ХУРМАТ  ХОРЕЗМЕЦ

 

 

ФИЗИКА ДВИЖЕНИЯ

ВО  ВЗАИМОСВЯЗАННОМ

ПРОСТРАНСТВЕ -  ВРЕМЕНИ

 

 

 

 

УРГЕНЧ-1999

 

 

 

 

 

В книге рассматривается вопрос о взаимосвязанности пространства, времени и движения. Теория относительности выявила взаимосвязанность пространства и времени. И стремился провозгласить относительность всего реального. Абсолютные понятия классической механики, такие как  время, материя, взаимодействие остановили это стремление на полпути. Только отказавшись от этих абсолютных понятий, стремление познать относительность может достичь цели. Объекты в окружающем  существуют в состоянии соблюдения одновременности.   Состояние в пространстве делает объекты реальными друг относительно друга. Объемы пространства, своими разно-скоростными  движениями, направленными на соблюдение одновременности,  создают видимую реальность окружающего. Доказать истинность этих выводов составляет суть книги.

Книга рассчитана  на преподавателей и студентов ВУЗов занимающихся механикой и теорией относительности.

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Наука, накопленные  знания на протяжении веков, позволили нам нарисовать современную естественно - научную  картину мира. Фоном этой картине служит пространство. На этом фоне расставлено взаимодействующая материя. Рассматривая эту картину, время от времени, задаешься  вопросом: на  самом  ли деле  все так? Этот вопрос  возникает, прежде всего, из-за многообразия взаимодействий  используемый  для образования единого целого. Кроме этого в этой картине не полностью отражено время. Считается, что мир существует в пространстве  все время. При  этом недостаточно четко  указывается, что продолжительность существования мира состоит из последовательности множества одновременностей.          

Каждый новый  взгляд на картину мира выявляет не окончательность наших выводов о мироустройстве и  возможность дальнейшего приближения к истине. Наблюдая окружающее,  мы видим движения  объектов в пространстве и во времени. Окружающая нас реальность заключена в совокупности  пространства, времени и движения. Исследование  движения в едином  пространстве-времени может стать новым  источником  знаний о природе. Вопросы - что движется, где движется и когда  движется,  являются не новыми,  они  входят в предметы  всех  естественных наук. В этих науках каждое понятие единой природы изучалось раздельно и поэтому совместное их рассмотрение позволило бы описать новые закономерности лежащие в основе явлений природы.

Наши  представления  о пространстве,  времени  и движении сформированы  из сведений соответствующих наук, отдельно изучающих каждое понятие. Например, пространство  изучается геометрией, оно считается трехмерной евклидовой, связывая с именем древнегреческого ученого основательно изучившего свойства  пространства. Время  не   изучается   специальной   наукой,  но присутствует во всех исследованиях как независимый параметр. Время  одномерная  величина и оно протекает только от прошлого в будущее. Течение  времени - это особое свойство времени, очевидное для всех, остается до сих пор  недостаточно  понятным и исследованным. Таинственность времени, наверное, в его  простоте и поэтому  наступление на тайну времени считается бессмысленной. Что такое время, от чего зависит ее ход?  Такие  вопросы кажутся предопределенными и неуместными. Наши представления о времени, как  абсолютном и всеобщем  сверхпроцессе сформировались из классической механики. После появления теория относительности  выявилась относительность времени и ее неразрывная связь  с пространством,  но  это не изменило  наше  отношение к этому понятию, в нашем сознании господствует только абсолютное и независимое время классической механики.

Третья составляющая реальности – движение, изучается механикой. В настоящее  время общепризнанна механика Ньютона. В этой механике движение  происходит в абсолютном пространстве и абсолютном времени, пространство и время считается независимыми друг от друга и от движения объекта движущегося в них. Эти ограничение лишь приближенно отражают реальные свойства  пространства, времени и движения. Поэтому область применения ньютоновской механики считается ограниченной, во-первых, величиной исследуемой скорости движения (скорость должна быть много меньше скорости света), во-вторых, исследуемый  объект  должен принадлежать  макромиру - миру, где  масштабом и мерой  служит сам  человек и  окружающее  его тела. Движения,  сравнимые  со скоростью света, изучается  механикой  теории относительности, и движения  микрообъектов  изучается  квантовой механикой. Такое разделение возникло, не из-за величины скорости, или из-за размеров исследуемых объектов, а из-за принципиальных  разногласий в методах описания движения. Классическая механика описывает однозначную причинно-следственную   связь   в  абсолютном   и  независимом друг от друга пространстве и времени. В  предельных значениях параметров движения это описание не может отразить реальные свойства исследуемого процесса. В теории  относительности  и  в квантовой  механике  считается  невозможным существование  однозначной  причинно-следственной  связи, при больших скоростях движения или при меньших размерах  материи. В этих механиках признается взаимосвязанность  пространства и времени, но время, при описании движения, рассматривается как независимый параметр. До настоящего времени не было  исследований движения во взаимосвязанном пространстве-времени.

В современной науке много  экспериментально установленных фактов,  характеризующих свойства пространства, времени и движения. В ходе исторического  развития  меняется  истолкования полученных фактов, и в результате этого, некоторые факты считаются  главными, а  некоторые  считаются  незначительными  при рассмотрении тех или иных задач. Относительность является основным свойством движения. О движении тела можно  судить,  если оно изменяет своего пространственного  положения по отношении к другому телу, выбранному в качестве тела отсчета. Пространственная  относительность  движения  считается главным фактором характеризующим движение. Но существует также временная относительность,  основывающаяся  на  невозможности  моментального определения  происхождения  события  в отдаленной точке пространства. Перемещение тела в пространстве наблюдается относительно точки отсчета через некоторое время, потому что сигнал оповещающий  о перемещении тела доходит до наблюдателя в начале отсчета, с конечной скоростью. Из взаимосвязанности  пространства и времени вытекает  равноправность  пространственной  относительности и временной  относительности. При исследовании движения пространственная  относительность считается  главном  фактором, и учитывается  при  описании  движения, а временная относительность, из-за меньшей величины, считается  не   влияющим на характер  описания.  В  теории относительности, когда речь идет об относительности  времени, подразумевается относительность промежутков времени в разных системах отсчета. Показатель, характеризующий относительность  моментов  времени недостаточно отражается в уравнениях  теории  относительности  и вовсе  не принимается  во внимание  в классической  механике, где время считается абсолютной.

Для физики, для познания природы  имеют  особое  значение показатели,  выражающие  окружающую  природу. Для пространства такими показателями являются расстояния до точки расположения объекта относительно начало отсчета и  размеры  объектов. Для времени такими показателями служат промежуток времени  протекания процесса и интервал времени  между  началом  процесса и его  наблюдением в точке отсчета. Этот интервал, разделяющий начало отсчета от непосредственного события обладает  особыми свойствами. Это, наверное, непросто время передачи  информации, а основная величина связывающая точки пространства. Эта величина выражает, что две точки пространства связаны между собой не только пространственным расстоянием (землей, воздухом, полем), но и  некоторым  количеством  времени. Чтобы две  точки пространства находящиеся на определенном расстоянии существовали одновременно в пространстве, они должны быть разделены между собой некоторым интервалом времени. Наши представления о взаимосвязанности  пространства и времени  еще  далеко неполные. Нам привычно видеть тела в пространстве на  некоторых расстояниях друг от друга. Они могут двигаться или взаимно перемешаться. Одному конкретному состоянию одного  тела, должен соответствовать  конкретное единственное состояние другого тела. Поэтому,  понятия  одновременности,  указывающее,  временное соответствие  состояний   тел   находящихся  в   разных    точках пространства, является очень необходимым. В классической механике это понятия отсутствовала, потому что в ней время было абсолютной и  декларировалась  одновременность  во  всех точках пространства. Теория  относительности  отвергала  абсолютность  времени, и вместе с этим отвергалась одновременность во всех точках пространства. Но, новое понятия одновременности, как самостоятельный  показатель выражающий временное соответствия точек пространства, до сих пор не введено в механику.

