Развитие критического мышления у студентов на примере эмблемы кафедры теории относительности и гравитации

Размещено на http://www.allbest.ru/

РАЗВИТИЕ КРИТИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ У СТУДЕНТОВ НА ПРИМЕРЕ ЭМБЛЕМЫ КАФЕДРЫ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ И ГРАВИТАЦИИ

Саликов М.П., к.т.н., доцент

Оренбургский государственный университет

Но поймать ты не льстись и ловить не берись:

Обманчивы луч и волна.

Лермонтов М.Ю. Еврейская мелодия.

В 1905 году А. Эйнштейном была опубликована статья «К электродинамике движущихся тел», положения которой получили название «Специальная теория относительности», или, кратко, СТО. Эта теория обосновывает взаимосвязь пространства и времени, а также зависимость размеров, массы и энергии от скорости движения тела. Из теории следует, что скорость света - предельная величина скорости движения. СТО находится в основе современной теоретической физики.

Развитие А. Эйнштейном специальной теории относительности применительно к гравитационному полю в 1915 году его привело к созданию общей теории относительности - ОТО, или как её называют, теории тяготения. Из неё следует, что кривизна движения тел и само тяготение являются следствием кривизны пространства, а внесение массы в пространственную область вызывает в этой области искривление пространства - времени.

Ниже (рис.1) приведённая эмблема кафедры теории относительности и гравитации Казанского федерального университета призвана кратко рисунком объяснить ОТО и наглядно показать суть того, чем занимается кафедра.

Рис. 1 - Эмблема кафедры теории относительности и гравитации Казанского федерального университета

Эмблема наглядно по мысли авторов показывает, как искривляется пространство массивным телом в виде шара. Пространство как бы прогибается под шаром, образуя воронку. В стороны от массы пространство образует покатую горку. Замкнутые линии - это, видимо, линии одинаковых гравитационных потенциалов. Разомкнутые линии иллюстрируют кривизну пространства в соответствии с общей теорией относительности. Эмблема красива, вызывает восторг, чувство благоговения перед умом создателя ОТО и осознание своей неспособности разобраться.

Однако …

Пространство в ОТО и в Специальной теории относительности, развитием которой является ОТО, пустое, лишённое любого физического содержания, что следует, например, из первого и пятого постулатов СТО об отсутствии в мировом пространстве какой-либо среды, т.е. эфира - тонкой всепроникающей среды.

Если пространство пустое, что же в нём искривляется? Каков внутренний механизм искривления? Получается, нечему искривляться! Меры искривления не существует. Прибора такого нет! Если и методика расчёта существует, то как экспериментально измерить кривизну и проверить эту методику?

В теории вопрос о физической сути явлений даже не возникает. Есть непротиворечивое математическое описание искривления, которое основано на постулатах. Есть математическое уравнение. Из него и следует искривление.

Возникают ещё вопросы.

- Как пространство «чувствует» что появилась масса и необходимо искривляться?

- Каков механизм воздействия массы на пространство, искривляющее его?

Но если пространство пустое, то в пустоте нет объектов для искривления и массе нечем воздействовать на то, чего нет. Поэтому кривые линии на эмблеме не имеют отношения к физике.

Видимо, постулаты были не те. Да и нужны ли они для создания теории? Вот что означает это слово по [1]: Постулат - положение, не отличающееся самоочевидностью, но всё же принимаемое в данной науке за исходное без доказательств. Так что постулаты - зыбкое основание для любой теории. А в СТО пять постулатов, в ОТО тоже пять!

Видимо сознавая нелепость созданного им положения, в 1920 году в работе «Эфир и теория относительности» и в 1924 году в работе «Об эфире» Великий создатель отказывается от пустоты пространства и «заполняет» пространство эфиром, т.е. тонкой всепроникающей средой, через которую осуществляется так называемое дальнодействие. Но при этом оставляет то, что непредставимо, т.е. кривизну пространства и утверждает, что основных идей ОТО физики будут придерживаться всегда! Но если пространство заполнено чем-либо, то неверен первый постулат СТО, поскольку инерциальные системы движутся через среду, и процессы в них будут протекать по- разному в зависимости от скорости и направления движения относительно эфира. - А пятый постулат просто отменён!

Выходит, теория ошибочна! Но авторитет Эйнштейна за годы возрос неимоверно, и потенциальные критики сделали вид, что не заметили некорректности теории относительности.

