Полная версия
ΔЕк = Δ (m * c2) (10)
Т.к. кинетическая энергия покоящейся частицы равна нулю, то из дифференциального соотношения (10), определяющего кинетическую энергию с точностью до константы, немедленно следует формула (6):
Eк = E – E0 = m0 * c2 / корень (1 – v2 / c2) – m0 * c2 (6)
Eк = m0 * c2 * (1 / корень (1 – v2 / c2) – 1)».
Однако, если уж и ссылаться на классическую физику при выводе формулы Эйнштейна, как об этом заявлено вначале вывода, то следует учитывать, что в классической физике путь, на котором совершается работа над движущимся равноускоренно телом за время этой работы оценивается средней разностной скоростью движения между конечной и начальной скоростью пути, равной половине этой разности ΔVср. = ((Vк – Vн) / 2). При этом формула (7) в классической физике должна выглядеть следующим образом:
ΔEк = F * Δr = F * ΔVср. * Δt = ΔVср. * ΔP = ΔVср * Δ (m * ΔVср) =
= m * ΔVср.2 / 2 (7*)
В этом случае правые части классического выражениях (7*) и (9) естественно не совпадают, т.к. (9) получена исходя из релятивистских представлений в частности о массе (3), которые не могут совпадать с классической механикой, т.к. это принципиально разные теории. Следовательно, если основываться на классических представлениях о работе-энергии, то вывод ФЭ в корне не верен:
ΔЕк ≠ Δ (m * c2)
А если убрать из классической энергии множитель «1/2», как это безо всяких на то оснований сделали авторы, то нечего собственно и выводить. Достаточно просто подставить в искажённую таким образом формулу скорость с вместо скорости v, что есть прямой подлог вывода!
Кроме того, доказательства, основанные на положениях самой доказываемой теории, т.е. в частности на релятивистской массе (3), которая не имеет никакого отношения к соотношениям (7), являющихся искажением классических соотношений (7*), это чистейшей воды тавтология, которая никому ничего не доказывает. Это нарушение всех мыслимых и немыслимых законов логики.
Таким образом, при «углублённом изучении» оказывается, что вывод формулы Эйнштейна принципиально не может быть основан на классическом понятии работы-энергии и на классической массе, не зависящей от оптических эффектов СТО.
Энергия и работа это мера преобразования напряжение-движение. При этом, как было показано выше в главе (1.2.1.), благодаря отрицательной обратной связи процесса преобразования напряжение-движение, скорость вновь образующегося движения не может установиться мгновенно без ускорения, что и определяет физическую сущность явления инерции с ускорением инерции. Поэтому количество работы или затраты энергии на ускорение массы на участке пути, на котором ускорение изменяется от нуля до его конечного значения, оценивается средней скоростью преобразования напряжение-движение ускоряемой массы.
Тогда с учётом скорости света, выражение для энергии должно иметь вид:
ΔЕк = m * c2 / 2
Но это только половина эйнштейновской формулы энергии. Релятивисты полагают, что дальнейший рост энергии при достижении конечной скорости света, осуществляется исключительно только за счёт роста массы. Однако даже если бы это было и так, то усредняющий множитель должен сохраняться в формуле энергии в любом случае, т.к. ничто в природе не может изменяться мгновенно, тем более масса, которая и есть мера инерции, т.е. противодействия какому-либо изменению чего-либо. Следовательно, рост энергии до величины (ΔЕк = m * c2), если уж (с) является предельной скоростью в природе, к сожалению для релятивистов, принципиально невозможен.
Кроме того, рост массы не является достоверно установленным фактом. В экспериментах по разгону массы в электромагнитном поле, когда скорость массы приближается к скорости распространения ускоряющего воздействия поля, интенсивность разгона за счёт выравнивания градиента скоростей уменьшается даже безо всякой дополнительной массы. Следовательно, аномальный рост энергии поля по отношению к скорости массы вполне может быть обусловлен затратами на генерацию ускоряющего поля. Но тогда выражение для релятивистской массы (3), которое лежит в основе вывода, нельзя считать достоверным.
