидно, и применяются дополнительные детализации (по крайней мере, физические детализации), это не представляется адекватным оправданием для умозаключения, что они обязательно относятся к любой возможной вселенной движения.
Уже упоминалось, что мы постулируем мироздание, составленное из дискретных единиц движения. Но это не значит, что движение происходит в виде ряда прыжков. Основное движение – это последовательность, в которой знакомая последовательность времени сопровождается аналогичной последовательностью пространства. Завершение одной единицы последовательности сразу же сопровождается возникновением другой, без перерыва. В качестве аналогии можно рассмотреть цепь. Хотя цепь существует лишь в виде отдельных единиц или звеньев, она является непрерывной структурой, а не непосредственным соседством отдельных единиц.
Является ли непрерывность следствием логической необходимости – вопрос философский, и сейчас к делу не относится. Имеются причины верить, что, по существу, это необходимость, ну а если нет, мы введем её в наше определение движения. В любом случае это часть системы. Эту характеристику намеренно подчеркивает чрезмерное употребление термина “последовательность” в связи с основными движениями, с которыми мы будем иметь дело в начале этой работы.
|
|
|
Еще одним допущением будет то, что вселенная трехмерна. В связи с этим следует осознать: все дополнительные допущения, прибавленные к базовой концепции вселенной движения для определения существенных свойств этой вселенной – не болеё чем пробны в начале исследования, в конечном счете, приведшего к развитию Теории Взаимности. Явно потребовались некоторые дополнительные допущения. Но ни количество сделанных допущений, ни природа отдельных допущений не диктовались существующим знанием физической вселенной. Единственным, реальным ходом работы было начать исследование на основе тех допущений, которые, казалось, обладали самой большей вероятностью быть верными. Если бы вкрались любые неверные допущения или возникла бы потребность в дальнейших допущениях, тогда теоретическое рассмотрение, конечно, очень быстро столкнулось бы с непреодолимыми трудностями. Тогда бы потребовалось вернуться назад, изменить постулаты и всё начать заново. К счастью, изначальные постулаты прошли такую проверку. Единственным изменением, которое пришлось сделать, был отказ от некоторых начальных постулатов, которые, как было обнаружено, можно вывести из других, следовательно, они оказались лишними.
Не потребовалось никаких дальнейших физических постулатов, но возникла необходимость сделать некоторые допущения в связи с математическим способом описания поведения Вселенной. Здесь, наши наблюдения существующей Вселенной не дают указаний на определенное содержание доступных физических свойств. Но имеется ряд математических принципов, которые вплоть до недавнего времени обычно считались почти самоочевидными. Сейчас основной объём научных представлений опирается на веру, что истинная математическая структура модели Вселенной намного более сложная, но допущение, что она соответствует старому набору принципов, - самое простое допущение, которое можно сделать. Следуя правилу, сформулированному Уильямом Оккамом, это допущение было сделано с целью начального исследования. Больше не было выявлено необходимости в каких-либо модификациях. Исчерпывающий набор допущений, составляющих фундаментальные постулаты теории Вселенной Движения, можно выразить следующим образом:
|
|
|
Первый фундаментальный постулат: Физическая Вселенная целиком и полностью состоит из одного компонента – движения, существующего в трех измерениях, в дискретных единицах и с двумя взаимообусловленными аспектами – пространством и временем.
Второй фундаментальный постулат : Физическая вселенная описывается в терминах отношений обычной математики, ее первичные характеристики абсолютны, а геометрия евклидова.
Постулаты подтверждаются следствиями, а не прошлым; и до тех пор, пока они рациональны и взаимно совместимы, о них можно сказать лишь немногое, положительное или наоборот. Однако было бы интересно отметить следующее: концепция Вселенной, состоящей только из движения, является единственной, новой идеей, включенной в постулаты, положенные в основу СТОВ. Имеются и другие идеи, которые на основе современного мышления могли бы считаться неортодоксальными, но они ни в коей мере не новые. Например, постулаты, включающие допущение, что геометрия вселенной является евклидовой. Оно пребывает в прямом конфликте с современной физической теорией, которая допускает неевклидову геометрию, но, определенно, не может рассматриваться как новшество. Наоборот, физическая правомерность геометрии Евклида принималась без сомнения на протяжении тысяч лет. И можно было бы не сомневаться, что неевклидова геометрия – это всего лишь математическое любопытство, если бы не тот факт, что развитие физической теории столкнулось с некоторыми серьезными затруднениями, которые теоретики не в состоянии преодолеть в пределах ограничений, установленных евклидовой геометрией, абсолютными величинами, и так далее.