Понятие интервала используется в теории относительности, и это понятие указывает на пространственно-временную взаимосвязанность двух событий. В современной теоретической  механике, из-за незначительной величины интервала времени, разделяющее точек пространства, это понятие не используется для  обозначения  одновременности. Интервал  времени между точками пространства, несмотря  на величину, это фундаментальный  показатель,  характеризующий одновременность сосуществования точек пространства. Для пространства, точки которого находятся на расстоянии друг от друга, необходимо соблюдение  условия  одновременного  существования во времени. Это означает, что две точки на расстоянии  ℓ  друг от друга, должны быть, разделены между собой, интервалом времени t .  Этот  интервал определяется временем преодоления лучом света расстояния  ℓ:

 

                             ℓ

                 t  = ———                                   (1)

                            С

где, С  –  скорость света.

Взаимосвязанность пространства и времени  означает  связь точек пространства через время. Одна точка пространства в любой момент времени связана с другой точкой пространства  прибывающий  в соответствующий  момент  времени. Если  наблюдать точки пространства, то можно увидеть соответствующий миг идущий от любой другой точки. Тот  момент в точке  наблюдения невозможно  ускорить  вперед  или замедлить назад. В каждый   момент   своего   наблюдения   получим   информацию  из соответствующего  момента времени другой точки. Одновременность  в пространстве это условие выражающее временное соответствие материальных тел в пространстве. Два тела находящиеся в пространстве на расстоянии  ℓ  друг  от  друга, по  условию одновременности, должны  быт разделены,  между собой временным интервалом  t, величина которого  определяется  выражением  (1), т.е. временем  преодоления этого расстояния лучом света. Что будет, если тела разделенные  расстоянием  ℓ  не могут  находиться в интервале  ℓ.  Можно предположить, чтобы  соблюдалась одновременность, эти тела, будут двигаться относительно друг друга,  с определенной скоростью, или они отталкиваются, или  притягиваются друг другу, т.е. имеют избыток времени или  избыток  энергии. Вот так легко и просто  можно объяснить существования  магнетизма или гравитацию.

Учитывая показатель временного разделения точек  пространства можно изложить совершенно  другую  механику, которую можно  называть  альтернативной  механикой,  по  отношению  к классической  механике. В классической механике  много трудно определяемых понятий, их ввели  для обозначения количественных соотношений в формулировках законов. К таким  понятиям  относятся: понятие силы, массы, энергии и, в общем,  понятие  взаимодействия. Определить эти понятия, связать  их с  измеримыми показателями пространства и времени можно и  нужно. В  своей работе "Исследования основ динамики движения с точки  зрения  сохранения энергии" я попытался  связывать понятие  энергии с интервалом между телами. Но в рамках  классической  механики  оказалось невозможным показать взаимосвязанность  энергии и интервала времени. Это подтверждает отрицательные  отзывы,  полученные на выводы, изложенные в книге. Поэтому  возникает  задача определения всех  основных  понятий  механики с точки  зрения взаимосвязанности пространства и времени.

Исследование   движения  являющейся  задачей  механики начинается с описания движения в какой то выбранной системе  отчета.   Вся   история   науки   показывает   стремление  изучить природу с точки  зрения  произвольного  наблюдателя, т.е.  исследовать природу  относительно  произвольно выбранной  системы отчета. Вместе с этим всегда стремились обобщить субъективный взгляд наблюдателя и представить его как объективный закон  природы. Вопрос, являются ли, любая выбранная  система  отчета пригодной для описания движения, и дает ли, исследования движения  в этой системе  отчета  действительно правдивые результаты, соответствующие природным  явлениям, или описания движения в одних системах  отчета  будет более точной, а в других окажется ошибочной, остается до сих пор открытой. Задача нахождение инвариантных уравнений движения, пригодной для описания движения в любой  системе отсчета, считалась главной задачей механики. До настоящего времени эту задачу нельзя сказать полностью решенной. Между принципом относительности, гласящий, что законы природы должны быть одинаковыми во всех инерциальных системах отсчета и законом сохранения энергии  есть  несогласованность в части  относительного  изменения  кинетической энергии в разных системах отсчета. Получается так, что если считать принцип относительности справедливой, то должны признать закон сохранения энергии отдельным для каждой выбранной системы  отчета. Или, если закон сохранения энергии един для всех энергий, превращающихся друг в друга, то в этом случая окажется  не справедливым  принцип  относительности. Т.е. изменения кинетической энергии невозможно одинаково точно описать во всех системах отсчета.

В вопросе об относительном изменении кинетической энергии есть противоречие и надо признать существование  этого противоречия. В литературе для решения задачи об относительном изменении  кинетической энергии вводится  сила инерции. Объяснить разность изменения кинетической энергии в разных системах отсчета путем  применения силы инерции не дает положительных результатов. Величина разности изменения кинетической    энергии   зависит     от     величины      перемещения, совершаемого исследуемым   объектом  в  рассматриваемой  системе отсчета. Для решения проблемы относительного изменения кинетической энергии необходимо исследование движения во взаимосвязанном и едином пространстве-времени. Движение исследуемого  объекта  происходит в пространстве. В каждой точке пространства течет  реальное время. Состояния объектов в точках пространства взаимосвязано друг с другом одновременностью. Поэтому не должно нарушится естественное состояние единого пространства-времени при выборе начала отсчета. Вычисленный результат параметров движения относительно такой  системе  отсчета  может  быт  неправильной. Для описания исследуемого процесса необходимо найти, такую точку отсчета,  в которой происходящий процесс соответствовал  описанию в данной системе отсчета.  Выбрав в качестве точки отсчета, ту или иную точку пространства  мы  внесем произвол в исследуемую задачу. С другой стороны, без обозначения точки отсчета и без выбора  системы  координат  невозможно описать  и  исследовать  какую  ни будь задачу о движении, т.е.  построит математическую модель и написать уравнений показывающие взаимосвязанность реальных параметров движения.

Таким образом, целью этой работы является показать возможность альтернативного исследования движения.  Этот метод исследования движения основывается на выводах, вытекающих из взаимосвязанности пространства и времени.  В этом методе исследования относительность движения считается не только пространственным свойством,  но и временным свойством движения. Оба эти относительности, пространственная и временная, являются равноправными при описании и исследовании движения. Исследование движения во взаимосвязанном пространстве-времени дает возможность, во-первых,  изучить свойства пространства  и время, вытекающие из их взаимосвязанности.  Во-вторых,  позволяет определить условия, по  которым  выбирается точка  отсчета  для описания и исследования  задачи  о   движении  объекта.   В-третьих,   в результате этого исследования решается задача связывания основных   понятий   современной   механики,  такие  как  масса, энергия, гравитация и т.д. с измеримыми показателями пространства и времени. В механике изучение движения разделяется на две части,  на кинематику  и на динамику.  Однако, прежде чем приступить к кинематике или к динамике  движения необходимо выяснить как выглядит тот объем или часть природы в котором происходят исследуемые нами события.  Изложение свойств этого объема, где происходит движение, и отличительные его особенности от классического пространства будет  приведен в разделах "Альтернативная механика" и "Алгебра показаний часов".  В этих разделах книги описывается необходимость альтернативного исследования движения и особенность установления одновременности во взаимосвязанном пространстве-времени. Противники нового взгляда на механику  могут возражать против необходимости альтернативной механики.  В  большинстве своем  они  опираются  на  использовании абстракции в науке и приближенность измерений производимой в  пространстве  и  во времени. Многие считают, что если движутся автомобили и летают самолеты или ракеты,  то в науке все верно и степень  точности  измерения  достаточно  для решения практических задач. Допуская абстракцию и приближенность, в самом главном свойстве реальной природы мы ограничиваем свои знания о природе.  Поэтому, сохраняя уважение к классической механике, и всему, что мы знаем о природе до сих пор,  призываю должным вниманием относится  к выводам изложенным в книге.  Вопросы,  рассматриваемые  в книге,  элементарные,  но непривычные для нас. Не стоит, наверное, следуя привычке отрицать логические выводы, вытекающие из взаимосвязанности пространства и времени.