Второй постулат, на котором зиждется СТО, касается скорости света, т.е. скорости распространения электромагнитного поля. Во время создания великой теории скорость света была известна. Но и тогда и сейчас неизвестно, что это за субстанция, поле, которую описывают и сейчас словами «особый вид материи». И главное обстоятельство, которое наверняка нужно было бы знать, выдвигая второй постулат - это чем обусловлена или каким физическим явлением ограничена скорость света. Этого не знал Эйнштейн, не знают и современные физики. Более того, создаётся впечатление, что не занимаются выяснением физической природы электромагнитного или гравитационного полей потому, что считают такое занятие непосильным. И это видно, например, из обзора тем исследований нобелевских лауреатов.

Но если эфир существует, о чём писал даже сам Эйнштейн, то можно предположить следующее: Если эфир газоподобен, т.е. представляет собой хаотично движущиеся в объёме мельчайшие частицы. Если эти частицы имеют лишь одну единственную способность двигаться прямолинейно и равномерно, если они не сталкиваются с другими частицами. Если эти частицы самые мелкие, на которые могут распадаться известные в настоящее время «элементарные частицы и измельчить которые не удаётся известными способами воздействия. Если эти частицы пролетая через вещество, например, через ядро атома, крайне редко, поглощаются веществом, то могут возникнуть следующие физические явления:

- каждый объём эфира обладает плотностью, упругостью, теплопроводностью и находится под давлением, обладает ничтожной вязкостью и энергией, равной сумме кинетических энергий частиц;

- при внешнем воздействии, например, тепловом, когда атомы объединяются в молекулу, происходит колебание плотности эфира в близь расположенном объёме и этот колебательный процесс распространяется в упругой среде эфира, воспринимаемый глазом как свет;

- поскольку скорость распространения колебательного процесса определяется плотностью упругой среды, то скорость света определяется плотностью эфира;

- поскольку мы наблюдаем свет далёких звёзд и галактик, следовательно, весь объём известного нам пространства заполнен эфиром приблизительно одинаковой плотности;

- одни частицы эфира могут быть неподвижными относительно наблюдателя, другие же в результате многочисленных столкновений могут приобрести скорость превышающие скорость света в десятки и более раз, поскольку нет обстоятельств, препятствующих этому.

Итак, лишь допустив наличие эфира, сам Эйнштейн разрушил свою теорию, которую много лет дополняют и усовершенствуют на кафедре теории относительности и гравитации Казанского государственного университета.

А ОТО методологически происходит от ошибочной СТО и потому также ошибочна.

ОТО объясняет притяжение тел искривлением пространства. Но признав эфир, Великий создатель разрушил и свою общую теорию относительности. Непонятная и надуманная кривизна оказалась ненужной. И физическая суть гравитации может оказаться не в притяжении тел, а в приталкивании их друг к другу эфиром. Частицы эфира двигаясь, например, по линии, соединяющей центры масс тел, частично поглощаются массой одного тела не отталкивают противоположное тело. Между телами образуется область пониженного давления эфира и эфир с внешней стороны приталкивает тела друг к другу, создавая иллюзию притяжения. Возможны и другие проявления газоподобного эфира, другие толкования притяжения тел.

Эмблема, конечно, красивая, загадочная. Она иллюстрирует великую и непостижимую уму теорию. Но, оказывается, может быть и другая теория, простая и представимая и не одна. Какая из них ближе к истине или даже является истиной?

Апологеты великой теории утверждают - она подтверждена многочисленными экспериментами! - Так ли это?

Результаты экспериментов по теории относительности в принципе совсем ненамного должны отличаться от рассчитанных по формулам классической ньютоновской физики. Так, при исследовании отклонения света массой солнца отклонение положения звезды на фотопластинке должно составлять … 0,01 мм. Обработка снимка возможна только под микроскопом. Разброс результатов колоссальный. Только число существенных мешающих факторов более восьми. Ни в одном эксперименте не были сделаны оценки всех существенных сопутствующих мешающих факторов. Вот что получилось в одном эксперименте. Отклонение луча света звезды солнцем по теории Ньютона должно составить 0.84”, эксперимент 0.91”, по теории Эйнштейна 1,75”. Как истолковать такой результат!? Вот здесь-то и начинают сказываться предпочтения истолкователей совсем не научного характера.

Критический анализ результатов экспериментов показан в книге 1993 года издания, [2]. «… в случае экспериментальных проверок предсказаний специальной и общей теории относительности мы сталкиваемся с ярко выраженной тенденцией выдачи желаемого за действительное вплоть до прямой подтасовки фактов, как это произошло в замалчивании положительных результатов экспериментов по обнаружению эфирного ветра, выбора выгодных методов обработки результатов экспериментов, пренебрежения многочисленными физическими факторами, имевшими место при проведении экспериментов, направленной трактовки результатов экспериментов.

