Хоть мы откроем здесь и что-то новое, но в основном займемся пересмотром того же круга явлений с новой точки зрения. Цель того – показать дееспособность классической физики в релятивистской области и мировом пространстве, а также несостоятельность ее критики релятивистами.
Инструментом наших исследований будут служить самоорганизующиеся системы, в том числе - описанные выше системы из генераторов, понимаемые как реальные технические устройства, искусственные упругие тела или измерительные приборы. Такие системы могут существовать автономно, двигаться и претерпевать ускорения, как и тела естественные, они тоже упруги и тоже имеют размеры, к которым относится всё, что говорит теория относительности о размерах тел вообще. Но в них не прячутся особые законы микромира, поля иной природы или что-то иное, на что можно бы сослаться, говоря о постоянстве размеров. Расстояния в них всегда меняются пропорционально длинам стоячих волн. Непрочность этих систем и излучения из них не имеют здесь значения. Будем считать, что системы не деформированы внешними силами, и их элементы стоят в устойчивых положениях.
Нам придется изучать явления, которые проявляются лишь при скоростях, сравнимых со скоростью света. Наблюдать же за изучаемым объектом мы можем только с помощью света или иных электромагнитных волн, скорость которых в таких случаях сравнима со скоростью наблюдаемого объекта. Появляются связанные с этим ошибки наблюдения, которые в ряде случаев не могут быть вычислены и искажают или даже полностью скрывают наблюдаемое явление. Частная теория относительности отличается тем, что ошибки наблюдения не считает ошибками, даже не говорит о них, а результаты ошибочных наблюдений полагает относительной истиной, за которой вовсе не скрыта истина другая - абсолютная. На движения, наблюдаемые без ошибок, эта теория не распространяется. Мы не будем придерживаться той парадигмы всеобщей относительности, которая отрицает абсолютные факты и истины, полагая все истины, факты и критерии лишь относительными, потому непостоянными и необязательными. Ошибки наблюдения будем четко отделять от наблюдаемых явлений.
Рассматривая системы в движении вокруг нас по окружности, мы наблюдали бы без искажений, как зависят от скорости их размеры и текущие в них процессы. В этом случае расстояние между нами и объектом наблюдения постоянно, поэтому свет или другие электромагнитные сигналы, несущие информацию о наблюдаемом объекте, приходят к нам с запаздыванием, но всегда одинаковым и известным, и мы видим события прошедшие, но не искаженные. Когда же объект движется прямолинейно в пустом пространстве, информация о нем искажается ошибкой наблюдения, связанной с переменным расстоянием, переменным и не известным по величине запаздыванием сигналов наблюдения, и системы становятся, как говорят в технике, ненаблюдаемыми. Для коррекции ошибок нужно бы знать не только величины скоростей наблюдателя и объекта наблюдения, но и сигнала наблюдения в мировом пространстве, т.е. абсолютную скорость сигнала. Но такая информация нам пока недоступна. Она и заменяется обычно постулатами и мнениями, которые объективной информацией не являются.
Мы рассмотрим те же явления, что и теория относительности, но в движениях наблюдаемых, где нет ошибок наблюдения и все величины определимы без знания абсолютной скорости света. Наши системы в прямолинейном движении полностью наблюдаемы тогда, когда для наблюдения используются сигналы, более быстрые, чем волновое поле, связывающее систему воедино. В пустом пространстве таких сигналов нет. Однако, электромагнитные поля системы можно замедлять, помещая системы в электромагнитные устройства и среды, и они становятся наблюдаемыми с помощью обычного (не замедленного) света. Электромагнитные явления в средах и в пустом пространстве описываются принципиально теми же уравнениями Максвелла, поэтому поведение систем в среде и в пустоте столь же принципиально одинаково.
Существуют такие электромагнитные среды, в том числе жидкие, в которых скорость электромагнитных волн (в некотором диапазоне частот) много меньше, чем в пустоте. Будем представлять себе, что наши системы из генераторов погружаются в такую жидкость, она заполняет промежутки между элементами, и волновые поля движутся в ней. Существуют волноводы, в которых скорость волн может быть как угодно малой. Например, металлические трубы со стенками в виде щетки. Можно помещать системы и в них, как в среду без трения, что и будем иметь в виду, игнорируя трение в дальнейшем. Системы с медленными волнами становятся наблюдаемыми через обычные (не замедленные) световые сигналы, и ошибки наблюдения не скрывают за собой истинных событий, как это происходит при наблюдениях вне среды, где скорости всех электромагнитных волн одинаковы. Кроме того, движение системы относительно среды можно рассматривать, приводя в движение среду и оставляя систему неподвижной. Тогда можно полностью исключить эти ошибки.