 

I.                                           АЛЬТЕРНАТИВНАЯ МЕХАНИКА

 

 Механика - наука изучающее  движение материальных объектов,  одних относительно  других.  Задача  механики состоит в экспериментальном исследовании движения и на основе этих экспериментальных данных предсказать характер возникающих движений. Механическое движение определенного объекта происходит в окружении других объектов природы. Поэтому движение рассматриваемого  объекта зависит от его месторасположения относительно других объектов и от состояния окружающих объектов в  рассматриваемый момент времени.  Значит, исследую движение материального объекта, необходимо  точно  определить, где и когда происходит движение.

Пространственное положение объекта  определяется  по отношению к другому объекту, выбранного в качестве точки  отсчета. Движение объекта состоит  из  его  перемещения  относительно этой точке.  Для определения момента времени, когда происходит перемещение, необходимо установить одновременность определенного положения объекта в  пространстве  с  определенным состоянием  другого объекта, выбранного в качестве точки отсчета, в заданный миг времени.  Если в точке отсчета установлены часы,  то одновременность определяется между пространственным положением объекта и показанием стрелки часов в точке отсчета. Установить одновременность двух событий: с одной стороны, положения объекта в пространстве и, с другой стороны, показания  стрелки  часов  на циферблате,  может наблюдатель, т.е.  тот живой субъект, который описывает и исследует движение. Значит описание движения сводится к определению положения материального объекта в пространстве относительно другого  объекта  и  к установлению одновременности прохождения объекта над точкой  пространства с показаниями  часов  того или иного типа отсчитывающее время.

В механике Ньютона время является абсолютной,  т.е. обшей,  для  всего  пространства   и   поэтому   одновременность может установить любой  наблюдатель.  Описания  всех  наблюдателей совпадают друг с другом. Теория относительности доказала невозможность существования  абсолютного времени.  Эта теория выявила ограниченность  максимальной скорости распространения любого сигнала и считает, что сигналы, оповещающие о  происхождении  события,  доходит  до  наблюдателя  с конечной скоростью.  Это утверждение делает наблюдателей неравноправными в получении информации о происходящем событии и в результате этого у них получаются различные  мнения  в  установлении одновременности. Различное установление одновременности приводит к различным описаниям  происходящего  процесса.  Здесь получается  несоответствие между одновременностью задуманной Ньютоном и его современным пониманием.  В  механике Ньютона,  когда  время  считалось абсолютной,  достаточно было взять тело отсчета и связать с этим телом систему  координат и описать движение объекта относительно этой системе отсчета.  Здесь не было выделенного наблюдателя, все кто рассчитывал движение использовал одну и ту же одновременность.  Потребности в наблюдателе,  регистрирующее одновременность в начале отсчета,  не было. Одновременность, как и время, было абсолютным понятием.

В современной механике время не считается абсолютной, поэтому в этой механике помимо определения  точки  отсчета  и связывания с  ним системы координат,  необходимо еще определить и конкретного наблюдателя, связанного с началом  отсчета. Потому  что только он может установить одновременность относительно начала отсчета. В современной  механике  разные наблюдатели,  находящиеся в разных точках, регистрирует одновременность по разному,  поэтому у них описание движения получается различной.   Чтобы разрешить несоответствие в установлении одновременности и добиться равноправности наблюдателей  ставилась задача синхронизации часов.  В литературе по механике приводится метод синхронизации часов, расположенных в разных точках пространства. По этому методу считается, что путем настройки часов для показания одного и того же времени в разных точках, можно добиться   одновременности   во    всех  точках   пространства.  Такой  способ достижения равноправности наблюдателей имеет много недостатков. Например, для описания движения используется множество часов расположенные вдоль предполагаемой траектории объекта. Положение объекта связывается с показаниями часов находящихся, в этой точке.  При таком методе  описания  движения  потребуется много наблюдателей для регистрации одновременности.  В каждой точке  пространства, рядом с часами,  нужен свой наблюдатель. Неясно, каким образом и когда объединяются показания многих наблюдателей в одно описание движения. Еще один недостаток способа достижения равноправности наблюдателей в том,  что при определении момента  происхождения события делается предположение об опоздании сигнала на t секунд, прежде чем оно наблюдалось в начале  отсчета.  Время  опоздания  сигнала определяется, временим преодоления лучом света от объекта до  точки  отсчета.  Скорость  луча света не зависит от скорости объекта, но здесь необходимо учитывать изменение времени опоздания сигнала, связанное с перемещением самого объекта. При перемещение объекта изменяется интервал времени, разделяющий начало отсчета от объекта .  Поэтому,  если точно неизвестно время, затраченное,  лучом света, на преодоление от объекта до  наблюдателя, то невозможно точно описать исследуемое движение. 

 Как видно из примеров проблема неравноправности наблюдателей существует  и эту проблему  нельзя решить только изменением показаний часов. Часы это инструмент, который отсчитывает число  периодических процессов,  от момента изобретения этих инструментов всего несколько столетий. Одинаковое  показание  часов,  в  точках пространства, не может указать одновременность событий.  Одновременность это понятие обще природного масштаба. Одномоментный вид окружающего, относительно начала отсчета,  может  стать  примером  одновременного  состояния  пространства.    В    этом     одномоментном    виде     положение солнца и звезд,  положение земли, состояние исследуемого процесса и показание часов в начале отсчета должно отражаться в едином,  соответствующем друг другу состоянии. Такой одномоментный  вид  окружающего  становится зависящим от положения наблюдателя,  если учитывать ограниченность  скорости  света, доносящий наблюдателю вид окружающего.

Момент происхождения исследуемого процесса,  во взаимосвязанном пространственно-временном объеме,  является относительным по отношению к началу отсчета.  Одновременность  момента происхождения события и момента в начале отсчета отмечается наблюдателем относительно его системы отсчета.  Ограниченность скорости  света,  связывающая момент происхождения события с ее отражением в начале отсчета,  делает относительным моменты времени исследуемого процесса.  Следовательно, исследование перемещения движущего объекта становится  относительным и  с пространственной точки зрения,  и с временной точки зрения.  В современной механике должно признаваться относительность  моментов  времени относительно наблюдателя и его равноправность с пространственной относительностью.

 Единый пространственно-временной  объем,  или континуум, где происходит исследуемое движение объекта, в корне отличается  от  абсолютного  и  независимого  пространства и времени классической механики. Ньютон в своих "Началах" по следующему определяет пространство и время:

 "1) Абсолютное пространство по самой своей  сущности  безотносительно  к чему бы то ни было внешнему остается всегда одинаковым и неподвижным".

 "2) Абсолютное,  истинно математическое  время - само по себе и по самой своей сущности,  без всякого отношения к чему-либо  внешнему,  протекает  равномерно  и иначе называется длительностью".

Только  в таком, определенном и независимом  друг  от друга,     пространстве   и   времени    остается   справедливой  Классическая механика.  Классическая механика предусматривает, что исследуемое событие  может  происходить  в  какой  то  точке пространства и в определенный момент времени t=t₀.  Этот момент времени, происхождения события t, воспринимается одинаково  во всех точках пространства.  Одномоментный вид пространства наблюдается с  точки,  которая  находится  вне  этого пространства. Во внешней, абстрактной точке находятся независимые часы,  отсчитывающее время.  Наблюдатель одномоментного вида пространства находится рядом с часами во внешней,  не принадлежащей пространству  точке.  В  такой  схеме пространство  и  время  существуют одни единственные часы, не принадлежащие не к одной точке пространства.

 В нынешнем нашем понимании, конца ХХ века, мы отказались от такой схемы пространства и время классической механики. В нынешней схеме  исследования движения фигурирует три категории пространство,  время и наблюдатель движения. Пространство считается местом происхождения любого процесса, в том числе часы, отсчитывающие время и наблюдатель исследующее  движение находятся внутри этого пространства. Часы и наблюдатель имеют свои места расположения в пространстве.  Часы отсчитывают местное время,  и  наблюдатель  исследует  относительно своей системы отсчета. Они неразрывно связаны с конкретной точкой пространства.