Релятивистская энергия принципиально противоречит классическому определению работы по преобразованию напряжение-движение, т.к. отсутствие множителя «½» означает и отсутствие изменения скорости движения, т.е. отсутствие собственно самой работы. А если нет работы, то нет и никаких результатов работы ни по массе, ни по размеру, ни по времени, ни по энергии. На нет, как говорится, и суда нет! Это означает, что перефразируя басню Крылова, как бы релятивисты ни садились, в музыканты физики они явно не годятся.
Вот вам и «Физика для углублённого изучения». На протяжении более века великую чушь нам преподносят, как великое достижение – «вершину» человеческой мысли, которое понимают якобы только избранные. Однако на самом деле это есть не что иное, как научное преступление или заговор против человечества, что собственно одно и то же.
Приведём ещё один широко распространённый вывод формулы Эйнштейна. Болотовский Б. Простой вывод формулы E = mc2 //Квант. – 2005. – №6. – С. 2—7.
http://www.physbook.ru/index.php/Kvant._Вывод_формулы_E_%3D_mc2#.D0.92.D1.8B.D0.B2.D0.BE.D0.B4_.D1.84.D0.BE.D1.80.D0.BC.D1.83.D0.BB.D1.8B_E_.3D_mc2
«Рассмотрим покоящееся тело массой m. Предположим, что это тело одновременно излучает два фотона в прямо противоположных направлениях. Оба фотона имеют одинаковые частоты ω и значит, одинаковые энергии E = ℏω, а также равные по величине и противоположные по направлению импульсы. В результате излучения тело теряет энергию
ΔE=2ℏω (9)
Потеря импульса равна нулю, и, следовательно, тело после излучения двух квантов остается в покое.
Рассмотрим теперь ту же картину с точки зрения наблюдателя, который движется по оси x влево (т.е. в отрицательном направлении оси x, направленной вправо) с малой скоростью v. Такой наблюдатель увидит уже не покоящееся тело, а тело, движущееся с малой скоростью вправо. Величина этой скорости равна v, а направлена скорость в положительном направлении оси x. Тогда частота, излучаемая вправо, будет определяться формулой (7) для случая излучения вперед (эффект Доплера):
ω′=ω * (1+ v / c).
Соответственно, частота фотона, излучаемого движущимся телом влево, определяется формулой (8) для случая излучения назад:
ω″=ω * (1— v / c).
Поскольку, из-за эффекта Доплера, частоты излучения вперед и назад различны, энергия и импульс у излученных квантов также будут различаться. Квант, излученный вперед, будет иметь энергию
E′=ℏω′=ℏω * (1+ v /c)
и импульс
p′=ℏω′ / c=ℏω * (1+ v / c) / c.
Квант, излученный назад, будет иметь энергию
E″ =ℏω″ =ℏω * (1— v / c)
и импульс
p″=ℏω″ / c =ℏω * (1— v / c) / c.
При этом импульсы квантов направлены в противоположные стороны.
Важно здесь подчеркнуть, что это один и тот же процесс, но с точки зрения разных наблюдателей. Один наблюдатель покоится относительно излучающего тела, а второй – движется.
Подсчитаем баланс энергии и импульса для второго случая. Потеря энергии в системе координат, где излучатель имеет скорость v, равна
ΔE′ = E′ + E″ = ℏω * (1 + v / c) + ℏω * (1 – v / c) = 2ℏω = ΔE,
т.е. она такая же, как и в системе, где излучатель покоится (см. формулу (9)). Но потеря импульса в системе, где излучатель движется, не равна нулю, в отличие от системы покоя:
Δp′ = p′ – p″ = ℏω * (1 + v / c) / c – ℏω * (1- v / c) / c = ℏωv / c2 + ℏωv / c2 =
= (2ℏω / c) * v / c = ΔE * v / c2 (10)
Движущийся излучатель теряет импульс ΔE * v / c2 и, следовательно, должен, казалось бы, тормозиться, уменьшать свою скорость. Но в системе покоя излучение симметрично, излучатель не меняет скорости. Значит, скорость излучателя не может измениться и в той системе, где он движется. А если скорость тела не меняется, то как оно может потерять импульс?
Чтобы ответить на этот вопрос, вспомним, как записывается импульс тела массой m:
p = mv
– импульс равен произведению массы тела на его скорость. Если скорость тела не меняется, то его импульс может измениться только за счет изменения массы:
Δp = Δmv
Здесь Δp – изменение импульса тела при неизменной скорости, Δm – изменение его массы.
