My personal blog. Голосов: 1 Адрес блога: http://abdullin.blogspot.com/ Добавлен: 2010-01-26 23:41:06 блограйдером rusfbm

Критика ОТО

2012-04-30 02:03:00 (читать в оригинале)

В предыдущей главе была доказана логическая противоречивость кинематики специальной теории относительности (СТО). Это заставляет вернуться к классическим понятиям пространства и времени. Поскольку релятивисты заявляют, что СТО является предельным случаем общей теории относительности (ОТО) в отсутствие гравитации, то сразу же возникают сомнения и в справедливости кинематики ОТО. В отличие от СТО ОТО содержит довольно интересные идеи, например, принцип эквивалентности выраженный через идею "геометризации". (Заметим, что неверность геометризации электромагнитных полей сразу очевидна: опыт показывает, что нейтральные частицы не чувствуют "электромагнитное искривление пространства".) Если бы базис ОТО был верен, ОТО могла бы претендовать на статус научной гипотезы о поправках к статическому закону тяготения Ньютона. Однако это не так и теория гравитации должна строится на другой основе. Справедливости ради надо отметить, что ОТО, в отличие от СТО, никогда не была общепризнанной безальтернативной теорией. Поток справедливой критики этой теории не прекращался с самого начала ее возникновения. Существует несколько хорошо продвинутых альтернативных теорий (например, [11,18]). Хотя мы не будем анализировать кроме ОТО иные теории, следует заметить, что теории, "играющие" в изменение свойств пространства и времени и имеющие своим предельным случаем релятивистскую кинематику СТО уже очевидно сомнительны.

Основная цель настоящей Главы 2 — критика базисных понятий ОТО. Здесь будет продемонстрирована логическая противоречивость понятий пространства и времени ОТО. В Главе 2 шаг за шагом показываются правдоподобно скрываемые ошибки и спорные моменты из учебников [3,17,39]. Кроме общепризнанных интерпретаций ОТО мы будем также рассматривать некоторые "релятивистские альтернативы", чтобы прикрыть возможные лазейки для спасения этой теории. Обсуждаются вопросы синхронизации времени и принцип Маха, обращается внимание на сомнительные следствия из ОТО.

Многие трудности ОТО общеизвестны:
1) нарушен принцип соответствия (без введения искусственных внешних условий не существует предельного перехода к случаю без гравитации);
2) отсутствуют законы сохранения;
3) относительность ускорений противоречит экспериментальным фактам (вращающиеся жидкости в космосе имеют форму эллипсоидов, в то время как невращающиеся — шара);
4) существуют сингулярные решения.

(Обычно, любая теория считается в подобных случаях неприменимой, но теория относительности для сохранения своего "всеобщего характера" начинает строить фантастические образы: черных дыр, Большого взрыва и т.д..)

Рассмотрим общие претензии к ОТО. Начнем с мифа "о необходимости ковариантности". Однозначное решение любого дифференциального уравнения определяется кроме формы уравнения еще заданием начальных и/или граничных условий. Если они не заданы, то в общем случае ковариантность либо ничего не определяет, либо при изменении характера решения может привести к физической бессмыслице. Если же задаются начальные и/или граничные условия, то при подстановке решений мы получаем тождества, которые и так останутся тождествами при любых правильных преобразованиях. Кроме того, для любого решения можно придумать уравнения, инвариантные относительно некоторого заданного преобразования, если определенным образом поменять начальные и/или граничные условия.

Часто в ОТО используются аналогии с подпространствами, например, используют свернутый плоский лист. Однако, подпространство нельзя рассматривать отдельно от пространства в целом. Например, при свертывании листа в цилиндр обычно переходят для удобства в цилиндрическую систему координат, однако это математическое преобразование вовсе не влияет на реальное трехмерное пространство и реальное кратчайшее расстояние.

