Основные гравитационные релятивистские явления

Итак, ранее мы выяснили, что три базовых кинематических релятивистских явления (продольное сокращение длин, рост масс и замедление времени) являются не тремя различными независимыми явлениями, а цепочкой явлений, в которой ключевым является сокращение длин элементарных частиц, оно вызывает рост их масс, рост масс частиц приводит к замедлению процессов в атомоподобных системах. Сопутствующим явлением будет "релятивистское искажение поля" движущихся частиц, что приводит к изменению всех силовых взаимодействий между частицами. Есть ещё один кинематический эффект, про который часто забывают самодеятельные исследователи: наклон луча света, испущенного движущимся излучателем (а также аналогичное изменение диаграмм направленности любого излучателя электромагнитных волн). На практике это означает, что если мы испустили луч света, например, поперёк скорости движения излучателя, то он будет распространяться с точки зрения неподвижного наблюдателя не поперёк, а "наклонившись вперёд" по ходу движения. Причём наклоняется он ровно настолько, чтобы движущийся вместе с излучателем приёмник не обнаружил бы движения.

В точке А находится излучатель, в точке В - приемник. Луч света при движении источника в эфире испускается под углом, как бы "целясь" в точку В' в которую как раз попадёт приёмник в тот момент, когда к ней подойдёт и световой луч. Конечно, свет затратит больше времени, чтобы дойти до B', но кто это заметит? Ведь движущиеся часы приёмника замедлились ровно настолько, чтобы он пришёл в уверенность полнейшего отсутствия изменения времени распространения света. В итоге, в равномерно и прямолинейно движущейся системе нет никакой возможности заметить факт её движения относительно эфира. Как правило любители поизмерять "снос" светового луча "эфирным ветром" начисто забывают обо всех этих явлениях и тратят кучу сил и времени на заведомо обреченные на провал эксперименты.

А вот теперь оставим равномерное и прямолинейное движение, и позволим источнику и приёмнику двигаться ускоренно. Что произойдёт? А вот тут-то луч света в каком-то смысле попадёт впросак. Почему? А потому, что в момент испускания света излучателем он имеет какую-то скорость v и луч света наклонится ровно так, чтобы при продолжении равномерного прямолинейного движения угодить аккурат в приёмник. Но приёмник движется с ускорением! Соответственно, его скорость всё время возрастала, пока свет двигался к нему, он прошёл больший путь, чем ожидалось и... догадались? Акела промахнулся! Т.е. свет "отстал" от приёмника и пролетел позади него. Вот так:

Приемник уже в точке B'', а не в точке B', куда пришёл луч света. Таким образом мы обнаруживаем, что в ускоренно движущейся системе свет словно "отстаёт". Выглядит это так, словно на него тоже действует сила инерции, сопровождающая любое ускорение и заставляет "сгибаться" под её действием. А мы уже знаем, что "сила тяготения" - это та же самая "сила инерции", только возникает она не оттого, что мы включили реактивный двигатель и разгоняемся относительно местного эфира, а напротив, местный эфир падает на гравитирующее тело с ускорением, проносясь мимо нас ускоренно. Но от перемены мест слагаемых сумма, как известно, не меняется. Вот уж воистину "что совой об пенёк, что пеньком об сову, а всё сове как-то не по себе..."! Интересно, уже все догадались, что произойдёт с лучом света, если его пустить горизонтально вдоль поверхности земли? Давайте на всякий случай проговорим: относительно эфира, который падает на Землю ускоренно, это мы с Вами сами постоянно движемся ускоренно. Только в другую сторону. Наши излучатель и приёмник тоже движутся ускоренно. А что происходит с лучом света в этих условиях мы только что выяснили. Давайте попробуем создать замену тяготению, как если бы Земля не гравитировала. Что нам тогда пришлось бы сделать? Либо взлетать с Земли вверх ускоренно, тогда сила инерции заменила бы нам тяготение, либо... падать замедленно, тогда было бы всё то же самое. В првом случае, пуская луч света горизонтально мы увидели бы, что он отстал от приёмника и оказался ниже его. Так? А во втором? А во втором случае, он бы опередил замедляющийся приёмник и... вот те на... снова оказался бы ниже приёмника! Таким образом, свет испущенный горизонтально к поверхности гравитирующего тела падает. Это можно трактовать как тривиальное гравитационное притяжение движущегося объекта имеющего массу (свет имеет энергию, E=mc², значит он имеет массу, не путать с "массой покоя"). А можно трактовать и чисто оптически - вблизи Земли коэффициент преломления почему-то увеличивается и свет искривляется этой "градиентной линзой". Вот и спорят учёные до хрипоты, то ли гравитация просто "тянет" свет, как все тела, то ли "искривляет" пространство, создавая коэффициент преломления >1. А между тем мы только что выяснили "на пальцах", что этот эффект чисто кинематический, т.е. вызванный лишь особенностями взаимного ускоренного движения тел и эфира вблизи источника тяготения. Это не изменение свойств среды вблизи Земли (оно есть, но неизмеримо ничтожно по величине), это не привычное "притяжение" вещественных тел Землёй (иначе свет падал бы по другим траекториям, чем это наблюдается в опыте). Это просто кинематическое следствие ускоренного движения эфира!

