Теория материальности пространства-времени.

[Король Альтов]

К вопросу о материальности пространства-времени и отсутствия в природе относительности.
[ 0].      Геометрическое пространство есть математическая абстракция, строго формализованная аксиоматически и интерпретирована геометрически, также как временное пространство может быть охарактеризовано формально математически. В тоже время реальное пространство-время, с одной стороны, может быть охарактеризовано формально математически, как описано выше, а с другой стороны, оно является носителем различных физических полей - электромагнитных, гравитационных, ядерных и прочих полей взаимодействий. Это означает, что в отличие от геометрических и математических  реальные пространство-время отличаются тем, что являются носителями материальных полей, или другими словами они имеют кроме трех геометрических и одного временного измерения, еще и материально-энергетические размерности. Фактически это означает материальность нашего физического пространства - времени. И именно она и определяет взаимосвязь пространства-времени, а не  концепция относительности, которая, с одной стороны противоречива вследствие симметричного парадокса близнецов, а с другой стороны не соответствует действительности в силу локальной абсолютности любого движения. Другими словами в реальном мире многомерность пространства-времени обусловлена его материальностью, а относительность есть лишь условность, присущая абстрактному математическому или пустому и нематериальному пространству - времени. Итак в данной работе будет расмотрена новая многомерная теория пространства-времени , в которой в отличие от СТО вместо концепции специальной относительности будет использована более общая и правильная концепция мнгомерности, обусловленная метериальностью пространства-времени, означающей наличие у них новых независимых материально-энергетических размерностей.

[Король Альтов]

[1].          Как следует из нашего опыта, физическое пространство является трехмерным и эвклидовым, поэтому наш мир эволюционирует в четырехмерном пространстве-времени. Однако размерность нашего мира определяется совокупоностью его пространственно-временных и материально-энергетических измерений и их взаимосвязью. Это означает, что на измениние пространственно-временных координат влияет также материальность нашего мира. Это в частности определяет относительность движения всех материальных обьектов и позволяет всегда ее однозначно или абсолютно определить. Весь практический и теоритический опыт человечества подтверждает, что всегда и в любом случае можно однозначно установить локальную абсолютность движения. Для установления этого воспользуемся однако только некоторыми наиболее важными случаями. В качестве первого примера рассмотрим три мюона - мю-мезона. Как известно время жизни мюонов мало — 2,2 микросекунды. Предположим, что они все родились одновременно: - один на Земле, а два других прилетели из верхних слоев атмосферы с двух проивоположных направлений. Как показывает опыт, неподвижный относительно Земли мюон распадется в среднем через 2,2 микросекунды, а мюоны космических лучей имеющие скорости, близкие к скорости света, из-за эффекта замедления времени прилетят к поверхности Земли через значительно большее время, чем время жизни их близнеца мюона на Земле. Возникший тройной парадокс близнецов обьяснется именно только благодаря материальности или многомерности нашего мира. Необходимо прежде всего понять кто и что относительно чего движется в данном опыте. Земной мезон неподвижен относительно массивной Земли, поэтому его то и резонно считать неподвижным, а два других космических мезона движутся относительно первого мезона и неподвижной Земли. С другой стороны два космических мезона движутся и относительно Земли и относительно друг друга. То-есть второй мезон движется относительно третьего точно также, как третий движется относительно второго. Отсюда из симметричной относительности их взаимного движения и вытекает одинаковое время их жизни. С другой стороны, поскольку оба космических мезона движутся относительно неподвижного мезона, но не наоборот, то вследствие такой асимметрии времена их жизни существенно разные. Таким образом уже из этого первого опыта становится ясно, что в относительном движении всегда массивное тело оказывается приближенно неподвижным, в то время как маломассивное тело всегда движется относительно него - это и есть проявление локальной абсолютности движения.