Всё это говорит о крайней тенденциозности и необъективности исследователей, ищущих подтверждения теории относительности Эйнштейна любыми средствами и во чтобы то, ни стало. Никакого отношения к задачам физической науки всё это не имеет и должно рассматриваться скорее с социальных позиций, нежели с научных.

Итак, теория относительности Эйнштейна ложна в своей основе и принципиально не может служить основой для построения физической теории, отражающей закономерности реального физического мира».

Дополню опытом по исследованию зависимости массы от скорости с помощью заряженных частиц. Частицы разгоняли в электрическом и магнитном поле и по следу на фотопластинке определяли массу. Обработка результатов опыта подтверждала СТО. Отсюда рекомендация: при расчёте ускорителей необходимо учитывать возрастание массы от скорости, поскольку иначе ускорители не заработают.

А вот другой, мысленный «эксперимент» из изобретательской практики. Необходимо создать поток воздуха в полости вала электрической машины. Для этого в полости вала закрепляем крыльчатку осевого вентилятора. Включаем электродвигатель. Поток воздуха в полости быстро прекращается. Делаем вывод в стиле СТО: При начальном движении масса воздуха в соответствии с СТО настолько возросла, что вентилятор не в состоянии её переместить. Правильные ответы, увы, много проще. В первом случае по мере разгона частицы сила, толкающая её со стороны поля, снижается по причине уменьшения скольжения частиц поля относительно заряженной частицы и создаётся иллюзия роста массы. Во втором случае воздух в полости начинает вращаться вместе с валом и крыльчаткой. Воздух становится неподвижным относительно крыльчатки и скольжение снижается до нуля. Для первого случая обнаружены и другие факторы, мешающие правильному истолкованию результатов.

До 1993 года, года издания [2], гравитационные волны в соответствии с ОТО не были обнаружены. Но в 2016 году трём исследователям, будущим нобелевским лауреатам, гравитационные волны всё же удалось зарегистрировать. Однако …

- Проверить это достижение вряд ли удастся кому-либо. Дело в том, что по мнению многих зарегистрированные волны возникли при столкновении массивных чёрных дыр где-то в глубинах космоса. А такие столкновения происходят не чаще чем раз в миллион лет. К тому же существование чёрных дыр всё ещё находится под вопросом.

- Не ясно, как исследователи в эксперименте отстроились от мешающих факторов.

- Вновь испечённые нобелевские лауреаты не знают физической природы обнаруженных ими возмущений. Возможно и ОТО здесь не причём, если гравитационные волны являются низкочастотными колебаниями плотности эфира или другими его проявлениями.

Основы современной теоретической физики были заложены в 1905г. статьёй «К электродинамике движущихся тел». Прошло 113 лет. Каковы же реальные результаты «триумфального» шествия теории относительности? Увы, их нет! Следствия теории не подтверждены экспериментально. Предположения о Великом взрыве, разбегании галактик, «чёрных дырах» и гравитационных волнах проверить крайне затруднительно, также, как и убедиться в правильности постулата ОТО о равенстве скоростей распространения электромагнитных и гравитационных волн. Осталась неясной физическая природа электрического заряда, электрического и магнитного поля и т.д., см. [3].

Но, «Сводя физику к пространственно-временным искажениям, современная физическая теория исключила собственно физику процессов из рассмотрения вообще и положила тем самым предел познания физических процессов», [2]. Так что искажения пространства, показанные на рассматриваемой эмблеме лишены всякого физического смысла.

Список литературы

относительность теория эмблема университет

1. Словарь иностранных слов/ под ред. И.В. Лёхина и проф. Ф.Н. Петрова; издание пятое стереотипное. Государственное изд.-во иностранных и национальных словарей, Москва - 1955.

2. Ацюковский В.А. Материализм и релятивизм. Критика методологии современной теоретической физики.- М.: Инженер, 1993. - 192 с.

3. Саликов М.П. Студентам о проблемах с электричеством и не только [Электронный ресурс]/ Саликов М.П.// Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры: материалы Всерос. Науч. Метод. Конф., 31 янв. - 2 февр. 2018 г., Оренбург/ М-во образования и науки Рос. Федерации, Федер.гос. бюджет. образоват. Учреждение высш. Образования «Оренбург. Гос. ун-т». - Электрон. Дан. - Оренбург: ОГУ, 2018. -. - С. 2983-2988..-6 с. http://artlib.osu.ru/web/books/article-all/82212-20180814.pdf

Размещено на Allbest.ru