Движение измеряется как скорость (или быстрота действия, в контексте, который мы будем рассматривать позже). Ввиду того, что количество пространства, входящего в одну единицу движения, является минимальной величиной, принимающей участие в любой физической активности, поскольку движения меньше одной единицы не существует, оно является единицей пространства. Аналогично, количество времени, входящее в одну единицу движения, является единицей времени. Тогда, каждая единица движения состоит из одной единицы пространства в соединении с одной единицей времени; то есть, базовое движение вселенной является движением с единичной скоростью.
|
|
|
Космологи часто начинают анализ крупномасштабных процессов с рассмотрения гипотетической “пустой” вселенной, вселенной, в которой в окружении постулированного пространства-времени не существует материи. Но пустая вселенная движения невозможна. Без движения не было бы и вселенной. Самое примитивное состояние, ситуация, превалирующая тогда, когда существует вселенная движения, но в ней ничего не происходит, - это состояние, в котором единицы движения существуют независимо друг от друга, не взаимодействуя друг с другом. В таком состоянии скорость равна единице, одна единица пространства за единицу времени. И поскольку все единицы движения одинаковы, они не обладают никаким другим свойством кроме скорости, одинаковой для всех. То есть, вся вселенная является невыразительным единообразием. Чтобы в ней могли быть наблюдаемые или измеряемые физические явления, должно существовать какое-то отклонение от единообразного отношения. И поскольку такое отклонение можно наблюдать, величина отклонения и является мерой величины явления. Таким образом, вся физическая активность, всё изменение, происходящее в системе движений, составляющих вселенную, начинаются с единицы, а не с нуля.
Единицы пространства, времени и движения (скорость), образующие фон для физической активности, являются скалярными величинами. Вот так обстоят дела: у нас нет геометрических способов представления, которое будет отражать в себе все три величины одновременно. Но если предположить, что течение времени происходит с постоянной скоростью, и мы измеряем течение времени независимым прибором (часами), тогда соответствующую величину пространства можно представить посредством одномерной геометрической фигуры – линии. Длина этой линии представляет количество пространства, соответствующее данной величине времени. Если величина времени постоянна, длина линии также представляет скорость - количество пространства за единицу времени.
|
|
|
В современной научной практике начало отсчета, от которого производятся все измерения скорости и которое отождествляется с математическим нулем, - это некая стационарная точка в системе отсчета. Но, как уже было сказано, начало системы отсчета физических величин во вселенной движения - не нулевая скорость, а скорость, равная единице. Следовательно, естественное начало отсчета непрерывно движется вовне (в направлении больших величин) от традиционного нулевого начала отсчета, а истинные скорости, действующие в базовых физических взаимодействиях, могут корректно измеряться только в терминах отклонения больше или меньше единицы. С естественной точки зрения движение с единичной скоростью вообще не является реальным движением.
Иными словами, мы можем сказать, что естественная система отсчета, система отсчета, которой реально соответствует физическая вселенная, движется вовне со скоростью, равной единице, по отношению к любой стационарной пространственной системе отсчета. Любая распознаваемая часть стационарной системы отсчета называется положением в этой системе. Поскольку величин пространства меньше единицы не существует, точки могут опознаваться в пределах единиц. Следовательно, пространственное положение может быть любого размера, от точки до количества пространства, занимаемого галактикой, в зависимости от контекста, в котором используется термин. Чтобы отличить положения в естественной движущейся системе отсчета от положений в стационарных системах отсчета, в применении к естественной системе мы будем пользоваться термином абсолютное положение. В контексте фиксированной системы отсчета абсолютное положение выглядит как точка (или определенная конечная пространственная величина), движущаяся по прямой линии.