Простота аксиом и минимальность их количества еще не гарантируют правильность решения: даже доказать эквивалентность решений ОТО — трудная задача. Количество предпосылок, с одной стороны, должно быть достаточным для получения правильного однозначного решения, и, с другой стороны, должно обеспечивать широкие возможности выбора математических методов решения и сопоставления (у математики — свои законы). В ОТО, наряду с искусственным усложнением математических процедур, фактически введено дополнительное число "скрытых подгоночных параметров" из компонент метрического тензора. Так как реальное поле и метрика в ОТО неизвестны и требуют определения, то результат просто подгоняется под нужный с использованием малого числа реально разных опытных данных (вначале подглянули в ответ, а потом "с умным видом" считаем, что все так и должно быть в теории).

Если в СТО делалась хотя бы попытка экспериментально подтвердить постоянство скорости света и теоретически доказать равенство интервалов, то в ОТО даже таких попыток не сделано. Поскольку в ОТО в общем случае не имеет смысла , так как результат может зависеть от пути интегрирования, то могут не иметь смысла все интегральные величины и выкладки, использующие интегралы.

Множество вопросов заставляет сомневаться в правильности ОТО. Если общековариантность уравнений необходима и однозначна, то какой может быть предельный переход к классическим уравнениям, которые не общековариантны? В чем смысл гравитационных волн, если понятие энергии и ее плотности в ОТО не определено? И что (в отсутствие понятия энергии) выражает тогда групповая скорость света и конечность скорости передачи сигналов?

Степень общности законов сохранения не зависит от способа их получения (с помощью преобразований из физических законов или из симметрий теории). Получение интегральных величин и использование интегрирования по поверхности может приводить к иным результатам в случае движения поверхности (например, результат может зависеть от порядка предельных переходов). Отсутствие в ОТО законов сохранения энергии, импульса, момента количества движения и центра масс, которые подтверждены многочисленными экспериментами и работают на протяжении веков, заставляет весьма серьезно сомневаться в ОТО (следуя принципу непрерывности и преемственности развития науки). ОТО же пока еще ничем себя не зарекомендовала, кроме глобалистских претензий на принципиально экспериментально непроверяемую теорию эволюции Вселенной и нескольких весьма сомнительных подгонок под скудную экспериментальную базу.

Еще больше заставляет сомневаться в ОТО следующий факт: для одной и той же системы (причем только "островного" типа) с использованием вектора Киллинга иногда можно ввести некоторое подобие понятия энергии. Однако, при этом нужно пользоваться только линейными координатами, но нельзя, например, полярными. Не может же вспомогательный математический аппарат влиять на сущность одной и той же физической величины. И, наконец, нелокализуемость энергии и возможность "самопроизвольного" ее несохранения даже в масштабах Вселенной (это неприкрытый "вечный двигатель") заставляют полностью отказаться от ОТО и либо пересматривать концепцию "с нуля", либо использовать иные развиваемые подходы. Перейдем теперь от общих замечаний к более конкретным вопросам.

Вопрос о возможности изменении геометрии пространства в ОТО совершенно некорректен. Конечность скорости передачи взаимодействий может поменять только физические, а не математические законы. Не будем же мы утверждать, что прямая не существует, так как для ее проведения в бесконечность даже со скоростью света потребуется бесконечное время (аналогично для плоскости и пространства). Математический смысл производных тоже не может поменяться. Одна из демонстраций ОТО "о неизбежности изменения геометрии в неинерциальной системе" состоит в следующем: во вращающейся системе отсчета, вследствие сокращения длин, отношение длины окружности к ее диаметру будет меньше . Заметим, что никто не смог нарисовать для данного случая "новую геометрию": невозможно изобразить несуществующее. На самом деле не поменяется не только истинная, но даже наблюдаемая геометрия: не будет же математическая линия передвигаться или меняться при нашем движении. Хотя в теории относительности радиус, перпендикулярный движению окружности, меняться не должен, тем не менее предположим вначале, что окружность будет двигаться радиально.