[Король Альтов]

[2].    Ключевым понятием всей Ньютоновской механики является понятие материальной точки, которая очевидно имеет три пространственные координаты {x,y,z}, одну временную {t}, а также массу m. Однако мир наш многомерен, и поэтому материальная точка также многомерна и имеет множество координат:
1) три пространственные координаты - x,y,z.
2). временную координату - t,
3). массу (материальный заряд) - m,
4). электрический заряд - q,
5). скорость V={Vx,Vy,Vz},
6). ускорение A=(Ax,Ay,Az) и т.д.
Отсюда можно представить материальную точку в виде многомерного вектора Tn={x,y,z, t, m, q, Vx,Vy,Vz, Ax,Ay,Az, ,,,,}.
Благодаря представлению многомерности материальной точки оказывается, что вопреки общепринятым представлениям различий между Ньютоновской механикой и релятивисткой нет, поскольку все уравнения релятивисткой механики выводятся напрямую из законов Ньютона. В соответствии со вторым законом Ньютона имеем dP/dt=F=dA/ds=dE/ds, откуда dP*(ds/dt)=dE=dP*V. В этом случае необходимо просто учесть, что из экспериметальных данных следует, что для различных типов материи существует конкретное ограничение на предельно допустимую скорость ее движения Vmax, которая является скоростью распространения квантов данного типа материи. Отсюда получаем для квантов очевидные равенства V=Vmax, P=M*Vmax => dE=dP*Vmax => E=P*Vmax=M*Vmax^2. Из атомарного-молекулярного строения вещества известно, что вся материя состоит из элементарных частиц(электронов, фотонов, фононов и пр.) и ядер атомов. Ядра атомов состоят из нуклонов, которые в свою очередь имеют сложное строение из кварков и глюонов. В состав каждого нуклона входит три кварка и множество глюонов. Таким образом вся материя может быть представлена, как совокупность всевозможных элементарных частиц, которые в свою очередь согласно корпускулярно волновому дуализму Луи Де Бройля представимы в виде волнового пакета или другими словами пакета квантов, откуда формула dE=Vmax*d(Vmax*M)=Vmax^2*dM или E=M*Vmax^2 или Eо=Mo*Vmax^2 становится применимой к материи в целом.
Окончательно получаем общее дифференциальное уравнение связывающее массу материального обьекта и его скорость dE=Vmax^2*dM=V*dP. Решение его легко получается в общем виде =>
dP*V=dM*Vmax^2=(dM*V+M*dV)*V => dM/M=V*dV/(Vmax^2-V^2) => Ln(M/Mn)= - 1/2 * Ln([V^2/Vmax^2 - 1]/[Vn^2/Vmax^2-1])
или M = Mn * sqrt ([Vn^2/Vmax^2-1]/[V^2/Vmax^2 - 1])
a). Если в этой формуле начальная скорость и вообще  любая больше предельной скорости распространения Vmax, то мы получаем просто формулу для массы тахионов, таких которые всегда движутся строго быстрее предельной скорости распространения для данного типа материи.
b). Если в этой формуле начальная скорость и вообще  любая меньше Vmax, то резонно считать начальную скорость нулевой, и мы получаем просто формулу для массы, как в СТО  M = Mo / sqrt (1 - V^2/Vmax^2). Отсюда легко получить все основные формулы релятивисткой механики P=MV=Mo*V/sqrt(1-[V/Vmax]^2), E^2=(P*Vmax)^2+Mo^2*Vmax^4 и E=M*Vmax^2. Если мы рассмотрим обычную материю и электромагнитную энергию, то для них в качестве предельной скорости распространения следует считать скорость света в вакууме Vmax=Co, и в этом важном частном случае мы получаем обычные формулы релятивисткой механики P=MV=Mo*V/sqrt(1-[V/C]^2), E^2=(P*C)^2+Mo^2*C^4 и E=M*C^2.

[Король Альтов]

