О. Деревенский - Фиговые листики теории относительности

Радости, действительно, было полные штаны: вот оно, мол, релятивистское и гравитационное замедление времени – с полной очевидностью! Бей в барабаны, труби в трубы! Пусть веселится и ликует весь народ! Ну, народ и ликовал, не догадываясь о двух тонкостях из разряда «Совершенно секретно».

О первой из них мы уже упоминали выше: как ни дико это звучит, релятивистские эффекты на опыте всегда получаются однозначные . Например, если пару атомных часов сличить рядышком, затем одни из них повозить, нахватав релятивистских и гравитационных эффектиков, и затем снова сличить эту пару рядышком – то набежавшая разность будет конкретная: скажем, -230 наносекунд. Хоть ты тресни: -230 наносекунд, ни наносекундой больше или меньше. А ведь расчёты релятивистского вклада в эту набежавшую разность, выполняемые в различных системах отсчёта, будут давать различные предсказания. Именно потому, что релятивистский эффект квадратичен по скорости. Верный расчёт получится лишь в какой-то одной системе отсчёта, остальные расчёты окажутся неверными. И впервые этого хлебнули как раз Хафеле и Китинг. Они, фактически, устроили проверочку того, как на опыте обстоят дела с пресловутым «парадоксом близнецов». Помните: один остался сиднем сидеть, другой покатался и вернулся – так кто из них оказался постаревшим больше? СТО утверждает, что у движущегося объекта время течёт медленнее, чем у покоящегося. Смешной вопрос: какие часы у Хафеле и Китинга двигались, а какие покоились? Смешной ответ: те, которые повезли на самолёте – двигались, а те, что остались в лаборатории – покоились. Хафеле и Китинг не подозревали, что этот ответ смешной: они именно так и думали. И поэтому расчёт они сделали в системе отсчёта, связанной с наземной лабораторией – подставляя в формулу квадрат скорости транспортируемых часов относительно лабораторных. Сделали они этот расчёт – и ахнули: он дал совершенно не те цифры, которые получились на опыте. «Это потому, - догадались Хафеле и Китинг, - что мы неудачно выбрали систему отсчёта. Ну, с кем не бывает! Будем искать дальше – глядишь, удача и улыбнётся!» Им ещё крупно повезло: удача улыбнулась уже на второй попытке. Как вы, наверное, догадываетесь, «удачной» оказалась невращающаяся геоцентрическая система отсчёта. По отношению к ней, двигались не только те часы, которые возили на самолёте. Те часы, которые оставались в лаборатории, двигались тоже – из-за суточного вращения планеты. Соответственно, расчёт квадратично-допплеровских эффектов пришлось делать и для транспортируемых, и для лабораторных часов – индивидуально. Вот тогда всё сошлось. Задним-то умом даже СТО крепка! Авторы и шуточку-прибауточку по этому поводу выдали. Мол, система отсчёта, связанная с наземной лабораторией – она неинерциальна, и делать в ней расчёты – это дохлый номер. А вот система отсчёта, связанная с центром Земли – она инерциальна, и делать в ней расчёты – одно удовольствие. Ну, ну. Во-первых, не одно удовольствие, а два. Релятивистский-то эффект следует считать дважды – и для тех часов, и для этих – а потом ещё разность брать. А, во-вторых – скажите на милость, что же такого инерциального в геоцентрической системе отсчёта? Или вы совсем позабыли, что она ускорение имеет – в направлении к Солнцу? Не в инерциальности дело, любезные! А в том, что каждые атомные часы имеют квадратично-допплеровское замедление хода в соответствии с квадратом своей индивидуальной, истинной-однозначной скорости! Вот такой подход даёт верный расчёт квадратично-допплеровских эффектов. А концепция относительных скоростей верного расчёта не даёт, она даёт лишь «парадокс часов», которого на опыте-то и нет. Когда релятивисты в этом убедились, они быстренько разъяснили, что здесь всё дело в асимметрии: несущее возимые часы транспортное средство разгоняется, тормозится, разворачивается, и т.д. – в общем, из ускорений не вылезает. Вот, мол, и разгадка «парадокса часов»: движутся те часы, чьё движение ускоренное, а другие часы покоятся. Ну, и сильно эта «разгадка» помогает по жизни – например, в случае у Хафеле-Китинга? Не говоря уже про случай с GPS! Будем же реалистами: в терминах относительных скоростей не получается верный расчёт квадратично-допплеровских эффектов в экспериментах с перевозимыми атомными часами! Относительные скорости – это, граждане, чистая формальность. А к реальным физическим эффектам приводят скорости истинные-однозначные! Для СТО здесь – полный конец. Даже названия от неё не останется, ибо относительности-то на опыте и нету! Вот об этом и помалкивали, когда раздували горнило триумфа GPS. «Главное, - кричали, - что здесь релятивистское замедление времени отлично заметно!» Вот оно, мол, вот оно! На шкалу намотано! Откуда публике было знать, что эта намотка на шкалу происходит совсем не так, как предсказывает СТО?

Напоминаем: это был первый из двух секретиков. Сейчас про второй скажем, приготовьтесь. Если стоите – лучше присядьте. И вдохните поглубже. В общем, так: пятнадцатью годами раньше начала «эры GPS» у экспериментаторов была ещё одна возможность отличиться. Сподобились они запустить первую парочку спутников низкоорбитной навигационной системы TIMATION. На бортах этих спутников работали великолепные кварцевые стандарты, частоты которых контролировались с точностью не хуже 10 -11. А сумма релятивистского и гравитационного эффектов, для спутников на орбите с высотой 925 км, составляет около 2×10 -10. Имей место эти эффекты, их сумма непременно обнаружилась бы. Но разочарование оказалось страшным: эта сумма и не подумала обнаружиться. Естественно, перспективную программу TIMATION наглухо прикрыли. В гробу они видали такие перспективы. Кому нужна навигационная система, которая работает, попирая СТО и ОТО? Прям как в детском мультике – когда, помните, Чебурашку в зоопарк не приняли, сказавши: «Нет, не пойдёть! Неизвестный науке зверь!» Короче, экспериментаторам популярно разъяснили, что спутниковую навигационную систему можно сделать только с квантовыми стандартами на бортах. Мол, как хотите, так их в космос и выводите! Да лишнего не болтайте!

А теперь, дорогой читатель, сопоставьте поведение стандартов частоты на бортах спутников GPS и TIMATION. И издайте вопль изумления. Релятивисты тычут вас носом: вот, мол, квадратично-допплеровские и гравитационные сдвиги частот в GPS – это и есть очевидное свидетельство о замедлении времени! А ведь обманывать – нехорошо. Мы уже говорили – да и без нас это ясно! – что такой фундаментальный феномен, как замедление времени, влиял бы на все периодические процессы и, значит, приводил бы к одинаковым относительным сдвигам частот у генераторов любых типов. Ну, и где оно всё? Что это за «замедление времени» получается, которое на квантовые генераторы действует, а на кварцевые – нет? А вот что: никакое это не замедление времени! Извините, любезные, но причина квадратично-допплеровских и гравитационных эффектов – совсем другая.