Принцип эквивалентности гравитации и ускорения может иметь отношение только к одной точке пространства, то есть нереален: это, например, уже приводило к неверному вычислению отклонения луча света в поле тяготения (только потом Эйнштейн подправил коэффициент в два раза). Принцип эквивалентности инертной и тяжелой масс в ОТО может быть строго сформулирован тоже только для одного отдельного тела (так как ОТО включает взаимосвязь пространства-времени и всех тел, то он нереален в ОТО). Поэтому физически ОТО не может иметь предельного перехода ни к одной нерелятивистской теории (а лишь формально математически). Все линейные преобразования СТО и ОТО относятся к пустому пространству, так как реальные тела (даже в качестве реперных точек) вносят нелинейности в свойства пространства. Поэтому различие явлений при переходе в другую систему отсчета должно изучаться строго в одной точке пространства и времени. Но как в одну точку поместить двух разных наблюдателей? Следовательно, все задачи СТО и ОТО могут носить только приближенный модельный характер (без глобализма).

Нет ничего удивительного в том, что одна и та же величина — масса — может участвовать в разных явлениях: как мера инертности при воздействии любых сил, включая гравитационные, и как тяготеющая масса (например, движущийся заряд создает и электрическое и магнитное поле). Вопрос о точном равенстве гравитационной и инертной масс совершенно надуман, поскольку это равенство зависит от выбора численной величины гравитационной постоянной γ. Например, в случае пропорциональности mg = αmin все законы будут теми же, но с другим определением гравитационной постоянной γ' = α2γ. Не стоит искать здесь мистику и строить образы искривленного пространства. Подстановка одной и той же величины как для тяготеющей, так и для инертной масс производится не только в ОТО, но и в теории тяготения Ньютона. Просто это опытный факт (вернее, наиболее простой выбор величины ).

Когда говорят [37], что форма уравнений зависит от свойств пространства-времени, то в этом есть некоторая спекуляция. Создается впечатление, что мы как-то можем изменить это самое пространство-время для проверки данной зависимости. На самом деле мы имеем Вселенную в единственном числе. Попытка ОТО усложнить любое частное (локальное) явление добавлением сложности всей Вселенной не является позитивной для науки. Другое дело выбор локальных координат для математического описания локального явления (в этом случае конкретные симметрии явления упрощают описание), и глобализм опять ни при чем.

Использование неинерциальных систем в ОТО внутренне противоречиво. Действительно, во вращающейся системе достаточно удаленные объекты будут двигаться со скоростью, большей скорости света, а ведь СТО и ОТО утверждают, что видимые скорости должны быть меньше c. Однако, экспериментальный факт: фотография неба с вращающейся Земли показывает, что наблюдается видимое твердотельное вращение (классическое). Использование вращающейся системы (например, Земли) не противоречит классической физике при любом расстоянии объекта от центра, в то время как в ОТО величина компоненты становится g00 отрицательной, а это недопустимо в данной теории. Как же быть с наблюдениями в земной астрономии?

Понятие времени в ОТО также запутано до предела. Что же это за синхронизация часов, если она возможна только вдоль незамкнутых линий? Изменение момента начального отсчета времени при обходе по замкнутому пути — это явное противоречие ОТО, так как при большой скорости синхронизации можно сделать много подобных обходов и получить произвольное старение или омоложение. Например, представив вакуум (пустоту) вращающейся (если сами будем двигаться по кругу), мы можем получить разные результаты в зависимости от мысленного представления.

Если на мгновение поверить в зависимость времени ОТО от гравитационного потенциала и эквивалентность гравитации и неинерциальности (ускорения), то легко понять, что тогда время зависело бы от относительного ускорения (расширенное толкование). Действительно, разным гравитационным потенциалам должны тогда соответствовать разные ускоренные движения и наоборот. Но относительное ускорение имеет векторный характер (и "спрятать" его невозможно), то есть расширенное толкование ОТО — единственно возможное. Используя модифицированный парадокс близнецов [51], легко доказать независимость времени от ускорения в расширенном толковании ОТО.

Перейдем теперь к математическим методам ОТО и следствиям этой теории. Игры со свойствами пространства-времени приводят к тому, что в ОТО под вопросом оказывается применение вариационных методов: величины являются не аддитивными, преобразования Лоренца некоммутативны, интегральные величины зависят от пути интегрирования, даже не ясно как можно считать фиксированными конечные точки, если расстояния различны в разных системах отсчета.