Не разобравшись с физическими механизмами явления, отказавшись от мировой среды (эфира) творцы теории относительности просто вынуждены были изобрести заменитель объяснения. И они изобрели... "искривление пространства-времени". Учитывая, что время и пространство - это понятия в головах, то следует перевести фразу так: гравитирующие тела искривляют понятия в наших головах, поэтому мы и считаем, что луч света "падает" в гравитационном поле.  Субъективизм, однако.

Ну что же, с искривлением луча света в "гравитационном поле" мы разобрались. Механизм понятен. Конечные формулы, кстати, совпадают с результатами ОТО. А что же с другими-то "гравитационными" явлениями? Например, гравитационным красным/синим смещением? И тут всё до изумления просто. Пусть источник света на Земле, а приёмник выше него. Помним про ускорение относительно эфира. Заменим тяготение ускоренным вертикальным взлётом источника и приёмника. Излучаем свет. Пока свет летит, ускорение действует на приёмник, он разгоняется и ... опа... скорость его в момент приёма света отличается от скорости источника в момент испускания! А что происходит, когда источник света имеет другую скорость, нежели приёмник? Эффект Допплера, конечно! Берём формулы, считаем и получаем в точности эффект гравитационного красного смещения. Поменяем местами источник и приёмник - получим "синее смещение". Сложно? Кому как... ежели кому показалось черезчур просто, то вспомните об академиках, сломавших голову на этих вопросах.

Ну а что можно сказать про "гравитационную задержку распространения света"? Так называемй эффект Шапиро. Ну так и тут всё просто! Вот представьте себе что наш приёмник ооочень высоко над источником. И ускорение ооочень велико. Тогда пока свет летит к приёмнику, тот ускоренно удирает от него и удирает быстро и долго. В итоге свет вынужден пройти существенное дополнительное расстояние, значит затратить дополнительное время. И это дополнительное время уже не компенсируется нарастающим "замедлением времени" приёмника. И при больших расстояниях становится уже много больше длины волны света и тогда мы уже можем о нём говорить не в терминах "сдвига частоты", а в терминах временной задержки. Вот и говорим.

Стоп-стоп! Есть же ещё один гравитационный релятивистский эффект - гравитационное замедление времени. С ним-то как быть? А тут всё ещё проще. Тут даже про ускорение думать не потребуется. Эфир падает на Землю (вблизи поверхности) с какой скоростью? Со второй космической, как и всякое вообще тело, падающее на Землю свободно, без начальной скорости из бесконечности. Подставим вторую космическую скорость в формулу "релятивистского замедления времени при движении со скоростью v" и получим... вот, чёрт! Получим почти точно "гравитационное замедление времени". Если хотите совсем уж идеальной точности совпадения, то не забудьте учесть вращение Земли. Тогда эти две величины сойдутся "до копейки". Причём неважно, что половина эфира падает на Землю со второй космической, а половина "взлетает" с поверхности. Эффект-то квадратичный по скорости, так что знак скорости ну никак на результат не влияет. А из этого, кстати, следуют предсказания двух до сих пор вроде не обсуждавшихся "гравитационных" эффектов:

- гравитационного сокращения длин и

- гравитационного роста масс

Вот вам чудный случай придумать эксперименты, способные обнаружить эти явления.

Итак, мы дали простые объяснения и вскрыли физические механизмы всех основных "гравитационных" эффектов ОТО и даже предсказали парочку новых. Все формальности соблюдены, так сказать, подобные теории с точки зрения гносеологии вполне соответствуют определению хорошей теории. Надеемся, что туман над "релятивистскими" явлениями хоть немного рассеялся для внимательных и вдумчивых читателей. Если так, то наша работа не напрасна...