[3].    В природе неизвестно законов или явлений, которые накладывали бы жесткие ограничения на возможные скорости перемещения материальных тел. С другой стороны совершенно очевидно, что для придания материальному телу бесконечной скорости необходимо как минимум затратить бесконечное количество энергии для этого, что очевидно невозможно. Отсюда становится понятным, что бесконечных скоростей для материальных тел в природе не существует. С другой стороны совершенно ясно, что чем больше масса материального тела, тем сложнее для него достичь больших скоростей, поскольку для этого по крайней мере требуется очень большое количество энергии. Отсюда понятно, что наиболее массивные обьекты во вселенной в среднестастическом имеют самые минимальные предельные скорости перемещения. Например планеты двигаются вокруг звезд с достаточно высокими скоростями, в то время как звезды остаются практически неподвижными относительно центра масс звездной системы. Отсюда понятно, что наиболее массивные обьекты во вселенной галактики в среднестатистическом имеют очевидно скорости близкие к нулевым, то-есть из массивности и неограниченности вселенной следует ее стабильность и статичность в среднестатистическом смысле. Таким образом понятно, что предельно допустимые скорости перемещения возможны только для тел с минимальной массой. Такими известными на сегодняшний день науке материальными обьектами с минимальной массой и энергией являются, как известно, фотоны и нейтрино, а из опыта с другой стороны известно, что скорости этих частиц как правило никогда не превышают скорости света в вакууме. Таким образом становится очевидно, что для всей известной сегодня материи науке максимально предельная скорость перемещения оказывается скорость света в вакууме Vmax=Co. С другой стороны нет никаких оснований считать, что в природе не существует частиц с массой или энергией покоя меньшими, чем у фотонов и нейтрино, а следовательно вполне возможно существование сверхсветовых частиц тахионов с супермикромалыми массами или энергиями покоя. С другой стороны до последнего времени экспериментально не обнаружено частиц носителей гравитационного взаимодействия гравитонов вследствие чрезвычайной малости их энергии. Это может означать, что предельная скорость гравитонов может существенно превосходить скорость света в вакууме, а сама скорость гравитационного взаимодействия, как следует из многих более или менее правдоподобных оценок, на много порядков может превосходить скорость света в вакууме, то-есть Vg >> Co.

[Король Альтов]

[4].  Замечание об относительности. В сентябре 1904 года Анри Пуанкаре в своей лекции в США вводит радикальное нововведение к основным физическим принципам - принцип относительности, в соответствии с которым законы физики должны быть одинаковыми, как для неподвижного наблюдателя, так и для наблюдателя, вовлеченного в равномерное движение так, что мы не имеем и не можем иметь никакого способа узнать находимся ли мы или нет в подобном движении. Впоследствии Эйнштейном это абсурдное по своей сути и совершенно нефизичное утверждение было доведено до абсолюта в созданной им СТО. Смысл концепции относительности есть следствие представления о четырехмерности устройства нашей вселенной. В самом деле четырехмерная вселенная есть не что иное, как пустое пространство-время, поскольку материя и энергия, которые и представляют из себя весь окружающий нас мир, уже не вписысываются в эти исходные четыре измерения, а являются новыми материально-энергетическими размерностями нашего мира. Поэтому в пустом пространстве-времени естественно могут существовать всевозможные ИСО двигающиеся относительно друг друга со всевозможными скоростями. Если затем предположить хорошо согласующееся с экспериментальными данными утверждение о предельности скорости света в вакууме, то именно отсюда и следует вся от начала до конца специальная теория относительности. Дело в том, что для пустого пространства-времени действительно невозможно определить абсолютность движения, вследствие отсутствия материи и энергии, и поэтому относительность есть прямое следствие свойств пустого пространства-времени.
http://www.membrana.ru/particle/17670
Именно поэтому Эйнштейн и отрицал всякий эфир и вообще материальность простраства, поскольку это напрямую противоречит концепции относительности и в принципе с ней несовместимо. Порочная идеология четырехмерности нашего мира в итоге свелась фактически к попытке отрицания материальности нашего мира и попытке заменить ее на искривление пустого пространства-времени, что в итоге привело к созданию ОТО, которая несовместима с основными физическими законами - законами сохранения энергии и импульса. Однако весь наш опыт и законы природы одназначно показывают на полное отсутствие в природе абсолютизма относительности, или другими словами специальный принцип относительности, лежащий в основе СТО, просто несовместим с нашей реальностью. Именно поэтому всевозможные примеры и искуственные приемы доказательства якобы имеющей место в природе относительности любого движения воспринимаются как противоестественные. Самое парадоксальное состоит в том, что основные существенные результаты СТО - преобразования Лоренца и формулы релятивисткой механики есть всего лишь мистический фокус подгонки под желаемый результат, как будет показано ниже. Самое интересное, что малейшее отступление от догматов СТО тут же вызывает очевидно неопреодолимые трудности и противоречия, которые тем не менее не были преодолены за последние более чем сто лет.