 Таким образом,  в настоящее время имеется две схемы исследования движения.  Классическая  схема исследования движения имеет свою теорию исследования – классическую механику. Современная схема исследования не имеет свою теорию исследования и поэтому она использует  с  некоторыми ограничениями классическую механику. Упрощенная схема пространства и время классической механики не могут  отражать   реальные   свойства  единого  пространства - времени.  Чтобы глубже понять взаимосвязанность пространства  времени и раскрыть особенности  исследования движения  в  едином  пространстве-времени возникает необходимость в новом методе исследования - альтернативной механике.

 Альтернативность нового метода исследования  заключается в том,  что  при  исследовании движения наблюдатель связан с конкретной точкой пространства и все происходящие процессы на окружающем пространстве измеряет по своим часам в начале отсчета. В новом методе исследования предусматривается  нахождение  в  каждой точке пространства своих часов, отсчитывающих местное время. Отличия показания часов от  классического метода в том, что все видимые часы  в момент наблюдения показывают одинаковое время. 

При синхронизации часов, по методу предлагаемой  теорией относительности,  виды часов отличается  друг от друга. Часы, в этом методе, синхронизируются путем отправления луча света  в момент t по часам в точке отсчета. И в момент прибытия к синхронизируемым часам, эти часы, должны показать на циферблате момент времени t + t, где t время, затраченное лучом света для преодоления расстояния между часами. Отдаленные часы при таком методе настройки часов, наблюдаются отстающим по отношению часов в начале отсчета. Отставание наблюдаемых  часов увеличивается в зависимости от расстояния до места установки часов. Одномоментный вид пространства при таком  методе  установки часов получается искаженным. Отсюда  может  вытекать  вывод,  что пространство не имеет своего мгновенного состояния. В  таком пространстве невозможно однозначно определить, или место  происхождения исследуемого процесса, или момент времени  происхождения процесса. Например, при измерении расстояния  до объекта исследования, начало  используемой  линейки,  находящийся  в начале отсчета, окажется в одном времени, а  конец  линейки, находящийся рядом  с объектом, окажется  в  другом  времени. Такое изображение пространства не соответствует действительности. Пространство, видимое из  точки  отсчета,  считается наблюдателем единым   и   одновременно   существующим.     Моментальный     вид  пространства регистрируется наблюдателем относительно своей системы  отсчета. При описании  движения, вид пространства  отражается  на  прямоугольных  системах координат, и пространственные оси координат считаются прямыми линиями. Поэтому момент времени в точках  пространства и момент в начале  отсчета  должны  быть связаны  однозначной одновременностью. Так же, все часы, расположенные в точках пространства должны показать одинаковое время в момент наблюдения из точки отсчета. Для достижения одномоментного вида единого пространства необходимо найти особую точку, обладающую правом установления  одновременности в этом пространстве. Отличительная особенность нового метода исследования в том, что одновременность в пространстве  устанавливается одним наблюдателем относительно своего месторасположения в  пространстве. Из этого вытекает определение понятия одновременности: одновременными,  относительно  точки  отсчета, считаются  такие состояния  точек пространства, из которых одновременно поступает  световой  сигнал  к началу  отсчета  о событиях в этих точках.

 Значит понятие одновременности необходимо для того, чтобы выражать временное соответствие  точек  пространства. Из определения одновременности  в вышеизложенном  виде  может следовать два вывода. Во-первых, точка  пространства, в котором  находится объект  исследования, отделена от точки отсчета и пространственным  расстоянием, и  временным  интервалом. Во-вторых, временное соответствие точек пространства становится зависящим  от точки  зрения  наблюдателя. Поэтому описание произвольного наблюдателя может отличаться  от реального природного процесса. Для достижения соответствия описания с реальным исследуемым  процессом  необходимо, чтобы особые точки установления одновременности, т.е. точки отсчета, совпадали с природными особыми точками, соблюдающими  одновременность  в природе. Это  означает, например, движение  планет солнечной системы надо   рассматривать   относительно     центра    солнца.   Особая точка для процессов в солнечной системе находится именно в центре солнца, относительно которого сохраняется общая одновременность  солнечной системы. Так же, задачи относящиеся к движению  объектов в около земном  пространстве надо  рассматривать  относительно центра земли. При взаимодействиях материальных объектов тоже существуют особые точки, в которых не нарушается общая одновременность, существующая в едином пространстве-времени.

Таким образом, введение в механику понятия одновременности, указывающее временное соответствие точек пространства, позволяет раскрыть свойства пространства и  времени, основанные на их взаимосвязанности. Поведение объектов  в  пространстве подчинена главному  критерию, выражающейся во  взаимосвязанности  точек пространства через одновременность. Тела в пространстве  стремятся  сохранить  свое  равномерное и прямолинейное движение из-за того, что изменения  их движения может происходить только при  условии  сохранения,  обшей одновременности. Инертность - это  сопротивление к изменениям временного соответствия объектов в окружающим. Сохранение энергии - это  сохранение  обшей одновременности, выражающая  невозможность произвольного изменения установившегося временного  соответствия  объектов. Чтобы изменить временное соответствие в одной системе объектов необходимо изменение одновременности в пропорциональном количестве в другой системе объектов.  Это взаимное изменение временного соответствия происходит при полном соблюдении общей одновременности.  Такие  определения фундаментальных понятий механики становится возможным в новой, альтернативной механике, как результат познания свойств единого пространства-времени. 

Свойство течения времени, использованное до сих пор применительно для  всего  пространства, надо связывать с каждой точкой  пространства. Течение  времени  происходит в  каждой точке пространства. При этом моменты времени и интенсивность течения времени в точках различны друг от друга и зависят от их взаимного расположения в пространства. Какие выводы  могут  следовать, если  использовать в качестве места событий, такую среду, где происходят  все явления  природы?  Ответ  на  этот вопрос  могут дать экспериментальные исследования движения во взаимосвязанном пространстве - времени, учитывая особенности течение времени. До настоящего времени и в науке, и в практике как эталон используется только абсолютное и  независимое время  классической механики. Во всех науках время воспринимается как независимый параметр. Изменения  всех  параметров рассматривается на фоне изменения времени. Но, независимость и всеобщая роль времени не подтверждена  экспериментами. Наоборот, анализ  результатов  некоторых опытов показывает обратное. Например, рассмотрим опыт, показывающий разделенность объектов  во времени. Допустим, имеется два  объекта в пространстве. Одного из них выбираем в качестве  тела  отсчета и посылаем из него короткий световой сигнал на зеркало находящийся на другом объекте. Отмечаем момент  посылки  сигнала t₁ и момент прихода отражавшегося сигнала t₂. Между моментами отправления сигнала и возвращения проходит время:

               t₂ - t₁ = 2t                                       (1.1)

Величина t выражает временную разделенность  объектов. Любое изменение во втором объекте может отмечаться в точке отсчета, т.е. в первом объекте, через время t. Поэтому момент времени в первом  объекте  отличается  от  момента  времени  второго объекта на величину t.

Продолжаем опыт и исследуем поведение движущегося относительно друг друга объектов. Теперь посылаем два последовательных сигнала на движущийся объект исследования в моменты времени t₁' и t₁''.  Вычисляем промежуток времени отправленных сигналов:

              t₁'' - t₁' = Dt₁                                    (1.2)

 

Отмечаем моменты возвращения отражавшихся  сигналов   t₂' и t₂''. Вычисляем разность моментов возвращенных сигналов.

          t₂'' - t₂' = Dt₂                                   (1.3)

 

Время, прошедшее в первом объекте  Dt₁  отличается от времени отражавшихся сигналов  Dt₂. Промежуток  времени Dt₂ выражает изменение времени второго объекта. Разделив Dt₂ на Dt₁ можно определить интенсивность перемещения второго объекта.