Это выражение для потери импульса надо приравнять к выражению (10), которое связывает потерю импульса с потерей энергии. Мы получим формулу
ΔE * v / c2 = Δmv
ΔE / c2 = Δm
или
ΔE = Δmc2,
которая означает, что изменение энергии тела влечет за собой пропорциональное изменение его массы. Отсюда легко получить соотношение между полной массой тела и полным запасом энергии:
E = mc2»
Но, во-первых, в следствие конечности скорости света наблюдатель получает искажённую информацию о реальной физике наблюдаемых объектов и процессов. Степень искажения определяется скоростью света, скоростью относительного движения объекта и наблюдателя и рассчитывается в соответствии с эффектом Доплера. Объективную информацию можно получить только в неподвижной системе объекта или же в любой другой системе, но при условии бесконечности скорости информационного сигнала, когда не зависимо от расстояния до точки наблюдения любой наблюдатель получает точно такую же информацию, что и в неподвижной системе объекта. В противном случае наука физика превращается в простое описание видений без раскрытия физической сути происходящего.
Во-вторых, совершенно очевидно, что физика процесса в обеих системах объективно не меняется, о чём собственно говорится и в самом выводе: «Важно здесь подчеркнуть, что это один и тот же процесс, но с точки зрения разных наблюдателей.» Поэтому судить о физике процесса можно только по объективной информации, а вовсе не по оптическим иллюзиям наблюдателя.
«Если в системе покоя излучение симметрично, излучатель не меняет скорости. Значит, скорость излучателя не может измениться и в той системе, где он движется.» – пишет автор вывода. Но по той же самой логике не может также измениться частота и скорость фотонов, т.е. их импульс. Если из движущейся системы реально видно, что источник «поехал», а вам предлагается не верить глазам своим, то почему в нарушение этой логики вы должны верить в изменение импульса фотонов в той же самой ситуации?! Если уж говорить об объективности процесса, то она не может быть избирательной, тем более внутри одного и того же вывода. Налицо явное мошенничество автора вывода, перечёркивающее всё доказательство ФЭ.
В-третьих, судить об изменении импульса источника по кажущемуся или отсутствующему изменению импульса или энергии фотонов не корректно. После отрыва от излучателя фотоны уже не имеют к физике самого излучателя никакого отношения. Даже если бы их импульс или энергия после отрыва от источника реально изменились бы в любой системе, на сам источник это уже никак повлиять не может.
В-четвёртых, изменение массы объекта может быть только по причине её изъятия или добавления к объекту любым доступным способом. Судить же об изменении массы источника в добавление к п. 3 по гипотетическому, никем не доказанному превращению материи в нематериальную энергию, в нарушение закона сохранения материи, не корректно. Энергия, т.е. действие изменяет другое действие – движение, но не количество предмета действия – массу. Поэтому переменной величиной в импульсе изолированного после излучения объекта может быть исключительно только скорость, но не масса.
В-пятых, фотоны, об изменении импульса, которых идёт речь в выводе, не имеют массы покоя и не могут двигаться ни с какими другими скоростями, кроме скорости света. При этом в процессе движения масса и скорость фотонов в соответствии со 2-м постулатом СТО не меняется ни в самой ИСО, ни при смене ИСО. Следовательно, ссылка на изменение импульса фотонов, о котором судят по изменению объективно неизменной, кстати, энергии фотонов, несостоятельна.
В-шестых, энергия и работа – это количественная оценка процесса преобразования напряжение-движение, т.е. действия над объектами или их взаимодействия. Как объектов их не существует. Объект и действие над ним – это принципиально разные вещи. Поэтому ни о какой эквивалентности массы, как количества весомой, грубой, зримой материи и энергии, как бестелесной оценки взаимодействия материи не может быть и речи. Реальная потеря материи-массы излучателем связана с потерей им материи-массы фотонов. Но в представленном выводе оценка потери непосредственно массы фотонов отсутствует.
Ну и, наконец, рассмотрим вывод формулы Эйнштейна (ФЭ) в исполнении самого автора (курсив) с нашими комментариями основным текстом.