Нелокализуемость (неэкранируемость) гравитации приводит к тому, что в ОТО для наличия законов сохранения (только в системах островного типа) принципиально важны условия на бесконечности (евклидовость вследствие отсутствия масс на бесконечности) [37]. Классический подход более последователен и полезен в теоретическом и практическом приложении: энергия определена с точностью до постоянной, так как физический смысл имеет только локальное изменение энергии между двумя точками перехода. Следовательно, условия на бесконечности ни при чем.

Большое сомнение вызывает процедура линеаризации в общем виде, так как она может быть только индивидуальной. Говорится о стремлении к простоте, а даже времени вводят два типа: координатное и собственное. Часто производится подгонка под известный или интуитивный (классически) результат. Так один из знаков выбирается при расчете отклонения луча света, аналогично, для движения перигелия Меркурия [3] du/dφ может иметь два знака, какой выбрать? Не говоря уже о том, что производится деление на du/dφ, а эта величина может быть и нулевой. Пишется о сложности пространственно-временных связей, а в итоге очень долго переходят к привычным математическим координатам, иначе не с чем сопоставить результаты. За что же шла борьба? За наукообразие?

До сих пор нет достаточных экспериментальных доказательств того, какова скорость передачи гравитационных взаимодействий: больше, меньше или в точности равна скорости света (что постулируется в ОТО). Например, основываясь на данных наблюдений, Лаплас и Пуанкаре [24,87] считали, что скорость передачи гравитационных взаимодействий на несколько порядков превышает скорость света.

Теперь по-поводу экспериментального обоснования ОТО. Обычно, даже если есть сотня разных данных, не всегда строится теория — данные проще свести в таблицу. В случае же с ОТО мы имеем "Великую теорию трех с половиной наблюдений", из которых три — фикция. По поводу отклонения света в гравитационном поле от прямолинейного движения надо сказать следующее. Во-первых, как отмечало большинство экспериментаторов, количественное подтверждение эффекта существенно зависит от веры конкретного экспериментатора. Во-вторых, уже из классической формулы ma = γmMr/r3 следует, что любой объект, даже нулевой и отрицательной массы, будет падать в гравитационном поле. В-третьих, с чем, собственно, сравнивается эффект? С абсолютно пустым пространством? Еще в 1962 году группа Королевских астрономов заявила, что отклонение луча света вблизи Солнца не может рассматриваться как подтверждение ОТО, так как у Солнца существует атмосфера, простирающаяся на огромное расстояние.

Напомним, что явление рефракции учитывается для земной атмосферы астрономами уже очень давно. Еще Ломоносов обнаружил отклонение луча света в атмосфере Венеры. Для пояснения, представьте себе стеклянную сферу. Естественно, что параллельные лучи (от далеких звезд) будут отклоняться в ней к центру. Такая система всем знакома как оптическая линза. Подобная ситуация будет и для газовой сферы (атмосферы Солнца). Для точного расчета отклонения луча света в гравитационном поле нужно учесть наличие атмосферы Солнца и то, что наличие градиентов плотности и температуры на пути луча вызывает изменение показателя преломления среды и, следовательно, искривление луча света. И уж если на расстоянии сотни метров вблизи земной поверхности эти эффекты вызывают мираж, то не учитывать их для луча от звезды, проходящего вблизи Солнца миллионы километров — это чистая спекуляция.

Смещение перигелия Меркурия — эффект, конечно, красивый (но в единственном экземпляре — не мало ли для "привлечения научной теории"). Поэтому было бы интересно наблюдать его вблизи твердых тел (например, для спутников вблизи планет), чтобы можно было однозначно оценить его величину. Дело в том, что Солнце не является твердым телом и движение Меркурия может вызывать на Солнце приливную волну, которая может в свою очередь влиять на смещение перигелия Меркурия. (В зависимости от скорости передачи гравитационных взаимодействий и "гидродинамических" свойств Солнца волна может как опережать, так и отставать от движения Меркурия.) В любом случае необходимо знать скорость передачи гравитационных взаимодействий для вычисления влияния прилива от Меркурия и других планет на характеристики орбиты Меркурия, чтобы можно было отделить чисто "гравитационный" эффект общей теории относительности (если этот "чистый" эффект вообще существует).

