к оглавлению

Р Е Ц Е Н З И Я

на цикл работ В. Н. Стрельцова "Концепция релятивистской (локационной) длины, ее применения в физике высоких энергий и основанная на ней локационная формулировка теории относительности"

Выдвинутый на соискание премии ОИЯИ за 1992 год цикл работ В. Н. Стрельцова включает две его работы последних лет, в которых он обобщает свои 25-ти летние исследования на данную тему (его первая работа о релятивистском эффекте удлинения вышла в 1967 году ).

Надо полагать, что вторжение автора в обсуждение самих основ современной физики не встретило одобрения и поддержки его коллег, а подмеченный им эффект релятивистского удлинения, казалось бы, противоречащий усвоенному со студенческой скамьи релятивистскому сокращению длин, мог послужить причиной осуждения или, в лучшем случае, умолчания его работ. Это обстоятельство явно наложило отпечаток излишнего противоборства на весь цикл публикаций автора.

Отстаивая свой взгляд, автор часто вместо критики догматического понимания некоторых положений релятивистской теории выступает с отрицанием самих положений теории. Конечно, эти серьезные перекосы имеют не только полемическое происхождение: они свидетельствуют и об ограниченном, одностороннем понимании всего обсуждаемого автором комплекса вопросов. Как будет видно из дальнейшего, именно такого рода ошибочные утверждения не позволяют мне поддержать присуждение премии ОИЯИ данному циклу работ В. Н. Стрельцова, несмотря на справедливость отстаиваемого автором положения о существовании эффекта релятивистского удлинения.

В рецензируемой обзорной статье "Релятивистская длина в физике высоких энергий" (ЭЧАЯ, 1991 г.,т.22, вып.5) В. Н. Стрельцов подробно обсуждает целый ряд физических задач, в которых непосредственно проявляется релятивистский эффект удлинения пространственных расстояний в лабораторной системе наблюдения по сравнению с пространственными характеристиками того же физического явления в движущейся инерциальной системе. К сожалению, ни в этой обзорной статье, ни в своих оригинальных статьях, автор не делает из рассмотренных примеров обобщающего вывода о том, что доказываемый им эффект релятивистского удлинения имеет бесспорное обоснование в тех случаях, когда движущаяся инерциальная система оказывается определенным образом выделена самим рассматриваемым физическим явлением.

Эта выделенность инерциальной системы, движущейся относительно лабораторной системы наблюдения, непосредственно связана с тем, что исследуемый физический процесс в данной системе развивается симметрично от некоторого центра в двух противоположных направлениях, параллельном и антипараллельном направлению относительного движения рассматриваемых систем координат. Во всех случаях симметричного развития процесса в движущейся системе отсчета физический смысл имеют пространственные характеристики, соответствующие собственной одновременности именно этой движущейся системы координат, а не системы наблюдения за происходящим процессом. Поэтому согласно релятивистскому преобразованию пространственно-временного интервала в такой движущейся системе отсчета всегда будем иметь минимальное пространственное расстояние между рассматриваемыми событиями и соответствующее увеличение на релятивистский фактор получает пространственный промежуток в системе наблюдения.

Так, к примеру, в движущейся системе центра масс сталкивающихся нуклонов ультравысоких энергий возникает симметрично расширяющееся адронное облако, пространственные размеры которого имеют смысл для каждого заданного момента собственного времени этой движущейся системы координат. Для лабораторной системы будет наблюдаться соответственно эффект релятивистского удлинения размеров адронного облака. К приведенному примеру можно отнести рассмотренные в обзорной статье В. Н. Стрельцова случаи появления больших продольных расстояний в ядерных взаимодействиях при высоких энергиях (продольные размеры области множественной генерации частиц в гидродинамической модели, определение размеров области генерации тождественных частиц и другие задачи адронной физики).

Вовсе не все разбираемые в статье примеры имеют прямое отношение к обсуждаемому релятивистскому эффекту удлинения пространственной компоненты интервала. Таким отступлением от основной темы, на мой взгляд, являются раздел о запаздывающих потенциалах и соответствующих пространственных расстояниях и раздел о видимых размерах быстродвижущихся объектов. Кстати, при обсуждении последнего вопроса автору обзорной статьи следовало бы сослаться на статью Террелла и статью Пенроуза, в которых в 1959 году впервые было обращено внимание, что в оптических наблюдениях быстродвижущихся тел происходят отклонения от ожидаемого релятивистского сокращения размеров (см. по этому поводу замечательную статью В. Вайскопфа: Physics Today 13, 24, 1960; УФН 84, в.1, 183, 1964).