 

             Dt₂

          ——— = V'                                    (1.4) 

             Dt₁

Величина изменения времени отражавшихся сигналов зависит  от  перемещения  объекта.  Первый  сигнал преодолевает расстояние между объектами за время:

               t₂' - t₁' =  2t₁                               (1.5)

Здесь t₁ выражает время преодоления светом расстояния между двумя объектами:

                           ℓ₁

                t₁ = ———                               (1.6)

                           С

где С скорость света в среде распространения. Точно также, второй сигнал затрачивает на преодоления расстояния между объектами время:

                t₂'' - t₁''=  2t₂                                 (1.7)

или 

                           ℓ₂

               t₂  = ———                               (1.8)

                           С

Изменение расстояния между объектами вызывает изменение временного соответствия объектов. Можно вычислить изменение временной разделенности объектов.

                t₂ - t₁ = Dt                                      (1.9)

 

Отсюда следует, что моменту времени в первом объекте соответствует промежуток времени Dt  второго объекта. Анализ результатов   такого   опыта  показывает,  что    движение    объектов состоит не только из пространственного перемещения, но и временного изменения. Движение это перемещение и над пространством, и над временем.

Основываясь на выводах экспериментальных данных можно отрицать независимость времени и утверждать взаимосвязанность пространственного изменения и временного изменения. На основании временной разделенности точек пространства можно нарисовать следующую картину течения времени.

Проведем в пространстве прямую линию, предполагаемую траекторию, равномерно и прямолинейно движущегося объекта. Отмечаем  на  этой линии начало отсчета и обозначаем на  линии точки ℓ₁, ℓ₂,..., ℓ_n, показывающие расстояния до начало отсчета. Учитывая временную разделенность точек, на этой линии расставляем указатели, выражающие временную разделенность, относительно начало отсчета. В начале отсчета указатель показывает значение 0. В точках ℓ₁, ℓ₂,..., ℓ_n,  указатели показывают соответствующие значения:

       ℓ₁                     ℓ₂                           ℓ _n

t₁ = ——— ,    t₂ = ———, .....   t_n = ———               (1.10)

      С                     С                            С

Объект исследования, продолжая движение, пересекает  указатели временной разделенности. Допустим, на объекте  есть  циферблат от часов. После каждого перехода указателя, кто-то на объекте должен настраивать показания циферблата на соответствующее значение. По мере движения стрелочник переводит  часы объекта  согласно наружным указателям. Другие пассажиры, внутри объекта, не чувствуют своего движения, потому что движение равномерное и прямолинейное. Они только видят ход часов и считают безостановочное течение времени объективным и независимым процессом.

Утверждение о  зависимости течения времени от движения в пространстве вытекает из взаимосвязанности пространства и времени. Объекты, двигаясь в пространстве, могут, отдалятся, приближаться,  или  столкнуться  друг  с  другом. Это возможно, только, если объекты отдаляются или сближаются во времени. Отсюда следует, что без собственной интенсивности течения времени объекта, невозможно были бы изменения разделенности  объектов во времени.

Таким образом, считавшийся до настоящего времени незначительным, факт относительности моментов времени, несет в себе фундаментальное свойство природы. Введение в науку показателя, выражающего временную относительность движения в пространстве, позволяет изучить эти фундаментальные  свойства. Признание факта относительности моментов времени влечет за собой следующую цепочку выводов:

1. Равноправность пространственной относительности и временной относительности движения объектов относительно точки отсчета.

2. Разделенность объектов в пространстве расстоянием, во времени интервалом времени.

3.  Временное соответствие состояний объектов выражается понятием одновременности относительно точки отсчета.

4. Движение в пространстве является причиной, не только, изменения пространственного расстояния, но и временного соответствия объектов.

5. Изменение временного соответствия объектов происходит при существовании собственной интенсивности течения времени объекта.    

6. Пространственной мерой движения объекта является относительная скорость движения, временной мерой движения объекта является относительная интенсивность течения времени относительно точки отсчета.

Исследование относительной интенсивности течения времени является задачей альтернативной механики, и это исследование становится возможным только на основании  факта относительности моментов времени. Существование собственной интенсивности течения времени движущихся объектов подтверждено экспериментами. В качестве  примера  показывающего  собственную интенсивность   течения  времени  можно называть   явление Допплер    эффекта,   т. е.   изменение    частоты     световой      волны идущей от движущегося объекта. Или изменение времени существования быстродвижущейся частицы m-мезона. Основным препятствием к разностороннему изучению собственной интенсивности течения времени является, считающееся, в настоящее время, независимость времени в одной выбранной системе отсчета. Поэтому невозможно изучение относительной интенсивности течения времени в рамках современной механики или в рамках теории относительности. Принятие факта относительности моментов времени становится первым шагом на пути исследования относительной интенсивности течения времени.

Проведение любого исследования должно начинаться с определения одновременного состояния того пространства, где происходят исследуемые процессы. В классической механике одновременное состояние пространства устанавливалось путем введения абсолютного времени. В теории относительности одновременность считается относительным понятием. Следовательно, лишенное одновременного состояния, пространство становится непригодной для проведения исследования. В таком пространстве исследование можно проводить только после  введения понятия одновременности. Также  необходимо определить показания часов расставленных в точках этого пространства. Определение относительного показания часов в точках пространства является неотъемлемой частью задачи изучения движения. Исследование движения должно начаться именно с определения относительного показания часов и относительной интенсивности хода часов в точках пространства.

Задача определения относительного показания часов должна стать частью механики, в котором необходимо изучить алгебру показаний часов. Следующий раздел этой работы посвящается определению относительного показания часов расставленных в точках пространства и называется “Алгеброй показаний часов”.

 

II.                АЛГЕБРА  ПОКАЗАНИЙ ЧАСОВ

 

Наука, изучающая  окружающий  мир использует в качестве источника знаний измеряемые характеристики пространства и время. Пространственное расстояние между объектами  является измеряемым показателем пространства.  Расстояние изменяется линейкой, т.е. путем приложения эталона длины.  Время принято измерять часами. Понятие «время» содержит в себе два смысла. Первое означает моменты времени, второе - это длительность течения времени. Двусмысленное употребление понятия времени не совсем  безобидное.  В результате такого употребления получается мнение о том, что оба показателя смысла времени можно измерять  часами.  Часами можно измерить только промежуток времени между двумя моментами.  Что касается значения момента времени, то об этом инструмент, под названием "часы", не может дать полной информации.  Посмотрев на часы, если увидим на циферблате 10.00, у нас появляется мнение, что на месте установки часов момент времени имеет такое значение.  На самом деле,  это показание часов  означает  промежуток времени,  прошедшей с прошлой полуночи, т.е. с момента 00.00.   Поэтому, чтобы  показания часов действительно соответствовали моменту времени на месте установки часов, необходим способ, позволяющий определить момент времени в точках пространства.

Один из способов определения момента времени в точках пространства, – это относительное установление показаний часов.  Согласно этому способу определяется показания часов в одном месте и путем посылания сигналов, устанавливаются показания других часов в точках пространства, относительно этих эталонных часов.  При определении момента времени на местности земли основываются на данные астрономических наблюдений положения земли относительно солнца и звезд. Где нет возможности таких наблюдений, момент времени устанавливается относительно.

Моменты времени в точках пространства это - показатель характеризующий моментальное состояние одной точки пространства относительно других точек. Для любой точки пространства должен встать вопрос  о  моменте  существования  этой точки, когда другие окружающие  точки пространства существуют собственными состояниями  во  времени.  Показатель,  выражающий   относительные моментальные состояния точек пространства может стать основным физическим показателем, наряду с расстоянием и продолжительностью времени. Расстояние и промежутки времени измеряются соответствующими  мерами, т.е. метрами и секундами. Относительные моменты времени тоже должны иметь свою меру измерению. Моменты времени это не промежутки времени, их нельзя изменять минутами или секундами. Относительные моменты времени пока безымянный показатель и этот показатель можно обозначить  словом  момент или сокращенно  mt.

Значит «моменты времени» в точках пространства  самостоятельный показатель, и этот показатель должен определяться в зависимости от объективных  обстоятельств.  Объективным обстоятельством, при определении моментов времени, может служить временное соответствие  состояний объектов в точках пространства. Состояния объектов взаимосвязаны друг с другом одновременностью. Показатель интервала времени, при значении которого достигается одновременное состояние двух точек пространства, выражает временное соответствие состояний этих точек пространства. Возникает необходимость измерения  интервала времени, разделяющая одновременные состояния двух точек пространства. Одновременные состояния двух точек связываются сигналами, скорость которых имеет конечное значение. Поэтому интервал времени между точками пространства можно измерить скоростью света преодолевающее расстояние между точками. Разность моментов времени в точках пространства равно значению этого интервала.

В литературе по механике, в частности в книге “Физические основы механики” С. Э. Хайкина, приводятся комплект основных инструментов для измерения показателей пространства и времени. В этот комплект включены линейка, часы и источник световых сигналов. Линейками и часами измеряется расстояние и промежутки времени. Источник световых сигналов используется для установления моментов времени и для измерения интервалов времени, разделяющие моменты в точках пространства. Такой комплект инструментов можно называть  полным комплектом  для проведения измерений в едином пространстве-времени, потому что ими можно измерить все три основные показатели: расстояние, промежутки времени и относительные моменты времени. Без измерения этих трех основных показателей невозможно было бы проведение полного исследования движения объектов во взаимосвязанном пространстве-времени. Для поведения измерений в пространстве-времени необходимо определить начало отсчета и связать с ним систему координат. В этой системе координат должно отражаться пространственное расстояние и относительные моменты времени, выражающие временное соответствие точек пространства относительно начала отсчета. Привычная  для нас прямоугольная Декартова система координат становится полным, если направленные в три стороны взаимно-перпендикулярные координатные оси будут отражать относительные моменты времени относительно начала отсчета. Любой объект отделяется от начала отсчета пространственным расстоянием и временным интервалом, выражающим разность моментов времени относительно начала отсчета.

 

 

Чтобы состояние точки А(x,y,z) было одновременным с состоянием начала отсчета, часы в начала координат и часы в точке А должны показать одинаковые моменты времени во время наблюдения из точки отсчета. Также все часы, расставленные вдоль осей x,y,z  должны показать одинаковые моменты времени при наблюдении из точки отсчета. Это условие необходимо для соблюдения одновременного состояния системы координат в целом относительно начала отсчета.

Относительность соответствия моментальных состояний объектов можно показать на следующем примере. Допустим, на земной поверхности выбрали систему отсчета, и начало  системы   координат  установили у дерева, растущего на земле. В точке A(x,y,z) летит птица и в этот момент с дерева в начале отсчета падает лист дерева. Каждому положению падающего лепестка соответствует определенное положение взмаха крыла птицы. Оценить соответствия этих процессов возможно только относительно. Поэтому из множества вариантов соответствия состояний надо выбрать одну единственную, чтобы она соответствовало наблюдению из начало отсчета. Таким образом, выбирая систему отсчета, необходимо предусмотреть возможность установления моментов времени с тем, чтобы соблюдалось одновременность системы координат относительно начала отсчета.

В классической механике моменты времени считались общими для всего пространства. Момент времени в одной точке считался тождественно равным моменту времени во всем пространстве. Причина такого отношения к моментам времени была в абсолютности времени классической механики. В современной механике вопрос  о  моментах  времени остается открытой. Потому что, отказавшись от понятия абсолютного времени, необходимо было решить  вопрос  о  взаимосвязанности   моментов   времени  в точках пространства. Любое исследование  по механике начинается  с наблюдения  моментального состояния окружающего.  При  исследовании   движения  объекта  стремятся наблюдать их моментальное состояние путем дифференцирования времени и сведя промежуток времени к моменту. Наблюдая таким способом момент времени  в  одной  точке  пространства  можно  получить показатели движения объекта, такие как скорость или ускорение. Если наблюдать моменты времени во многих точках пространства и исследовать их взаимосвязанность, то можно получить и других показателей, выражающие состояние окружающих объектов. Задача исследования взаимосвязанности моментов времени в точках пространства является одной из основных задач новой, альтернативной, механики.

Течение времени, происходящее в разных точках пространства, взаимосвязано между собой определенными связями. Теория относительности выявил не абсолютность этих связей    и   показал   подчиненность   этих   связей   определенным  закономерностям. Процессы, происходящие в окружающем, пространстве непосредственно влияют на взаимосвязанность моментов времени. Соответствие моментальных состояний объектов зависит от расстояния между объектами и от их скорости друг относительно друга. Эту зависимость можно увидеть на примере взаимосвязанности моментального состояния падающего лепестка с положением крыла летящей птицы. Моментальному положению M_О падающего листа дерева соответствует определенное положение крыла птицы M_A, находящееся на расстоянии ℓ. Такое соответствие состояний M_О= M_A зависит от расстояния ℓ  между лепестком и птицей. Если расстояние между объектами окажется другой чем ℓ,  то моментальные состояния M_О и M_A не соответствовали бы друг другу. Моментальному состоянию M_О соответствовало бы другое положение крыла птицы  M^’_A. Соответствие состояний регистрируется относительно начала отсчета, и поэтому расстояние ℓ, или то же самое интервал времени t между объектами, непосредственно влияет на оценку соответствия состояний.

Необходимо отметить, что понятие моментального соответствие состояний разделяется на две составляющие. Во-первых, это существующее в происходящих в природе процессах реального соответствия  состояний. Во-вторых, это оценка моментального соответствия состояний наблюдателем относительно начала  отсчета. Исследование наблюдателя отражает истинную картину только тогда, когда оценка моментального соответствия совпадает с естественным соответствием состояний. Кроме расстояния на соответствие состояний влияет также скорость объектов друг относительно друга. Скорость падения листа дерева и скорость движения крыла птицы, в рассматриваемом примере, непосредственно определяют соответствие моментального состояния листа дерева к некоторому состоянию крыла птицы.  Если интенсивность протекания процессов отличаются друг от друга, то каждому моментальному  состоянию медленно протекающего процесса соответствует определенная последовательность состояний быстропротекающего процесса. Значит,  моментальному состоянию медленно падающего лепестка соответствует перемещение  Dℓ   быстро   движущегося  крыла   птицы.  В результате возникновения относительной скорости между объектами нарушается однозначное соответствие моментальных состояний объектов. С точки зрения соответствия состояний моментальное состояние одного объекта, находящегося в определенной точке пространства, это реальность оцениваемая относительно других объектов. Поэтому расстояние и скорость движения, также, интервал времени между объектами и относительная интенсивность течения времени делают объекты реальными друг относительно  другу.

Таким образом, основными параметрами для оценки  взаимосвязанности моментов времени в точках пространства и для определения величены относительной интенсивности течения времени являются расстояние и относительная скорость между объектами. В Декартовой системе координат положение объекта  A и ее состояние определяются координатами A(x,y,z) и M_A(M_X,M_Y,M_Z). Этот объект отделяется от начала системы  координат расстоянием:  

                         ¾¾¾¾¾¾¾

                ℓ =  Ö X²+Y²+ Z ²                                        (2.1)

                                                                                                           

Наблюдаемое состояние объекта M_A(M_X,M_Y,M_Z) и момент M_О в начале координат взаимосвязано одновременностью в момент наблюдения из точки отсчета

                          M_A= M_О.                                          (2.2)

Если расстояние ℓ до объекта  не меняется на протяжении времени Dt, то соответствие состояний M_О = M_A также не меняется на протяжении этого времени. Это утверждение основано на равенстве интенсивности течения времени в начале координат и в точке А.