При расчете в ОТО смещения перигелия (из строгого решения для единственной притягивающей точки) создается впечатление, что мы знаем точные массы астрономических тел. На самом деле, если мы пользуемся ОТО как поправкой к теории Ньютона, то ситуация противоположная: стоит задача по видимому движению планет восстановить их точные массы, чтобы потом подставить их для проверки ОТО. Представим себе, что орбита планеты — круговая. В этом случае сразу очевидно, что период вращения в теории Ньютона уже будет взят с учетом невидимой прецессии, то есть перенормирован. Поэтому в теорию Ньютона уже входят перенормированные массы. Поскольку поправки ОТО во много раз меньше возмущающего влияния всех планет и влияния несферичности, восстановление точных масс в этой сложной задаче многих тел может существенно изменить описание всей картины движения. Это нигде не учтено.

Вообще говоря, ситуация с описанием смещения перигелия Меркурия типична для поведения релятивистов. Во-первых, объявляется, что эффект был предсказан, хотя Эйнштейн сравнивал его с известными результатами приближенных расчетов Лапласа, полученными задолго до ОТО. Надеюсь, каждый человек понимает огромную разницу между "предсказать" и "объяснить задним числом" (вспомним анекдот от Фейнмана). Во-вторых, прецессия была и в классической физике: по данным 19 века итоговая величина прецессии за счет влияния некоторых других планет расчитывалась как 588'', а недостающая расчетная величина была всего около 43'', то есть составляла малую поправку. (Заметим, что по некоторым данным 20 века указывается общая величина прецессии почти на порядок большая, но при этом сохраняется из ОТО величина в 43'' — "табу"; впрочем, это может быть и опечатка — не будем придираться по мелочам к 1/3 от "огромной экспериментальной базы ОТО"). В-третьих, точный расчет в задаче многих тел даже современная математика пока выполнить не в состоянии.

В классическом случае расчет проводился как сумма независимых поправок от влияния отдельных планет (и Солнце и планеты считались материальными точками). Естественно, в классическом случае итоговый результат (уже более 90 процентов от наблюдаемого!) может быть еще улучшен при учете несферичности Солнца, влияния всех планет (и малых тел) Солнечной системы и того факта, что Солнце — не твердый объект (материальная точка) и его локальная плотность в разных слоях просто обязана "отслеживать" влияние остальных движущихся планет (на этом пути привлечения более реальных конкретных физических механизмов вполне может получиться недостающий малый эффект). Но то, что декларируют релятивисты — уму непостижимая спекуляция! Они "находят" эффект (причем только этот малый процент), рассмотрев движения лишь двух материальных точек — Солнца и Меркурия. Простите, а как Ваша ОТО подкорректирует уже найденную из классики большую часть эффекта? Боитесь считать? Тогда о каком "блестящем совпадении" вы твердите? Чистая подгонка под желаемое!

Прообраз "черной дыры" в решении Лапласа, когда свет, движущийся параллельно поверхности, начинает как искусственный спутник Земли двигаться по кругу, отличается от идей ОТО. Ничто не запрещает свету с достаточно большой энергией покинуть тело перпендикулярно его поверхности. Нет сомнения, что такие лучи будут существовать (и по внутренним причинам и по внешним): например, падающие извне лучи по закону сохранения энергии смогут набрать энергию и при отражении покинуть такую "черную дыру". Проще вместо привлечения противоречивых свойств света рассмотреть "падение" элементарной частицы, например, электрона. Остается ли для него возможность упругого отражения, или такую возможность (для спасения ОТО) нужно постулативно запретить? Если такую возможность все же не запрещать, то рассмотрим следующий процесс.

Даже из ОТО следует ненаблюдаемость "черных дыр": время образования "черной дыры" будет для нас, как отдаленных наблюдателей, бесконечным (даже если бы мы дождались "конца Света", ни одной "черной дыры" не успело бы образоваться). А поскольку коллапс не может закончиться, не имеют смысла решения, рассматривающие будто уже все произошло. Разделенность событий для внутреннего и внешнего наблюдателя бесконечным временем — это не "крайний пример относительности хода времени", а элементарное проявление противоречивости Шварцшильдовского решения. Этот же факт демонстрирует "неполнота" систем решений. Не ясно, что станет с законом сохранения заряда, если в "черную дыру" уйдет больше зарядов одного знака? Мистическое описание "метрических приливных сил" [39] при приближении к "черной дыре" неправомерно, так как это означало бы, что градиент гравитационной силы в пределах тела велик, а все идеи ОТО основаны на противоположных предположениях.