Мы настолько привыкли соотносить движение со стационарной системой отсчета, что представляется почти самоочевидным следующее: объект, не обладающий независимым движением и не подвергающийся воздействию любой внешней силы, должен оставаться неподвижным по отношению к некоей пространственной системе координат. Конечно, осознается, что всё, что кажется неподвижным в контексте нашего обыденного опыта, на самом деле движется в терминах Солнечной системы, взятой как точка отсчета; то, что кажется неподвижным в Солнечной системе, движется, если использовать в качестве системы отсчета галактику, и так далее. Современная научная теория тоже спорит с тем, что движение не может быть конкретизировано любым абсолютным способом, а может устанавливаться лишь в относительных терминах. Однако всё предыдущее мышление по этой теме, независимо от того, как оно рассматривает детали, приняло допущение, что первоначальной точкой движения является некое фиксированное пространственное положение, которое можно принять за пространственный нуль.
|
|
|
Но природе не нужно соответствовать человеческим мнениям и убеждениям, она не делает этого и в этом случае. Как указывалось в предыдущих параграфах, естественная система отсчета во вселенной движения не стационарна, она является движущейся системой. Ввиду того, что каждая единица базового движения включает одну единицу пространства и одну единицу времени, из этого следует, что продолжение движения в интервале, в котором идет время, включает непрерывное увеличение или последовательность и пространства, и времени. Если абсолютное пространственное положение Х находится в соответствии с пространственным положением х во время t, тогда во время t + n абсолютное положение Х будет находиться в пространственном положении x + n. Как видно в контексте стационарной пространственной системы отсчета, каждое абсолютное положение движется вовне из точки отсчета с постоянной единицей скорости.
Вследствие движения естественной системы отсчета по отношению к стационарным системам, объект, не обладающий независимым движением и не подвергающийся воздействию никакой внешней силы, не остается стационарным в любой системе фиксированных пространственных координат. Он остается в том же абсолютном положении и, следовательно, движется вовне с единичной скоростью из начального положения и от любого объекта, занимающего такое положение.
До сих пор мы рассматривали последовательность естественной движущейся системы отсчета в контексте одномерной стационарной системы отсчета. Поскольку мы постулировали, что Вселенная трехмерна, мы можем представить последовательность и в трехмерной стационарной системе отсчета. Поскольку последовательность скалярная, это достигается простым помещением одномерной системы, обсуждавшейся в предыдущих параграфах, в некое положение в трехмерной системе координат. Внешнее движение естественной системы в связи с фиксированной точкой продолжается тем же одномерным способом.
Скалярная природа последовательности естественной системы отсчета очень значима. Единица базового движения не обладает направлением; она является просто единицей пространства в связи с единицей времени. В количественных терминах это единица скалярной величины: единица скорости. Скалярное движение играет лишь небольшую роль в повседневной жизни, обычно ему не уделяется особого внимания. Но наше открытие, что базовое движение физической вселенной скалярное, радикально меняет эту картину. Сейчас свойства скалярного движения становятся крайне важными.
Чтобы проиллюстрировать первичную разницу между скалярным движением и векторным движением в нашем обычном опыте, давайте рассмотрим два случая, включающие объект Х, движущийся между двумя точками А и В на поверхности шара. В первом случае давайте предположим, что размер шара остается постоянным, и что объект X, например, ползущее насекомое, способен независимо двигаться. Теперь движение Х векторное. Оно обладает конкретным направлением в контексте стационарной пространственной системы отсчета. И если направление является направлением ВА, то есть Х удаляется от точки В, то расстояние ХА уменьшается, а расстояние ХВ увеличивается. Во втором случае предположим, что Х является фиксированной точкой на поверхности шара, а его движение происходит за счет расширения шара. Здесь, движение Х скалярное. Х просто удаляется от всех других точек на поверхности шара и не обладает конкретным направлением. В этом случае, движение от В не уменьшает расстояние ХА. Оба расстояния - и ХВ и ХА увеличиваются. Именно таким характером обладает движение естественной системы отсчета относительно любой фиксированной пространственной системы отсчета. Оно обладает положительной скалярной величиной, но не обладает направлением.