Иной результат соответствия состояний получается тогда, когда объект перемешается на расстояние Dℓ. Для наглядности описания считаем перемещение Dℓ в сторону увеличение расстояния до начала отсчета. Часы в начале координат и часы на расстояниях ℓ и ℓ+Dℓ показывают одинаковое время в момент наблюдения из начала отсчета. Если перемещение объекта произошло за время Dt,  то в часах установленных в начале координат и в часах на расстоянии ℓ и ℓ+Dℓ проходит время Dt. Допустим у объекта А  есть внутренние часы, выражающие временную последовательность его состояний. Тогда, оказавшись в новом положении  ℓ+Dℓ , внутренние часы объекта А  отличаются на величину:  

                                   Dm= M_О - M_A                          (2.3)

M_О  – момент в начале координат,  M_A  - момент во внутренних часах объекта А. Луч света, связывающее новое положение объекта с началом отсчета, задерживается на время:

                                               Dℓ

                                   Dm = ———                           (2.4)

                                                C

 

Где С – скорость света. Перемещение Dℓ является главным изменением состояния объекта. Поэтому одновременными относительно начала отсчета получается момент времени в начале координат и обновленное моментальное состояние объекта:

                               M_О = M_A + Dm                             (2.5)

 

Перемещение в пространстве становится причиной изменения момента времени во  внутренних  часах  объекта.  Изменение  момента времени происходит не только  в результате течения времени, но также и в результате перемещения в пространстве.

 Значит, необходимо найти возможность описать изменения моментов времени в часах движущегося объекта. Для этого можно учитывать следующие свойства относительного изменения времени. В первую очередь можно найти относительную интенсивность течения времени путем деления величины протекавшего времени в движущемся объекте на промежуток времени в неподвижной точке.

 

               Dt + Dm                      Dm

    V'= ¾¾¾¾¾  =   1+  ¾¾¾                         (2.6)

                    Dt                          Dt

 

Или учитывая    (2.4)    имеем:

 

                       Dℓ          1                    V

     V'= 1 +  ¾¾¾ · ¾¾  = 1 +  ¾¾¾              (2.7)

                       C          Dt                   C

 

Во-вторых, так как дополнительная интенсивность течения времени возникает в результате перемещения объекта, то изменение момента времени объекта зависит и от направления перемещения. Другими словами относительные изменения моментов времени являются  векторными  величинами:

 

                         ¾———¾¾¾¾

                       Ö DX²+ DY²+ DZ ²                                   

            Dm =  ¾¾¾¾¾¾¾¾                            (2.8)

                                  C

 

Или равенство (2.3) имеет вид:

                         ¾¾¾¾¾¾—¾

                       Ö DX²+ DY²+ DZ ²                                   

M_О - M_A  =  ¾¾¾¾¾¾¾¾                             (2.9)

                                  C

 

В-третьих, изменения  моментов времени в движущемся объекте рассматривается как совокупность течения времени и перемещения объекта. Поэтому для оценки величины  изменения имеет значение  доля  каждого   изменения  в   общем изменении момента времени:

 

                   Dt¢ = Dt + Dm                                           (2.10)

 

Из равенства  (2.6)  получим

 

     Dt + Dm = V¢· Dt                                        (2.11)

     

 Dm = V¢· Dt – Dt = (V¢- 1) · Dt                                 (2.12)

 

                                    V

 Так как      V¢= ( 1 + ¾  )                                        (2.13)

                                    C

 

                                        V

Получается:      Dm =  ¾¾ · Dt                               (2.14)

                                        C

 

Пространственная  доля и временная доля в общем течении времени связаны между собой равенством   (2.14).

Предел отношения  Dm  на Dt при Dt® 0 обозначаем буквой H.

                Dm             dm

             ℓ i m  —–— = ——— =   H                                   (2.15)

            Dt®0  Dt              dt

 

 Тогда

                                    V

                        H = ———                                        (2.16)

                                    C

Или:

                        V            V · t              Dℓ

            H = ———  =  ———  =  ———             (2.17)

                        C               ℓ                  ℓ

 

Из этого равенства можно найти величину наблюдаемого перемещения относительно начала отсчета при движении объекта с интенсивностью    V¢

 

                          V      

             Dℓ = ———  · ℓ   =   V · ℓ                       (2.18)

                          C      

 

Или разделив на С , Dℓ можно выражать через  Dm:

 

                                     V · ℓ         V  

                        Dm = ——— = ——— · t                (2.19)

                                      C ²                C

 

Добавив  в  обе  стороны равенства   (2.18)   ℓ  получаем:

 

                                            V

               Dℓ + ℓ = (1 +  ——— ) · ℓ                                    (2.20)

                                            C

 

Отсюда:

                      ℓ+Dℓ =  V¢·ℓ                                        (2.21)

 

Т.е. новое и старое положения объекта связаны между собой через дополнительную интенсивность течения времени равенством  (2.21).

Вышеизложенные равенства  (2.18)  и  (2.19)  выражают полную взаимозависимость интенсивности течения времени и движения в пространстве. С одной стороны, движение является причиной возникновения дополнительной интенсивности течения времени и, с другой стороны, дополнительная интенсивность становится причиной возникновения относительного движения. Движение и интенсивность течения времени, это  два проявления одного процесса.

 Движение  нарушает  однозначное  соответствие  состояний объектов. Величина нарушения одновременности определяется из равенства   (2.17) :

 

                                   V          Dℓ         Dm

                         H = ——  = —— = ——                (2.22)

                                   С            ℓ        t          

 

Показатель  Н  выражает величину нарушения однозначного соответствия состояний объектов движущихся друг относительно друга. Моментальному состоянию одного объекта соответствует последовательность состояний другого объекта из участка пути Dℓ. Моменту времени одного объекта соответствует промежуток времени  Dm   второго объекта. Один объект относительно другому становится моментально реальным в участке пространства   Dℓ  и в промежутке времени Dm . Потому что, сигнал оповещающий о существовании одного объекта, исходящего из участка пространства Dℓ, доходит до другого объекта одновременно, т.е. моментально. Момент одной точки первого объекта, соответствует моменту множества точек из отрезка Dℓ второго объекта. Или момент одной  точки  первого  объекта  соответствует  одной  точке  второго   объекта, существующей в промежутке времени  Dm . При этом значения Dℓ и  Dm  определяются из равенств (2.18) и  (2.19).

Движение объекта нарушает одновременность не только в окружающем пространстве, но и во внутренних точках объекта. Если объект исследования имеет определенную форму или объем, то каждая точка объекта нарушает одновременность по-разному, т.е. в зависимости от расстояния до начала отсчета. Точки объекта,  находящиеся на расстояниях  ℓ₁ и ℓ₂   до начала отсчета, должны перемещаться в пространстве на соответствующие значения Dℓ₁ и Dℓ₂

 

                V

           Dℓ₁ =  ——— · ℓ₁

                         C

                                                                           (2.23)

                          V

           Dℓ₂ =  ——— · ℓ₂

                          C

Отнимая со второго, первое получаем:

 

                                 V

          Dℓ₂- Dℓ₁ =  ——— · (ℓ₂ - ℓ₁ )                                    (2.24)

                                 C

Или:    

                                    V        

                        Dr = ——— · r                                  (2.25)

                                    C

 

Это означает, что две внутренние точки  объекта на расстоянии r друг от друга должны перемещаться на отрезок  Dr  для соблюдения внутренней одновременности движущего объекта. Если размеры движущего объекта не изменяются с течением времени, то во внутренних точках объекта получаются нарушения одновременности относительно друг друга. Только одна центральная точка объекта движется с заданной величиной одновременности:

 

                             V          Dℓ

                 H_ц = ——  = ——                                                            (2.26)

                             С        ℓ_ц           

Другие   точки объекта вокруг центральной точки или должны изменить расстояние до точки, чтобы двигаться со скоростью V, или должны двигаться  с разными скоростями V₁, V₂, … V_n., с тем, чтобы сохранить первоначальные размеры объекта. Точки объекта на расстоянии r от центральной точки, в положительном и отрицательном направлении, находятся от начала отсчета на расстоянии  ℓ₁=ℓ_ц + r  и  ℓ₂=ℓ_ц – r.  Рассмотрим движение этих точек при соблюдении внутренней и внешней одновременности. Допустим, исследуемый объект имеет определенную форму, и его размеры не меняются с течением времени. Тогда перемещение Dℓ относительно начала отсчета должно быть одинаково для всех точек объекта:  