Эйнштейн А. «Зависит ли инерция тела от содержащейся в нем энергии?», Берн, Швейцария, получено 27 сентября 1905 г.
«Пусть система плоских волн света, отнесенная к координатной системе (х, у, z), обладает энергией L и пусть направление луча (нормаль к фронту волны) образует угол φ с осью х системы. Если ввести новую координатную систему (ξ, η, ζ), движущуюся равномерно и прямолинейно относительно системы (х, у, z), и если начало координат этой системы движется со скоростью v вдоль оси х, то упомянутая энергия света, измеренная в системе (ξ, η, ζ), будет:
L* = L * (1 – v / c * cos φ) / корень (1 – v2 / c2)
где с – скорость света. В дальнейшем мы воспользуемся этим результатом.»
Эта формула следует из эффекта Доплера и из преобразований Лоренца. Но, как показано выше, преобразования Лоренца это всего лишь мошенническая тавтология, не имеющая под собой ни каких объективных физических оснований, что делает весь вывод бессмысленным. Если кого то это не убеждает, то продолжим анализ в поиске дальнейших бессмысленностей.
«Пусть в системе (х, у, z) находится покоящееся тело, энергия которого, отнесенная к системе (х, у, z), равна Eо. Энергия же этого тела, отнесенная к системе (ξ, η, ζ), движущейся, как выше, со скоростью υ, пусть равна Hо.
Пусть это тело посылает в направлении, составляющем угол φ с осью х, плоскую световую волну с энергией L / 2 (измеренной относительно системы (х, у, z)) и одновременно посылает такое же количество света в противоположном направлении. При этом тело остается в покое относительно системы (х, у, z). Для этого процесса должен выполняться закон сохранения энергии и притом (согласно принципу относительности) по отношению к обеим координатным системам. Если мы обозначим через E1 энергию тела после излучения света при измерении ее относительно системы (х, у, z) и, соответственно, через H1 энергию относительно системы (ξ, η, ζ), то, пользуясь полученным выше соотношением, находим:
Eо = Е1 + (L / 2 + L / 2)
Hо = Н1 + (L / 2 * (1 – v / c * cos φ) / корень (1 – v2 / c2) + L / 2 * (1 + v / c * cos φ) / корень (1 – v2 / c2)) = H1 + L / корень (1 – v2 / c2)»
Здесь Эйнштейн впервые ввел энергию покоя массивного тела, обозначив ее до излучения как Ео, а после – как Е1.
«Вычитая второе равенство из первого, получаем:
(Но – Ео) – (Н1 – Е1) = L (1 / корень (1 – v2 / c2) – 1)
В этом соотношении обе разности вида Н – Е имеют простой физический смысл. Величины Н и Е представляют собой значения энергии одного и того же тела, отнесенные к двум координатным системам, движущимся относительно друг друга, причем тело покоится в одной из систем (в системе (х, у, z)).»
На самом деле у Эйнштейна вычитается первое равенство из второго.
«Таким образом, ясно, что разность Н – Е может отличаться от кинетической энергии K тела, взятой относительно другой системы (системы (ξ, η, ζ)), только на некоторую аддитивную постоянную С, которая зависит от выбора произвольных аддитивных постоянных в выражениях для энергий Н и Е. Следовательно, мы можем положить:
Hо – Eо = Ко + С
H1 – E1 = K1 + C,
так как постоянная С при испускании света не изменяется.
Таким образом, получаем:
Ко – К1 = L (1 / корень (1 – v2 / c2) – 1)
Кинетическая энергия тела относительно системы (ξ, η, ζ) уменьшается при испускании света на величину, не зависящую от природы тела. Кроме того, разность Kо – K1 зависит от скорости точно так же, как кинетическая энергия электрона…»
Что касается аддитивной постоянной С, то это характерно только для ньютоновской энергии. В теории относительности энергия и импульс свободной частицы определены абсолютно однозначно соотношением (Е2 – р2 с2 = m2с4).