Отмеченное выше расширение круга рассматриваемых вопросов может показаться вполне естественным только из-за привлечения автором концепции локационной трактовки СТО, которая на самом деле не имеет прямого отношения к обсуждаемому эффекту релятивистского удлинения. В 1964 году в книге Г. Бонди метод локационных измерений был положен в основу чрезвычайно простого способа получения всех результатов релятивистской кинематики. На русском языке книга известного английского ученого была издана в 1967 году ("Относительность и здравый смысл", изд."МИР").

Видимо, изложенный в этой книге локационный метод помог В. Н. Стрельцову прийти в 1967 году к своему выводу о релятивистском удлинении (я вынужден прибегнуть здесь к предположительным суждениям, поскольку в рецензируемых работах нет даже упоминания о локационном подходе Г. Бонди хотя в самом названии выдвинутого цикла данный эпитет фигурирует дважды; правда, из нескольких десятков написанных на эту тему В. Н. Стрельцовым работ в трех из них все же содержатся малозначащие ссылки на книгу Бонди).

Вместе с тем высказанное выше предположение делает понятным сохранение даже в заключительных статьях автора весьма странной логики введения релятивистского удлинения пространственного отрезка l  =  l0 γ (формула 3) как среднеарифметического двух различных результатов локационного измерения длины одного и того же отрезка при его движении навстречу локационному сигналу и в противоположном направлении. Для такого усреднения невозможно привести какого-либо физического обоснования, а автор даже не отмечает формального совпадения результата предложенного усреднения двух различных локационных измерений с результатом специального измерения длины отрезка, когда оба локационных сигнала посылаются в противоположные направления точно в момент прохождения серединой движущегося отрезка точки расположения локатора.

Такое введение формулы удлинения я назвал весьма странным еще и потому, что само соотношение l  =  l0 γ непосредственно получается как преобразование пространственной компоненты так называемого пространственно-подобного интервала между двумя событиями в случае, когда физическими соображениями может быть обоснован выбор их одновременными в заданной движущейся системе координат. Не следует только связывать этот выбор событий с такой условной процедурой измерения как одновременная засветка концов движущегося отрезка. К физическому обоснованию выбора одновременных в движущейся системе событий могут быть отнесены лишь сами исследуемые физические процессы в данной системе отсчета. Для уяснения этого обязательного условия возникновения релятивистского эффекта полезно представить себе приведенную ниже простейшую схему мыслимого физического эксперимента.

Допустим, что в движущейся системе покоится твердый стержень, к концам которого прикреплены детонаторы. Пусть точно в середине данного стержня специальным генератором возбуждается ударная волна, обеспечивающая одновременное срабатывание детонаторов. Хотя длина стержня в лабораторной системе равна l’  =  l0 /γ взрывы детонаторов будут разделены в этой системе наблюдения пространственным промежутком l  =  l0 γ, l - длина стержня в движущейся системе и γ - релятивистский фактор, численное значение которого неограниченно возрастает при приближении скорости движения v к скорости света с [γ = (1 – v2/c2 )-1/2].

Увеличение расстояния в лабораторной системе между взрывами выражает специфику данных событий, обусловленных симметрично распространявшимся в движущейся системе физическим процессом. Полученный результат ни в коем случае не следует противопоставлять обычному релятивистскому сокращению того же движущегося отрезка. Отвергать на этом основании факт сокращения длины движущегося стержня было бы равносильно запрещению кинематического описания движения концов стержня в заданной лабораторной системе, поскольку на вопрос, где находятся в данный момент времени концы движущегося стержня мы всегда получим конкретный ответ, подтверждающий факт сокращения длины стержня. Напротив, принимая факт сокращения длины стержня, мы не должны удивляться тому, что взрывы детонаторов на его концах удалены друг от друга на 7п большее

расстояние, поскольку они происходят не одновременно от движущихся в данной системе детонаторов.

Я остановился на разъяснении недопустимости противопоставления эффекта удлинения обычному релятивистскому сокращению длины по той причине, что в выдвинутой на премию ОИЯИ работе В. Н. Стрельцова полностью отрицается традиционное релятивистское сокращение длин, основанное на тех же релятивистских преобразованиях пространственной компоненты интервала, но при выборе одновременных событий в лабораторной системе координат.

Приведу несколько утверждений автора, убедительно свидетельствующих о непонимании самой сути обсуждаемой релятивистской теории. Все они взяты из второй рецензируемой работы В. Н. Стрельцова, само название которой "Современная теория относительности" (D2-92-341) вместе с приведенным списком литературы говорит о претензии автора на существенное обновление фундаментальной физической теории начала ХХ века.