                                      V₁

                        Dℓ =  ——— · (ℓ_ц + r)

                                              C                                                           (2.27)

 

                                       V₂        

                        Dℓ =  ——— · (ℓ_ц – r)

                                       C

Или:  

                    V· ℓ_ц  =   V₁ · ℓ₁  =   V₂ · ℓ₂                          (2.28)

 

Равенство  (2.28)   выражает условие движения, при котором точки объекта получают одинаковое перемещение Dℓ . Чтобы двигаться точкам объекта, с разными скоростями обратно пропорциональными  расстояниям до точки отсчета и при этом сохранить внутреннее расстояние r  между точками необходимо вращательное или ускоренное движение точек объекта. Из этого следует, что для соблюдения одновременности, при поступательном  движении объекта должна возникать дополнительное вращательное движение объекта вокруг внутренней оси.

Теперь рассмотрим случай, когда все точки движущегося объекта получают одинаковую скорость V. Этот случай равнозначен   переходу   из   одной   системы    отсчета    в   другой   движущийся  со скоростью  V. Точки объекта, двигаясь  с одинаковой для всех точек скоростью, совершает  в пространстве различные перемещения: Dℓ₁, Dℓ₂, …., Dℓ_n

               V                            V                                V

 Dℓ₁ =  —— · ℓ₁,     Dℓ₂ =  —— · ℓ₂,…..   Dℓ_n =  —— · ℓ_n    (2.29)

              C                            C                                C

Или, если   Dℓ  выразит через  Dm , получим:

 

                      V · ℓ₁         V · t₁

            Dm₁= ———  =   ———                            

                          C ²              С

                        V · ℓ₂       V · t₂

            Dm₂= ——— =  ———                               (2.30)

                          C ²                     С

                         V · ℓn      V · t_n

                        Dm_n= ——— =   ———                                         

                          C ²                    С

Точки объекта на расстояниях ℓ₁, ℓ₂,  . . ., ℓ_n от начала отсчета должны получить дополнительные интенсивности течения времени Dm₁,  Dm₂,…. Dm_n чтобы соблюдать одновременность с началом отсчета.  Показателей    Dm₁,   Dm₂,  ….   Dm_n  можно  называть дополнителями  одновременности.  Каждая точка движущегося объекта получает различную интенсивность течения времени. Две точки объекта на расстоянии  r =  ℓ₂ - ℓ₁  друг от друга получают различные перемещения  Dℓ₁  и Dℓ₂ , и в результате этого расстояние r получает соответствующее перемещение Dr:

                                   V         

                      Dr =  ——— · r                                               (2.31)

                                   С

Или

                                  V · r    

                                                                                     Dm_r =  ———                                                 (2.32)

                                  C ²

Dm_r - разница между интенсивностями течения времени в двух  точках  на расстоянии  ℓ₁    и  ℓ₂  от начала отсчета:

        Dm_r = Dm₂ – Dm₁                                                 (2.33)

Между внутренними  точками  движущегося  объекта возникает разница в интенсивности течения времени.  Эта разница  в  интенсивности  течения времени компенсируется движением друг относительно друга.  Отсюда вытекает вывод, что  если в одной точке движущегося объекта течет  время  Dt, то в другой, неподвижной относительно него точке, на расстоянии r, протекает время:

 

                Dt ' = Dt   –  Dm_r                                         (2.34)

или

                                 V · r

            Dt ' = Dt  –  –––––                                         (2.35)

                                  C ²

     Это и есть формула связывающее промежутки времени в разных точках движущегося объекта.  Формула связывающая промежутки времени используется в  теории  относительности.  Она  там выражает преобразование времени в разных системах отсчета и является частью формул преобразования Лоренца. Здесь формула (2.35)  выражает разницу промежутков времени не только в разных системах отсчета,  но также, здесь эта формула выражает разницу промежутков времени  в  точках  одного движущегося объекта (или в точках одной движущейся системы отсчета). Время в точках движущегося объекта протекает с  различной  интенсивностью сравнительно одного против другого и это разница в интенсивности компенсируется разно-скоростными движениями точек объекта друг относительно друга.

     Таким образом, рассматривая влияние движения на одновременность во внутренних точках объекта приходим к выводу, что показатели выражающие окружающую природу, такие как расстояние, промежутки времени и движение взаимосвязаны между  собой  и зависят от положения  выбранной точки отсчета, т.е.  от положения наблюдателя. Также на эти показатели влияет и  скорость выбранной точки отсчета.  Одновременность и луч света, материализующая эту одновременность, вносит  свои  коррективы  на  наши наблюдения и исследования.  Без учета одновременности и вносимой ею изменений на наши исследования, измерения показателей окружающего и изучения природы будет всегда неполной и недостаточной. В свою очередь моментальное соответствие состояний объектов в разных точках пространства может служить мощным инструментом исследования. Основываясь на моментальное соответствие состояний можно предсказать условию равновесия объектов или наблюдая изменения одновременности можно описать изменения и возникновения движений.   На одновременность и моментальное соответствие состояний можно относиться из следующих двух позиций. Если одновременность  соответствия состояний объектов, находящихся в разных точках пространства, является главным фактором характеризующим моментальное состояние пространства, то интенсивность течения времени получается различным в точках пространства. И, следовательно, для достижения одновременности объекты движущегося пространства должны получить различные скорости движения  относительно центра этого пространства. Или, наоборот, если мы отрицаем существование однозначного соответствия состояний объектов в пространстве, то в этом случае должны признавать необходимость существования понятия, похожего на память,  регистрирующее последовательные состояния одного объекта для сопоставления его с состояниями других объектов пространства в соответствующие моменты времени. В обоих этих случаях  задача изучения одновременности остается незатронутой проблемной задачей, решение которого ожидается в XXI веке.

 

С О Д Е Р Ж А Н И Е

 

ВВЕДЕНИЕ .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  3

I.                    Альтернативная механика .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  12

II.                 Алгебра показаний часов  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .   25

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1.      Бекжонов Р.    Эйнштейн ва нисбийлик назарияси. Т., Укитувчи”.; 1978.

2.      Гулиа Н.В.    Инерция. М.; Наука. 1982.

3.      Ишлинский А.Ю.    Механика относительного движения и силы инерции.  М.; Наука. 1981.

4.      Кори-Ниязов Т.Н.    Астрономическая школа Улугбека. М.; Изд.АН.СССР, 1950.

5.      Ньютон И.    Математические начала натуральной философии. //Крылов А.Н. Собр.трудов.-М.;Л.,1936.Т.7.

6.      Поль Р.В.   Механика, акустика и учения о теплоте. М.; Наука, 1971.

7.      Рахимов А.У., Отакулов Б.О.   Электродинамика ва нисбайлик назарияси. т-2. Т. 1986.

8.      Самандаров Х.С.   Исследования  основ динамики движения с точки зрения сохранения энергии. Ургенч .”Хорезм”.1996.

9.      Тарасов Л.В.   Основы квантовой механики. М. Высшая школа 1978.

10. Фейнман Р., Лейтон Р., Сендс М.   Фейнмановские  лекции по физике. /пер.с англ. М.;Мир. 1976.

11. Хайкин С.Э.  Физические основы механики. М.;Наука. 1971.

12. Эйнштейн А.   “Научные труды” т.1-4. М.;Наука.1965.

 

 

ХОРЕЗМЕЦ - ХУРМАТ САБИРОВИЧ САМАНДАРОВ.  ФИЗИКА  ДВИЖАНИЯ  ВО ВЗАИМОСВЯЗАННОМ  ПРОСТРАНСТВЕ - ВРЕМЕНИ