«Пренебрегая величинами четвертого и более высоких порядков, можно получить:
Ко – К1 = L / c2 * v2 / 2…»
Поясним эту аппроксимацию. Для |х| <<1:
(1 + х) n ≈ 1 + x * n
Тогда:
Ко – К1 = L (1 / корень (1 – v2 / c2) – 1)
Ко – К1 = L * ((1 – (– ½) * v2 / c2) – 1)
Ко – К1 = L * (½ * v2 / c2)
Ко – К1 = L / c2 * v2 / 2
m = L / c2
L = m * c2
«Из этого уравнения непосредственно следует, что если тело отдает энергию L в виде излучения, то его масса уменьшается на L / c2. При этом, очевидно, несущественно, что энергия, взятая у тела, прямо переходит в лучистую энергию излучения, так что мы приходим к более общему выводу. Масса тела есть мера содержащейся в нем энергии.»
Довольно странный вывод.
Это очень даже существенно. Существенней собственно ничего в мире и нет. Основной закон природы – это закон сохранения материи (ЗСМ), который даже выше закона сохранения энергии (действия), т.к. действие определяется материей и её количеством. В выводе же Эйнштейна ЗСМ подвергается вопиющему нарушению в виде прямого перехода массы-материи в нематериальную лучистую энергию.
Причём это голословное заявление Эйнштейна объективно в выводе ни из чего не следует. Объективно масса излучателя уменьшается по причине потери масс двух фотонов. Однако Эйнштейн без всяких на то оснований ассоциирует энергию двух излучённых по условию вывода фотонов L, не просто с их массой, а с массой всего лишь одного из двух излученных фотонов.
Действительно:
L = m * c2 = 2Lф
Тогда:
Lф = mф * c2 / 2
L / c2 = 2 * mф
или
L / c2 = m2ф
Из этого следует, что по факту энергия соответствует старой доброй ньютоновской формуле. Формула Эйнштейна Е = m * c2 несостоятельна. Вообще говоря, формально формулу релятивисткой энергии Эйнштейн получил уже в предшествующей работе «К электродинамике движущихся тел», Берн, Швейцария, от 30 июня 1905 г:
W = m * c2 * (1 / корень (1 – v2 / c2) – 1)
Здесь ключевое выражение – (m * c2), остальное – преобразования Лоренца. В приведённом выводе Эйнштейн утверждает, что «разность Kо – K1 зависит от скорости точно так же, как кинетическая энергия электрона». А поскольку в пространстве Вселенной, кроме материи и её движения в природе собственно ничего и нет, то все виды энергии, т.е. фактически действия с движением материи, это фактически кинетическая энергия. Тогда после подстановки в Эйнштейновский вывод вместо L → m * c2 и с учётом аппроксимации получим:
Ко – К1 = L / c2 * v2 / 2 = Ко – К1 = m * c2 / c2 * v2 / 2 = m * v2 / 2
Выражение m * c2, полученное Эйнштейном из ньютоновской энергии через тавтологию преобразований Лоренца-Эйнштейна вновь приводит релятивистскую кинетическую энергию к ньютоновской формуле, фактически аннулируя тем самым эту тавтологию. Искусственно подогнанный под преобразования Галилея и постулаты Эйнштейна релятивистский корень уже содержит в себе релятивистскую энергию в виде замаскированной степени «1/2». Естественно, что при обратном преобразовании через аппроксимацию бинома Ньютона вновь проявляется заранее заложенное, что и есть тавтология.
Именно в квадратном корне релятивистского коэффициента сначала прячется, а затем при обратном преобразовании вновь появляется коэффициент «½». Причём в англоязычной Википедии в статье Correspondence principle в параграфе Relativistic kinetic energy этот ловкий фокус приведён в качестве подтверждения верности релятивисткой формулы энергии. Есть такой фокус и в наших учебниках:
«Уравнение Лоренца можно записать в форме Mр = Mо (1 – v2 / c2) -1/2.
Используем аппроксимацию для |х| <<1:
(1 + х) n ≈ 1 + x * n
Тогда:
Мр = Мо +1/2 * Mо * v2 / c2
Обозначим энергию через Е, тогда:
Mр = Mо + Е / c2
∆M = Мр – Мо = Е / c2
Обозначим ∆M = m
Тогда Е = m * c2»
Здесь наглядно показано, как из релятивистского корня сначала получается замаскированная при его помощи ньютоновская энергия Е, а затем та же самая Е ловко превращается в релятивистскую энергию уже безо всякой аппроксимации. Вот только вначале в обозначенной через Е энергии была масса покоя Мо, а затем в той же самой Е она вдруг превратилась в приращение массы ∆M = m, что кстати не соответствует даже СТО. Если это полная энергия Еп = Мр * c2, то в ней масса релятивистская Мр.