Чтобы поместить одномерную последовательность абсолютного положения в трехмерную систему координат, необходимо определить точку отсчета и направление. В последующем обсуждении, в основном, мы будем иметь дело со скалярными движениями, которые появляются как конкретные точки в фиксированной системе координат. Точка отсчета каждого из движений является точкой его появления. Отсюда следует, что в традиционной фиксированной системе отсчета движения могут быть представлены лишь посредством множества точек отсчета. В первом издании этой книги, это демонстрируется в виде утверждения, что фотоны (будучи, как будет показано позже, объектами без независимого движения и, следовательно, остающимися в абсолютных местах возникновения) “движутся вовне во всех направлениях из разных точек испускания”. Однако опыт показывает: во избежание неверного понимания, это положение нуждается в дальнейшей разработке. Представляется, что главным камнем преткновения является широко распространенное мнение о необходимости существования некоего вида концептуально опознаваемой универсальной системы отсчета, с которой должны быть связаны движения фотонов и других объектов, остающихся в тех же абсолютных положениях. Возможно, такому мнению способствует выражение “естественная система отсчета”. Но, факт существования естественной системы отсчета не обязательно подразумевает то, что она должна любым прямым образом соответствовать рамкам традиционной трехмерной стационарной системы отсчета.
Да, нечто в этом роде предлагает аналогия с расширяющимся шаром, но исследование этой аналогии покажет, что она применима лишь к ситуации, в которой все существующие объекты стационарны в естественной системе отсчета, и, следовательно, движутся наружу с единицей скорости. В такой ситуации за точку отсчета можно принять любое положение, а все другие положения движутся вовне от этой точки; то есть, все положения движутся вовне из всех других положений. Но как только в ситуацию включаются движущиеся объекты (стационарные или движущиеся с низкими скоростями в фиксированной системе отсчета, и движущиеся с высокими скоростями относительно естественной системы отсчета, например, излучатели фотонов), такое простое представление больше невозможно. И возникает необходимость множественных точек отсчета.
Чтобы применить аналогию шара к гравитационно связанной физической системе, необходимо визуализировать большое число расширяющихся шаров, центрированных в разных точках отсчета и взаимопроникающих друг в друга. Абсолютные положения определяются только в скалярном смысле (представлены одномерно). Они движутся вовне, каждая из своей точки отсчета, независимо от того, где эти точки отсчета могут быть расположены в трехмерной пространственной системе координат. В случае фотонов, точкой отсчета становится каждый испускающий объект. И поскольку движения скалярные и не обладают направлением, направление движения каждого фотона, рассматриваемое в системе отсчета, определяется абсолютно случайно. Каждый из испускающих объектов (если он находится в стационарной системе отсчета, и его движения могут соотноситься с этой системой) становится точкой отсчета для скалярного движения фотона; то есть, он является центром расширяющейся сферы излучения.
Открытие, что естественная система отсчета во вселенной движения является скорее движущейся системой, а не стационарной (наш первый вывод из постулатов, определяющих такую вселенную), - очень значимое открытие. До этого была известна лишь одна так называемая “универсальная сила” – сила гравитации. Позже, в обсуждении, будет показано, что привычный термин “универсальный” слишком широк в применении к гравитации, но этот феномен (природа которого будет исследоваться позже) влияет на все единицы и совокупности материи внутри наблюдаемой области при всех обстоятельствах. Поскольку в действительности гравитация не универсальна, её уместно назвать “общей” силой. Во вселенной движения сила – это всегда движение или аспект движения. Поскольку сейчас мы в основном будем работать в терминах движения, будет желательно установить связь между концепциями силы и движения.
С этой целью давайте рассмотрим ситуацию, в которой объект движется в одном направлении с определенной быстротой, и с равной скоростью в противоположном направлении. Общее изменение положения объекта равно нулю. Вместо того чтобы рассматривать ситуацию в терминах двух противоположных движений, удобнее говорить, что объект неподвижен, и что такое состояние – результат столкновения двух сил, стремящихся создавать движение в противоположных направлениях. На этом основании мы определяем силу как нечто, создающее движение, если этому не препятствуют никакие другие силы. Количественный аспект этого отношения будет рассматриваться позже. Ограничения, которым подвержена вводимая концепция, также будут рассматриваться в связи темами, изложенными на последующих страницах. Здесь же существенное положение следующеё: “сила” – это просто особый способ рассмотрения движения.
Давным-давно осознали следующее: хотя гравитация была лишь одной известной общей силой, имелось много физических явлений, которые невозможно удовлетворительно объяснить на основе лишь одной силы.
Например, Голд и Хойл выступили с таким заявлением:
“Попытки объяснить расширение вселенной и сгущение галактик должны оставаться весьма противоречивыми до тех пор, пока в роли единственного силового поля рассматривается гравитация. Если расширяющая кинетическая энергия материи адекватна для создания универсального расширения на фоне гравитационного поля, она адекватно препятствует локальному сгущению под действием гравитации, и наоборот. Вот почему, и это существенно, в большинстве космологических систем формирование галактик обходится молчанием или ограничивается лишь небольшим комментарием”. 29
Карл К. Дэрроу высказывает то же мнение в другой связи, подчеркивая, что во многих применениях одной гравитации недостаточно. Должно существовать то, что он назвал “антагонистом”, и по его описанию “существенной и мощной силой”.
“Сейчас, можем ли мы полагать, что первичные частицы мира действуют одна на другую лишь посредством гравитации, с движением как единственным антагонистом, предохраняющим вселенную от превращения в единую слипшуюся массу? Ответ на этот вопрос - решительное и бесповоротное Нет! ”. 30
Сферообразные звездные кластеры предоставляют пример, иллюстрирующий положение Дэрроу. Подобно формированию галактик, проблема рассмотрения существования таких кластеров привычно “обходится молчанием или ограничивается лишь небольшим комментарием” со стороны астрономов, но обсуждение этой темы изредка проскакивает в астрономической литературе. Довольно объективная статья Е. Финлей-Фрейдлиха, появившаяся в публикации Королевского Астрономического Общества несколько лет назад, признала, что “главная проблема сферообразных кластеров заключается в самом их существовании как конечных систем”. Было предпринято много усилий, чтобы объяснить эти кластеры на основе движений, действующих как противоположность гравитации, но как признает автор, нет свидетельства существования движений, адекватных для сохранения равновесия. Он полагает, что “их структура должна определяться исключительно гравитационным полем, создаваемым звездами, входящими в такой кластер”. Вот именно, единственный ответ, который он смог дать, - кластеры “еще не достигли состояния равновесия”. Этот вывод пребывает в явном конфликте со многими наблюдаемыми свидетельствами, что эти кластеры являются относительно устойчивыми долгоживущими объектами. К нынешней ситуации относится нижеследующее суждение, выраженное Финлей-Фрейндлихом в связи с результатами, полученными его предшественниками:
“Все попытки объяснить существование отдельных сферообразных кластеров вблизи галактики до сих пор терпели неудачу”. 31
Сейчас мы обнаруживаем существование второй “общей силы”, которую прежде не осознавали, в роли “антагониста” гравитации, необходимого для объяснения всех иначе необъяснимых феноменов. Как гравитация двигает все единицы или совокупности материи внутрь, навстречу друг к другу, так последовательность естественной системы отсчета по отношению к стационарным системам отсчета двигает материальные единицы и совокупности вовне, друг от друга, если мы рассматриваем их в контексте стационарной системы отсчета. Результирующее движение объекта определяется относительными величинами противоположных общих движений (сил), наряду с возможными дополнительными движениями.
В каждом из трех приведенных случаев последовательность движения вовне естественной системы отсчета воссоздает упущенный кусочек физической головоломки. И такие случаи не уникальны; они – лишь особенно радикальные выделения прояснения всей физической картины, которые достигаются введением новой концепции движущейся естественной системы отсчета. Мы будем находить это и дальше, почти в каждой теме, обсуждаемой на последующих страницах.
Однако следует ясно осознавать, что движения вовне, которыми наделяются физические объекты вследствие существования последовательности естественной системы отсчета, в некотором смысле, являются воображаемыми. Представляется, что они существуют лишь потому, что физические объекты соотносятся с пространственной системой отсчета, которая считается стационарной, тогда как на самом деле она движется. Но в другом смысле, эти движения не совсем воображаемые, ввиду того, что приписывание движения сущностям, которые реально не движутся, происходит только за счет отказа от приписывания движения другим объектам, которые на самом деле движутся. Другие сущности, стационарные по отношению к фиксированной пространственной системе координат, участвуют в движении этой системы координат относительно естественной системы. То есть, движение существует, но приписывается не тем сущностям. Самое важное для понимания системы движений, составляющих физическую вселенную, - соотнести базовые движения с естественной системой отсчета, и, тем самым, устранить путаницу, создаваемую использованием фиксированной системы координат.
Когда это осуществляется, можно видеть, что единицы движения, вовлеченные в последовательность естественной системы отсчета, не имеют реальной физической значимости. Они – просто единицы системы отсчета, в которой может быть представлено воображаемое движение абсолютных положений. Очевидно, пространственный аспект этих воображаемых единиц тоже воображаем, и это приводит к ответу на вопрос о связи “пространства”, представленного стационарной трехмерной системой отсчета, пространства продолжений, как мы будем его называть, с пространством вселенной движения. На основании объяснения, данного на предыдущих страницах, если ряд объектов без независимого движения (фотонов) одновременно возникает из источника, стационарного по отношению к фиксированной системе отсчета, они уносятся вовне из места (точки) возникновения с единицей скорости движением естественной системы отсчета относительно стационарной системы. Направление движения каждого их объектов, рассматриваемое в контексте стационарной системы отсчета, определяется исключительно случаем, следовательно, движения распределяются во всех направлениях. Тогда, положение источника – центр расширяющейся сферы, поверхность которой содержит положения, которые движущиеся объекты занимают после периода времени, соответствующего пространственной последовательности, представленной изменениями радиуса сферы.
Любую точку внутри этой сферы можно определить направлением движения и продолжительностью последовательности, то есть, радиальными координатами. Сфера, созданная движением естественной системы отсчета относительно точки возникновения, не обладает реальной физической значимостью. Это воображаемый результат связи естественной системы отсчета с произвольной фиксированной системой отсчета. Однако он определяет структуру, которая хорошо приспособлена к представлению движений обычного человеческого опыта. Любая такая сфера может объясняться независимо, а система отсчета, определенная таким образом, имеет одинаковое протяжение во времени или пространстве со всеми другими стационарными пространственными системами отсчета. Положение в любой такой системе можно выразить в терминах любой другой системы просто изменением координат.
Созданный таким способом объем идентичен сущности, которая называется “пространством” в предыдущих физических теориях. Это пространственная составляющая вселенной-материи. Как выяснится в последующем объяснении, эта сущность, пространство продолжений, как мы его назвали, не является ни пустотой, как считала одна из ранних школ мысли, ни реальной физической сущностью, как рассматривается противоположной школой. В терминах вселенной движения, она - просто система отсчета.
Уместной аналогией является система координат на листе миллиметровки. Линии на этой бумаге, обычно слегка напечатанные в цвете, не имеют никакого значения до тех пор, пока не рассматривается тема графика. Но если на этом листе вы рисуете линии, относящиеся к графику, тогда напечатанная система координат помогает оценке связей между величинами, представленными этими линиями. Аналогично, пространство продолжений, само по себе, не обладает физической значимостью. Оно – просто система отсчета как цветные линии на миллиметровке. Оно помогает познанию связей между значимыми сущностями и явлениями: движениями и их различными аспектами.
Настоящее “пространство”, входящеё в физические явления, - это пространственный аспект движения. Как говорилось раньше, оно не обладает независимым существованием. Не обладает оно и временем. И пространство, и время существуют только в связи друг с другом как движение.
Однако мы всегда можем выделить пространственный аспект конкретного движения или вида движения и иметь с ним дело в теории так, как будто он независим, принимая, что скорость изменения времени остается постоянной, или, если происходит отклонение от постоянной скорости, делаются соответствующие поправки. Способность абстрагировать пространственный аспект и рассматривать его независимо является фактором, позволяющим соотносить пространственный аспект переданного движения с системой отсчета, за которую мы принимаем пространство продолжений.
Интересно отметить, что такое прояснение природы пространства продолжений дает частичный ответ на давнишний вопрос: является ли это пространство, которое в контексте вселенной-материи является “пространством” в общем, конечным или бесконечным. Поскольку система отсчета потенциально бесконечна, потенциально бесконечна и “величина”. Но из этого не обязательно следует, что число единиц пространства, участвующих в движениях, которые реально имеют физическую значимость, бесконечно. Полный ответ на этот вопрос не доступен на этом этапе рассмотрения. Проблема будет рассматриваться позже.
Открытие, что пространство продолжений – это просто система отсчета, также распространяется на проблему “искривления” или другие виды искажения пространства, и оно исключает любое участие пространства продолжений в физическом действии. Концепции, включенные в допущение Эйнштейна, что “пространство обладает физическим свойством передавать электромагнитные волны”, абсолютно не корректны. Ни одна система отсчета не обладает никакими физическими свойствами, как и никакое физическое действие не влияет на систему отсчета. Такая система – просто конструкция: способ, посредством которого физические действия и их результаты могут быть представлены в удобной форме.