Система координат классической физики приспособлена к тому пониманию пространства и времени, что дано нам от природы. В применении к мировому пространству это воображаемые прямые оси во вселенной и единое в ней время. Такая система координат абстрактна, зато от размеров тел, скорости света, кривизны лучей света, хода часов и процессов не зависима. Система координат теории относительности материальна. Это "система жестких стержней" и расставленных вдоль них часов, которые синхронизируются с помощью световых сигналов и зависимо от их скорости. Жесткие стержни в ней - это реальные твердые тела – самоорганизующиеся системы, от размеров которых зависят ее масштабы.
Материальную релятивистскую систему координат можно составить и из искусственных тел, построенных из генераторов. Часы, расставленные вдоль ее осей, можно сделать, подключив к генераторам счетчики числа колебаний и выведя результаты счета на часовые табло. Часы эти при изменениях скорости не нужно синхронизировать, они синхронизируются сами, и так, как требует теория относительности. Вы можете не соглашаться с автором в вопросе об устройстве твердых тел. Этого не требуется. Система координат из генераторов реальна сама по себе, как техническое устройство и измерительный прибор. Та и другая системы координат (из естественных тел и из генераторов) как релятивистские идентичны и равноправны, что можно строго доказать на основе теории относительности, рассмотрев их совместное движение в пространстве с точки зрения наблюдателей, движущихся с разными скоростями. Они идентичны и с классической точки зрения.
О постоянстве размеров естественных тел, как и масштабов построенной из них системы координат еще можно было спорить. А вот масштабы системы координат, построенной из генераторов, пропорциональны длинам электромагнитных волн бесспорно. А длины волн мы можем в них уменьшить. Представим себе, что промежутки между генераторами заполняются жидкой средой, постепенно замедляющей скорость волн. Это приводит к уменьшению в той же степени длин волн, сокращению размеров системы координат и ее масштабов. Но скорость и длины медленных волн в среде, будучи измерены в этих новых уменьшенных масштабах, кажутся прежними, не уменьшенными, такими же, как были в пустоте.
Пусть теперь эта среда затечет и в сами генераторы - в их катушки и конденсаторы, окружит провода. Это приведет к увеличению индуктивности катушек и емкости конденсаторов, что в свою очередь приведет к уменьшению частоты колебаний в них, к замедлению хода часов, увеличению длин волн, размеров системы координат и ее масштабов вплоть до восстановления прежних размеров. И снова скорость электромагнитных волн, измеренная в новых масштабах длины и времени, будет казаться прежней. Естественно: за каждую единицу времени (период одного колебания) волны всегда проходят ровно одну единицу расстояния (длину одной волны).
Даже если среду сделать анизотропной или привести в движение, и скорость поля относительно координат станет различной в разных направлениях, то изменится синхронизация часов системы координат, и так, что скорость поля, измеренная в новой системе часов, опять будет казаться прежней и одинаковой во всех направлениях. И мы начинаем понимать, что постулат Эйнштейна о постоянстве скорости света вытекает из свойств принятой им системы координат. Установка масштабов и часов в ней определяются ходом электромагнитных волн. Длина этого "резинового метра" меняется пропорционально скорости электромагнитных полей и длительности процессов, измеряющих время, а разность хода часов зависит от хода полей. Эти "резиновые" свойства меры, фактически найденные еще Эйнштейном, теория относит к измеряемому объекту - пространству-времени, постулируя постоянство меры. А та информация, которую мы здесь находим, содержится в иной форме в теории относительности, и содержалась в ней изначально.
Если в реальном пространстве скорость света или скорость течения процессов (ход часов) не всюду и не всегда одинаковы, то релятивистская система координат этого не покажет. Она сама будет меняться в зависимости от хода лучей света и процессов, и меняться так, что измеренная в ее масштабах скорость света всегда будет казаться одинаковой. Таково свойство самой системы координат.
Рассмотрим теперь наши системы в движении.
Сделаем сначала оговорку. Некогда Физо своим экспериментом доказал, что скорость электромагнитных волн в среде определяется не целиком средой, но и еще чем-то: "эфиром", пространством, физическим вакуумом - называйте, как угодно. Электромагнитные волны в движущейся среде движутся так, будто во всякой реальной среде есть еще одна всепроникающая среда - "эфир", который не движется вместе со средой. Движущаяся среда увлекает волны за собой, но не в полной мере и не всякая среда. Это затрудняет нам рассуждения. Но, если скорость волн замедлена средой во много раз, она определяется в основном средой, и волны в той же степени тогда движутся относительно среды, но уж никак не относительно наблюдателей, тем более - стоящих вне среды.