Метрика Керра при наличии вращения также наглядно показывает несостоятельность ОТО: она математически строго дает несколько физически нереальных решений (те же операции, что и для Шварцшильдовской метрики не спасают положение). Таким образом, такой объект ОТО как "черные дыры" не может существовать и должен быть перенесен из сферы науки в область ненаучной фантастики. Вся Вселенная свидетельствует, что мир удивительно устойчив, часто динамически, но бесконечных коллапсов не бывает (скорее произойдет взрыв). Все это совершенно не отменяет возможность существования сверхмассивных (но динамически устойчивых) объектов, которые вполне могут проявляться рядом эффектов (например, аккрецией, излучением и др.). Для этого вовсе не нужны фантазии ОТО. Не нужно также искать пути искусственного спасения ОТО в виде "испарения черных дыр", так как такой возможности строго в ОТО просто нет (скорость света непреодолима), а вот в классике, напротив, нет никаких проблем.

ОТО содержит большое число сомнительных предпосылок и результатов. Перечислим некоторые из них. Например, требование для малых скоростей также и слабости гравитационного поля сомнительно: если посадить аппарат на массивную планету, неужели он не сможет стоять или медленно двигаться? Неужели, несмотря на температурные флуктуации не найдутся молекулы с малыми скоростями? Также рассмотрение центрально-симметричного поля в ОТО не имеет физического смысла: поскольку скорость может быть только радиальной, то не может быть не только вращений, но даже реальных температурных характеристик, то есть T = 0 K. Поле в полости не получают единым образом, а просто постулируют две разные константы, чтобы не было особенностей.

Излучение гравитационных волн для параболического движения (с эксцентриситетом ε = 1) приводит к бесконечной потере энергии и момента импульса, что явно противоречит опытным данным.

Фактически ОТО может применяться только при слабых полях и слабых вращениях, то есть в той же области, что и Ньютонова теория тяготения. Вспомним, что аналогичное взаимодействие между движущимися зарядами отличается от статического закона Кулона. Поэтому, прежде чем применять статический закон тяготения Ньютона, его надо проверить для движущихся тел, а это — прерогатива опыта.

Обсудим еще один принципиальный момент, касающийся относительности всех величин в ОТО. Законы, записанные просто как уравнения, сами по себе ничего не определяют. Для решения любой задачи нужно еще знание конкретики: характеристик тела (масса, форма и т.д.), начальных и/или граничных условий, характеристик сил (величина, направление, точки приложения и т.д.). Фактически задаются "реперные точки", относительно которых и изучаются последующие изменения величин (положения, скорости, ускорения и т.д.). Принципиальная относительность всех величин в ОТО противоречит опытам. Последующая искусственная попытка выводить ускорения (или вращения) относительно локальной геодезической инерциальной Лоренцовой системы — это просто подгонка к единственно работающим и экспериментально проверенным координатам абсолютного пространства (ОТО органически ничего подобного не содержит [18]).

Гравитационная постоянная не является математической константой, а испытывает вариации [9]. Следовательно, данная величина также может учитывать поправки к статическому закону тяготения Ньютона (например, не проведено анализа этих влияний при расчете смещения перигелия Меркурия). Напомним, что при финитном движении (например, периодическом) в связанной системе многих тел могут наблюдаться различные резонансные явления, выражающиеся в согласованных корректировках параметров орбит (особенно с учетом конечных размеров тел — несферичности их формы и/или распределения масс). Вообще говоря, принцип близкодействия может оказаться для гравитации полезным (а может и нет, в зависимости от скорости передачи гравитационных взаимодействий) только в ограниченном числе случаев: при быстрых (v → c) движениях массивных (одного порядка) тел вблизи друг друга. Автору неизвестны подобные практические примеры.