Е = 1/2 * Mо v2 = m * c2 = ∆M * c2
Как вам такое художество, в котором простым обозначением ньютоновская энергия удваивается и превращается в релятивистскую?! Ничуть не лучше, чем в оригинальном выводе Эйнштейна, в котором удваивается масса, что так же эквивалентно получению формулы Эйнштейна через мошенническое удвоение ньютоновской энергии. Как видите, ни в одном из представленных выводов не обошлось без мошенничества и тавтологии. Врать стали все с лёгкой руки главного шарлатана Эйнштейна.
«Но что ни говори, он добрый малый; в особенности восхищает меня та ловкость, которая стяжала ему репутацию великого умника. Я говорю о его манере отрицать то, что есть, и распространяться о том, чего не существует».
Эдгар По
Один из наших оппонентов утверждает, что формула Эйнштейна не имеет никакого отношения к обычным телам. Это всего лишь выражение скорости ЭМ волны, через плотность энергии (w) и массовую плотность ЭМ поля (р). Он исходил из того, что формула скорости распространения ЭМ волны следует из теории упругости сплошной среды:
v = корень (G / p),
где G: модуль сдвига.
Переходя к скорости света якобы получаем:
с = корень (w / p),
где
W якобы равна G, т.е. (w = G).
Оппонент сослался, что последнее равенство следует из классической физики, он в него особо не вникал, но доверился классике.
В итоге получаем энергию ЭМ волны:
W = m * c2
Мы же решили вникнуть в это дело поглубже и вот что из этого получилось:
Начнём с модуля сдвига.
Итак, модуль сдвига (G) из Википедии:
Рис. Из Википедии.
«G = τ / ɣ = (F / A) / (∆u / ∆r) = (F * ∆r) / (A * ∆u)
Скорость поперечной волны зависит от модуля сдвига:
с = Корень (G / p)
где р: массовая плотность среды».
Теперь выясним правомерность равенства (w = G).
Пусть энергия сдвига возбуждает энергию поля, и соответственно энергию волны. Остаётся определить эту энергию.
Итак, энергия сдвига, поля и волны равна работе силы (F) на усреднённом участке от (0) до (∆u), т.е. на участке (∆u / 2) (см. Рис. из Википедии) равна:
W = ½ * (F * ∆u)
∆u = ɣ * ∆r
F = τ * ∆r2
Тогда:
W = ½ * (τ * ∆r2 * ∆u)
Определим плотность энергии при (V = A * ∆r = ∆r3):
w = W / V = ½ (τ * ∆r2 * ∆u) /r3 = ½ (τ * ∆u / ∆r)
Умножим правую часть на τ / τ:
w = ½ (τ * τ * ∆u / (τ * ∆r))
Заметим, что ∆u / (τ * ∆r) = 1 / G
Тогда:
w = ½ (τ2 / G)
Отсюда:
G = ½ (τ2 / w)
Как видите, (G) это вовсе не то же самое, что плотность энергии (w). Во всяком случае при чистом сдвиге обычного упругого тела.
С учётом (G) получим:
c2 = ½ (τ2 / (w * p))
Очевидно, что из этого формулу Эйнштейна не слепишь ни для фотонов, ни для ЭМ волны, ни для обычных тел. А теперь посмотрим, что можно действительно слепить из последнего выражения.
Умножим правую часть на (V / V = ∆r3 / ∆r3):
c2 = ½ (τ2 * ∆r3/ (w * p * ∆r3)) = ½ (F2 * ∆r3/∆r4) / (w * m) = ½ (F2/∆r) / (w * m)
c2 = ½ (F2 /∆r) / (w * m)
Ещё раз умножим правую часть на (V / V = ∆r3 / ∆r3):
c2 = ½ (F2 * ∆r2) / (W * m) = ½ W2/ (W * m) = ½ W / m