Пространство продолжений, как “контейнер”, визуализируемый большинством людей, когда они думают о пространстве, способно представлять лишь поступательное движение и его пространственный аспект, а не физическое пространство в целом. Но пространственный аспект любого движения так же связан с физическими явлениями, в которые он вовлечен, как и пространственный аспект поступательного движения, который мы может проследить посредством его представления в системе координат. Например, пространство, вовлеченное во вращение, - это физическое пространство, но его можно определить в традиционной системе отсчета лишь с помощью вспомогательного скалярного качества – количества оборотов. Сама по себе, эта система отсчета не может отличать один оборот от n оборотов. Она не способна представить и вибрационное движение. Как будет обнаружено в последующем, даже её способность представления поступательного движения подчиняется некоторым значимым ограничениям.
Независимо от того, является ли движение поступательным, вибрационным или вращательным, его пространственный аспект является “пространством” с физической точки зрения. И если физический процесс включает в себя пространство в целом, а не просто пространственный аспект поступательного движения, должны приниматься во внимание все составляющие общего пространства. Полные следствия этого утверждения не станут очевидными до тех пор, пока мы не будем готовы к рассмотрению электрических явлений, но они, очевидно, исключает возможность универсальной системы отсчета, с которой можно соотносить все пространственные величины. Более того, каждое движение и, следовательно, каждый физический объект (проявление движения) обладает как положением в трехмерном времени, так и в трехмерном пространстве, и никакая пространственная система отсчета не способна представлять оба положения одновременно.
Многих читателей смутит, если мы скажем, что имеем дело с мирозданием, выходящим за пределы стационарной трехмерной пространственной системы отсчета, в которую помещает вселенную общественное мнение. Мироздание включает в себя трехмерное время, скалярное движение, движущуюся систему отсчета и так далее. Но следует осознать, что такая сложность не свойственна СТОВ. Не существует физической теории, преимущественно принятой сегодня, которая наслаждалась бы изображением вселенной как точным представлением ее целостности в пространственной системе отсчета любого вида. Конечно, современная “официальная” школа физической теории говорит, что базовые сущности вселенной вообще “объективно нереальны”; они – иллюзии, которые могут “лишь частично символизироваться дифференциальными уравнениями в абстрактном многомерном пространстве”. 32
С этим не было проблем вплоть до конца девятнадцатого века. Несомненно, полагали, что пространство и время являются распознаваемыми сущностями, что все положения в пространстве могут определяться в терминах абсолютной пространственной системы отсчета, а время - в терминах универсального постоянного потока. Но экспериментальная демонстрация постоянства скорости света Майкельсоном и Морли привела к заблуждению, из которого наука так и смогла полностью выбраться.
В то время превалировало научное мнение, что время не является независимой сущностью, а видом квази-пространства, существующим в одном измерении и каким-то образом соединяющимся с тремя измерениями пространства для формирования четырехмерного континуума. Ввиду того, что это создавало столько же проблем, сколько решало, далее допустили, что этот континуум искажается присутствием материи. Такие допущения, базовые в теории относительности (ныне общепринятой доктрине), ставят традиционную пространственную систему отсчета в весьма курьезное положение. Эйнштейн говорит, что его теория требует освободиться “от идеи, что координаты должны иметь непосредственное метрическое значение”. 33 Он определяет выражение “метрическое значение” как существование особой связи между различиями координат и измеряемыми длинами и временами. Но каким видом значения могут обладать координаты, если они не представляют измеряемых величин, понять довольно трудно. Истина же в том, что различия в координатах, которые, согласно Эйнштейну, не обладают метрическим значением, являются пространственными величинами, входящими почти во все наши физические вычисления. Даже в астрономии, где, надо полагать, любая неточность будет очень серьезной при рассмотрении огромных вовлеченных величин, у нас есть сообщение Аннеса Олфвена:
“Общая теория (относительности) не применялась к звездной механике в заметном масштабе. Даже сейчас для расчета движений небесных тел почти без исключения применяется более простая теория Ньютона”. 34
Наша теория демонстрирует, что разницы в координатах имеют “метрическое значение”, и что, когда бы мы ни имели дела с векторными движениями или скалярными величинами, которые можно выразить опознаваемыми точками отсчета, координатные положения точно представляют пространственные аспекты вовлеченных поступательных движений. Это объясняет, почему гипотеза абсолютной простран
|
|
|