Подход ОТО к гравитации уникален: закрыться в кабине лифта, наслаждаясь падением, и не знать, что через мгновение расшибешься. Конечно, в реальности ситуация иная: мы всегда видим, куда и как мы движемся относительно притягивающего центра. Вопреки Тейлору и Уиллеру это и есть вторая "частица", вместе с наблюдателем — первой "частицей". Именно поэтому чисто геометрический подход к гравитации является временным ответвлением на пути физики (хотя, как расчетный инструмент может когда-нибудь оказаться полезным). И двум путешественникам в притче из книги [33] (якобы демонстрирующим подход геометрии искривленного пространства) нужно "совсем немного": желание двигаться от экватора именно вдоль меридианов по шаровой поверхности Земли, а у остальных пяти миллиардов человек может не оказаться такого желания. В отличие от желания путешественников, сколько бы вы не пожелали не притягиваться к Земле или Солнцу и без усилия улететь в космос, вашего желания явно недостаточно. Подобное явление и отражает понятие силы (в данном случае силы тяжести). Геометрия не может ответить на вопросы: сколько типов взаимодействия реализуется в природе, почему только они, почему существуют локализованные массы, заряды, частицы, почему сила тяжести пропорциональна именно второй степени расстояния, почему те или иные конкретные физические постоянные реализуются в природе и на многие другие. Эти вопросы — прерогатива физики.

Теории эволюции Вселенной навсегда останутся гипотезами, так как ни одно из предположений (даже об изотропности и однородности) не может быть проверено: "давно ушедший и движущийся поезд можно догнать только в другом месте и в другое время". ОТО приписывает себе разрешение ряда парадоксов (гравитационного, фотометрического).
Напомним, что гравитационный парадокс состоит в следующем: для бесконечной Вселенной равномерной плотности невозможно из уравнения Пуассона получить определенные значения для гравитационного ускорения тел. (Какое отношение к реальности имеют чисто математические неопределенности с условиями на бесконечности в физической модели?) Напомним также суть фотометрического парадокса: для бесконечно существующей (стационарной) бесконечной Вселенной без учета поглощения и преобразования света яркость неба должна равняться средней яркости звезд (опять много нереальных предположений). Однако и в классической физике были описаны возможности решения подобных парадоксов (например, с помощью систем разных порядков: сфер Эмдена, структур Шарлье и др.). Очевидно, что Вселенная не является размазанной средой и мы совершенно не знаем ее структуру в целом, чтобы утверждать о возможности реализации условий для подобных парадоксов (скорее, наоборот).
Например, фотометрический парадокс Ольберса легко понять на основе аналогии с океаном: свет поглощается, рассеивается и отражается порциями и на определенную глубину свет просто перестает проникать. Конечно, для разреженной Вселенной такая "глубина" огромна. Однако, светящиеся звезды представляют собой довольно компактные, далеко отстоящие друг от друга объекты. В результате в интенсивность света ночного неба вносит вклад лишь конечное число звезд (не говоря уже о том, что в теории надо учесть еще и эффект Допплера, а еще лучше — экспериментальный факт — красное смещение).
По-поводу красного смещения в спектрах астрономических объектов ситуация не до конца определенная. Во Вселенной существует значительная доля объектов, у которых разные участки спектра имеют совершенно различное смещение. Вообще говоря, поскольку расстояние до отдаленных объектов прямо не определяется (вычисляемый результат завязан на определенные гипотезы), то связывать его с красным смещением — тоже гипотеза (в которой неизвестно, что может быть проверено). Например, расширяющаяся Вселенная и без ОТО дает красное смещение согласно эффекту Допплера. Кроме того нужно учесть, что в красное смещение и наполнение так называемого реликтового излучения будет давать вклад элементарное рассеяние: вспомним, что эффект Комптона дает волны с λ' = λ0. Смещение линий в гравитационном поле прекрасно предсказывалось даже механистическими моделями из общих энергетических соображений.
Вообще говоря, теория Большого Взрыва вызывает Большие сомнения. Помимо банальных вопросов: что взорвалось, куда и когда (ведь не было ни пространства, ни времени, ни материи), возникает вопрос: а как же быть с выводами ОТО о черных дырах (непреодолимостью предельной скорости света)? Ведь Вселенная должна была быть в нулевой момент черной дырой (да и не только в этот момент, а в течение некоторого периода времени). Как же быть с ограничениями ОТО, ведь теперь вместо такого образного описания сжатия в черной дыре мы экспериментально наблюдаем повсеместное расширение? Интересно, наверное, сочинять то, что нельзя проверить (только не стоит называть это наукой).
Перейдем к следующему принципиальному вопросу. Является ли плюсом то, что распределение и движение материи не могут быть заданы произвольно? И правильно ли это? В общем случае это означает противоречивость теории, так как кроме гравитационных сил существуют и другие силы, способные перемещать материю. С практической точки зрения это означает, что мы должны были и в начальный момент времени задать все распределения "правильным для ОТО" образом. Тогда не к "моменту творения" ли мы должны относить ? И какие принципы должны быть однозначно детерминированными для такого выбора? Знаний требуется больше, чем любые возможные ожидания от предсказаний ОТО.
Под вопросом оказываются возможность точечного описания и теория возмущений, ведь итоговые величины тоже не могут быть произвольными. Присоединение к системе уравнений совершенно неизвестного уравнения состояния означает искусственное усложнение связью макро- и микроуровней и отражает возможность произвольных подгонок (например, выбрасывается температурная зависимость). Возможность добавления космологической постоянной в уравнения Эйнштейна — это косвенное признание неоднозначности уравнений ОТО и возможности произвола. Уж если с такой точностью все можно задавать, то почему произвольным образом не задавать первоначальное распределение и движение материи.