1) Во введении (стр.2) автор говорит о том, что сформулированная в начале нашего столетия СТО использует такие "прежние понятия" и "старые термины", которые, по существу, отвергнуты новой теорией. "Сюда в первую очередь - утверждает автор - следует отнести понятие твердого стержня (масштаба)" Вместе с тем "такая основополагающая сущность, как система отсчета – продолжает автор - мыслилась в виде каркаса из твердых стержней ..." Из дальнейших рассуждений автора становится ясно, что под термином "твердый стержень" он подразумевает абсолютно твердый стержень, по которому "возмущение, например, от одного конца стержня к другому распространяется практически мгновенно."

Таким образом, автор не понимает, что традиционная формулировка СТО вовсе не нуждается в абсолютно твердых телах и что используемые в системах отсчета представления о каркасах и пространственных масштабах должны исходить из физических свойств реальных твердых тел, соответствующих требованиям СТО. Так, расстояние между атомами в кристалле NaCl может быть и на практике использовано в качестве созданного самой природой эталона длины в любой инерциальной системе подобно принятому в качестве эталона длине волны желтой линии в спектре излучения атомов Nа.

При этом обязательным требованием СТО будет использование только покоящихся в каждой инерциальной сиcтеме кристаллов или спектральных источников света.

2) В разделе 1 (стр.3-4) делается следующее странное утверждение: "Именно поэтому общепринятое определение длины (связанное с установлением одновременного положения концов стержня) противоречит принципу относительности, поскольку зависит от системы отсчета".

Тогда по логике автора, и все другие величины, абсолютные в классической физике, но относительные в СТО ( такие, как временной интервал, инертная масса...), следовало бы считать противоречащими принципу относительности. На самом же деле принцип относительности в СТО характеризуется иными инвариантами (квадратом пространственно-временного интервала, квадратом массы покоя и т. д.), а также равноправием относительных эффектов, т. е. сокращается не только движущийся в лабораторной системе стержень, но точно такое же сокращение в движущейся системе испытывает стержень, покоящийся в лабораторной системе координат.

По моему глубокому убеждению, человек, путающийся в таких исходных положениях теории, не имеет морального права выступать в печати со своими "разъяснениями" важнейших вопросов фундаментальной теории, поскольку ошибочные утверждения в этом случае приносят бесспорный вред даже будучи представлены вместе с новыми и правильными утверждениями автора.

3) В том же разделе 1 на стр.4 делается еще одно удивительное для знающего теорию относительности утверждение: "Таким образом, сокращенная длина не является компонентой 4-вектора, а тем самым общепринятое определение не удовлетворяет условию лоренц-ковариантности.

Но с точки зрения теории относительности это страшный приговор, означающий, по существу, что одновременной (мгновенной) длине нет места в этой теории".

Не буду останавливаться на том, как автор запутался на этот раз буквально "в двух соснах" и пришел к этому патологическому выводу. Меня больше удивляет, как мог НТС ЛВЭ включить эту последнюю работу с явно безграмотными утверждениями в цикл работ, выдвинутых на премию ОИЯИ.

А. А. Тяпкин

к оглавлению

Знаете ли Вы, что такое "Большой Взрыв"?
Согласно рупору релятивистской идеологии Википедии "Большой взрыв (англ. Big Bang) - это космологическая модель, описывающая раннее развитие Вселенной, а именно - начало расширения Вселенной, перед которым Вселенная находилась в сингулярном состоянии. Обычно сейчас автоматически сочетают теорию Большого взрыва и модель горячей Вселенной, но эти концепции независимы и исторически существовало также представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва. Именно сочетание теории Большого взрыва с теорией горячей Вселенной, подкрепляемое существованием реликтового излучения..."
В этой тираде количество нонсенсов (бессмыслиц) больше, чем количество предложений, иначе просто трудно запутать сознание обывателя до такой степени, чтобы он поверил в эту ахинею.
На самом деле взорваться что-либо может только в уже имеющемся пространстве.
Без этого никакого взрыва в принципе быть не может, так как "взрыв" - понятие, применимое только внутри уже имеющегося пространства. А раз так, то есть, если пространство вселенной уже было до БВ, то БВ не может быть началом Вселенной в принципе. Это во-первых.
Во-вторых, Вселенная - это не обычный конечный объект с границами, это сама бесконечность во времени и пространстве. У нее нет начала и конца, а также пространственных границ уже по ее определению: она есть всё (потому и называется Вселенной).
В третьих, фраза "представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва" тоже есть сплошной нонсенс.
Что могло быть "вблизи Большого взрыва", если самой Вселенной там еще не было? Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

Bourabai Research Institution home page

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution