Абсолютность и относительность движения у А. Эйнштейна

Внутреннее противоречие в теории?...

    На мой взгляд в мысленном эксперименте с лифтом, описанным создателем теории относительности, есть некоторая логическая неувязка. Для исключения искажений смысла анализируются только тексты из работ самого А. Эйнштейна.

     Напомню, что в этом эксперименте рассматривается лифт в интервале свободного падения. Интервал понимается здесь именно так, как это принято в теории относительности – расстояние между двумя событиями в пространственно временном континууме. Выбор этого интервала Эйнштейн поясняет тем, что именно при таких условиях корректно говорить об инерциальной системе, связанной с лифтом. Понимая введённые условности Эйнштейн говорит:

"Эта система координат является лишь «карманным изданием» реальной инерциальной системы".

     Проводя этот мысленный эксперимент, Эйнштейн пишет:

    "Посмотрим, каким путем оба наблюдателя, внешний и внутренний, описывают то, что происходит в лифте. Внешний наблюдатель замечает движение лифта и всех тел в нем, и находит его соответствующим закону тяготения Ньютона. Для него движение является не равномерным, а ускоренным, вследствие действия поля тяготения Земли.

    Однако поколение физиков, рожденное и воспитанное в лифте, рассуждало бы совершенно иначе. Оно было бы уверено в том, что оно обладает инерциальной системой, и относило бы все законы природы к своему лифту, заявляя с уверенностью, что законы принимают особенно простую форму в их системе координат. Для них было бы естественным считать, свой лифт покоящимся и свою систему координат инерциальной".

А. Эйнштейн, том IV, Вне и внутри лифт.

     На первый взгляд в этих словах нет ничего странного. Но попробуем вникнуть в суть происходящего в мысленном эксперименте.

     Внутренний наблюдатель, как и рождённое в лифте поколение физиков, изолирован от внешнего мира и имеет возможность исследовать движение тел только внутри лифта.

     Внешний наблюдатель рассматривает и движение тел внутри лифта и движение самого лифта относительно земли.

     В другой своей работе Эйнштейн сказал:

"Под движением тела мы всегда разумеем изменение его положения относительно другого тела. Поэтому говорить о движении одного-единственного тела значит противоречить здравому смыслу".

А. Эйнштейн, том IV,  III. Поле и относительность, стр 450

     Тем не менее, рождённые внутри лифта физики и внутренний наблюдатель говорят об инерциальной системе отсчёта связанной с лифтом. Эйнштейн говорит о её равноправии с другими инерциальными системами отсчёта, а внутренние наблюдатели ничего не знают о других системах отсчёта.

     Инерциальная система отсчёта должна двигаться относительно других внешних тел и других инерциальных или неинерциальных систем отсчёта.

     Как можно говорить о движущейся или покоящейся системе отсчёта связанной с лифтом, если нет объектов относительно которых это движение должно рассматриваться? Ведь внутреннему наблюдателю и рождённым в лифте физикам доступ к наблюдению этих объектов Эйнштейн запретил. Лифт стал вселенной для его его обитателей.

     Мой вывод состоит в том, что описание эксперимента противоречит здравому смыслу с позиций самого Эйнштейна ввиду неприменимости определения движения к лифту с точки зрения внутреннего наблюдателя.

    Не имея внешних объектов для выявления движения лифта его движение рассматривать нельзя. Налицо внутреннее логическое противоречие в теории относительности.

   Если кто-то скажет, что нет необходимости в данном случае рассматривать внешние тела и связанные с ними системы отсчёта, то он заявит тем самым, что движение лифта абсолютно, но Эйнштейн доказывал обратное.

Утверждение  Эйнштейна:
    «Невозможно установить принципиальное различие между внешним и внутренним наблюдателем. Каждый из них мог бы претендовать на право отнести все события к своей системе координат. Оба описания событий можно было бы сделать одинаково последовательными».

    По закону тождества формальной логики нельзя различные явления принимать за тождественные. В эксперименте с лифтом заранее установлено принципиальное различие между внешним и внутренним наблюдателем, состоящее в том, что первый имеет возможность наблюдать лифт, объекты снаружи и объекты внутри лифта, а второй имеет возможность наблюдать лифт и объекты внутри него.

"Для внешнего наблюдателя, который смотрит через окно лифта, и платок, и часы падают по направлению к земле с одинаковым ускорением."

    Картина мира для внутреннего наблюдателя искусственно ограничена. В то время как внешний наблюдатель наблюдает за объектами внутри лифта через окно в нём, внутренний наблюдатель не видит этого окна. Недостаток данных у внутреннего наблюдателя приводит к необходимости делать предположения, которые невозможно подтвердить или опровергнуть.
    В таких условиях внутренний наблюдатель не мог бы претендовать на право отнести все события к своей системе координат. Для этого у него недостаточно данных.

PS

    На ум приходит другой мысленный эксперимент. Может ли микроскопический наблюдатель внутри сосуда, где молекулы газа совершают броуновское движение, утверждать на основе своих наблюдений, что система отсчёта, связанная с его сосудом имеет равные права с системой отсчёта связанной с Галактикой Андромеды?
    Мы находимся внутри Вселенной и ничего не можем достоверно сказать о том, что находится вне её, даже не можем сказать существует ли это "вне ёё".

    Не имея данных о внешних объектах, по определению данном Эйнштейном мы не можем говорить о состоянии нашей Вселенной в плане её движения или покоя, это "противоречит здравому смыслу".

    Аналогично и микроскопический наблюдатель ничего не знает об учёном, который держит в своих руках сосуд. Внутренний наблюдатель в лифте находится в таком же неведении о том что может быть вне лифта. Претендовать на какие-то права может любой наблюдатель. Но в одних случаях претензии обоснованы, а в других нет. А здесь уже следует првлечь закон достаточного основания из той же формальной логики. Это ещё один закон формальной логики, нарушенный в рассуждениях о лифте...

   PS2

   Строго говоря, гравитационное поле не может быть однородным. Всегда есть центр масс, к которому и наблюдается притяжение. Движение в неоднородном гравитационном поле отличается от равномерного инерциального движения в отсутствие полей. Этот момент случайно или намеренно упущен в мысленном эксперименте А. Эйнштейна.

Мысленный эксперимент по определению внутренним наблюдателем действия гравитации на кабину падающего лифта

    Сказав А говори Б. Определив внутреннее противоречие, предложи решение. Предлагаю.

   В природе не существует однородных гравитационных полей. Звёзды и планеты обладают сферическим гравитационным полем, напряжённость которого всегда увеличивается с приближением к ним. Реальная кабина всегда имеет размеры и занимает некоторую область пространства. В любой области пространства вокруг гравитирующего тела при достаточной чувствительности оборудования можно определить градиент напряжённости поля тяготения.
    Установив в кабине три тензометрические штанги, вращающиеся в трёх взаимно перпендикулярных плоскостях можно получить информацию об ориентации поля тяготения.
    При достаточной длине кабины и при наличии двух разнесённых вдоль линии тяготения трёхмерных тензометров можно определить не только ориентацию линии действия тяготения, но и направление вектора тяготения за счёт определения знака разностного сигнала тензометров.
    В кабине находящейся вдали от гравитирующих объектов синхронные вращению штанг сигналы от тензодатчиков будут незаметны. Калибровка на нуль возможна при расположении плоскости вращения штанги перпендикулярно направлению известного поля гравитации.
    Если платформа с установленными вращающимися штангами стабилизирована гироскопами ориентированными по звёздам, а чувствительность тензометров достаточно высока, направление и величина силы гравитации может определяться с высокой точностью.

Таким образом, находясь внутри лифта, наблюдатель сможет определить:

• - что лифт находится в поле тяготения, а не прямолинейного движения по инерции;
• - направление на поверхность предполагаемого столкновения;
• - динамику приближения к гравитирующему телу.

    Теперь попробуем в свободном пространстве придать ускорение лифту посредством какого-нибудь бесшумного реактивного двигателя. Сможет ли внутренний наблюдатель отличить такое состояние кабины от состояния покоя в поле гравитации? Ответ - ДА.

    При равноускоренном движении различные части кабины испытывают одинаковое ускорение.  При любой длине кабины разнесённые вдоль линии ускорения трёхмерные тензометры не покажут разностного сигнала. Сигналы тензометров будут одинаковы.

    Поскольку внутренний наблюдатель выполнил условия Эйнштейна и не смотрел в окно лифта определяя наличие окружающего поля тяготения или наличие ускоренного движения, подвергается сомнению принцип эквивалентности инертной и гравитационной масс при условии, что все тела имеют размеры и не могут быть материальными точками. Соответственно, системы отсчёта связанные с лифтами находящимися - один в гравитационном поле, а другой в состоянии свободного инерционного движения - не равноправны.