Принцип Маха обусловленности инертной массы и абсолютности ускорения действием далеких звезд также сомнителен, так как объясняет внутренние свойства одного тела через свойства других тел. Конечно, идея сама по себе красивая. Если считать, что все в мире взаимосвязано и существует некоторое идеальное полное уравнение состояния, то любое свойство тел должно определяться влиянием всей остальной Вселенной. Однако, тогда пришлось бы каждую частицу считать индивидуальной. Этот путь порочен для науки, идущей от меньшего знания к большему, так как "нельзя объять необъятное". Практически, если учесть неравномерное распределение массы (в компактных объектах) и разные величины сил притяжения от ближних и дальних объектов, то получилось бы сплошное "дерганье" вместо равномерного вращения или равномерного движения по инерции.
Принципиально принцип Маха не может быть проверен: как удаление всех тел из Вселенной, так и искусственное устремление гравитационной постоянной к нулю - ничего не имеющие с реальностью абстракции. Однако, экспериментально можно оценить влияние "далеких звезд", считая массу Вселенной сосредоточенной в основном в компактных объектах.

Выводы к Главе 2Данная Глава 2 была посвящена критике ОТО. Здесь было выделено множество бросающихся в глаза сомнительных моментов из учебников по ОТО, начиная с общих положений о ковариантности, базовых физических понятиях и кончая более конкретными. Подробно проведено доказательство неизменности геометрии во вращающейся системе. Обсуждена необоснованность и противоречивость в ОТО принципа эквивалентности. Продемонстрирована противоречивость понятия времени и его синхронизации в ОТО. Для наиболее интересных частных случаев показаны способы синхронизации времени и одновременного измерения длин. В Главе 2 показывается неизменность геометрии пространства и обсуждается роль границ. Сомнительные моменты подчеркнуты как для методов, так и для многочисленных следствий ОТО. Подробно рассмотрены противоречивость понятия "черных дыр", Шварцшильдовского решения и многих других решений и следствий ОТО. Также обсужден принцип Маха и его возможная проверка.
Итоговый вывод главы заключается в необходимости возврата к классическим понятиям пространства и времени и построении теории гравитации на этой прочной основе.

В предыдущих главах значительная часть критики теории относительности базировалась на так называемых мысленных экспериментах. Сделаем одно тривиальное замечание, чтобы у какого-нибудь "доброжелателя" случайно не возник абсурдный вопрос о технической осуществимос