[Король Альтов]

[5].    В качестве второго примера, подтверждающего отсутствие в материальном мире относительности, можно упрощенно рассмотреть эволюцию взглядов человечества на устройство вселенной. Вначале вселенная состояла из одной Земли, и поэтому она очевидно была неподвижной, а вокруг нее естественно вращались звезды и Солнце - на самом деле геоцентрическая система мира это естественное следствие законов сохранения энергии и импульса. Затем вселенная стала состоять упрощенно из Земли и Солнца, а также еще и планет. Естественно такая система не может быть геоцентрической, поскольку по закону сохранения импульса и количества движения все материальные обьекты должны вращаться вокруг общего центра масс. Рассмотрим для упрощения модель, состоящую из Земли и Солнца. Естественно рассматривать движение такой системы в ИСО с координатами в центре масс, так что Mc*Rc=Mz*Rz, и в которой суммарный импульс равен нулю McVc=Mz*Vz. Однако известны нам только расстояние от Земли до Солнца R=Rc+Rz и скорость движения Земли относительно Солнца V=Vc+Vz. Отсюда очевидно получаем координаты скорости Солнца и Земли в ИСО, центр которой совпадает с центром масс системы, Rc*Mc=Mz*(R-Rc) => Rc=R*Mz/(Mz+Mc), Rz=R*Mc/(Mc+Mz), а также Vc*Mc=Mz*(V-Vc) => Vc=V*Mz/(Mz+Mc), Vz=V*Mc/(Mz+Mc), где R= 149598000+/-130km, V= 29,783 км/c (107 218 км/ч), M(z+l)=Mc/(328900+/-1), Mc=1,9891·10^30 кг (332 982 масс Земли), а также радиус самого Солнца Rsolar= 695992km.
Подставляя численные значения получаем Vc=30,8м/час, Rc=45,4km, Vz~V, Rz~R. Отсюда получаем очевидные выводы: Солнце практически с абсолютной точностью стоит на месте в центре масс системы, а Земля движется вокруг неподвижного Солнца. Очевидно, что приблизительно те же самые результаты последуют и для всех остальных планет солнечной системы. То-есть на самом деле Солнце неподвижно, а все планеты врашаются вокруг него - ИСО Солнца это локальная абсолютная система отсчета для всей солнечной системы, и поэтому то, что кажется будто Солнце вращается вокруг планет это иллюзия или относительность, то-есть ошибочность. А раз есть локальные абсолютные инерциальные системы отсчета, то говорить о какой то специальной относительности нельзя, поскольку это неверно, поскольку законы природы для абсолютной инерциальной системы отсчета и для подвижных инерциальных систем выражаются по разному. Таким образом возникла гелиоцентрическая система мира, которая впоследствии с открытием галактик трансформировалась в представления о бесконечной и вечной вселенной. Отсюда следует вывод об отсутствии какой либо относительности движения в пределах солнечной системы, а движение всех планет локально абсолютно в масштабах нашей солнечной ситемы. Характерным параметром определяющим ассиметричность или абсолютность движения планет да и вообще всего оказывается параметр определяемый соотношением масс двух ИСО - главной ИСО с массой Ms и вторичной ИСО с массой m' , Ksim = ( Ms-m')/(Ms+m') - коэффициент симметрии системы. Ksim изменяется от +1  до -1, причем при нулевом значении второй массы он принимает максимальное  значение +1, при бесконечном значении минимален и равен -1. Здесь курьезно отметить, что только в случае равенства масс Ms=m' система симметрична Ksim = 0 и только в этом случае в системе справедлив специальный принцип относительности, то-есть первое тело движется относительно второго с точно с такой же скоростью, как второое тело движется относительно первого. Однако самое курьезное состоит в том, что именно в этом единственном случае, когда справедлив СПО, система по СТО оказывается в противоречивом состоянии симметричных близнецов, что будет учтено впоследствии.
(*) Дополнение. Здесь в теории везде упоминается понятие ИСО, хотя смысл его нигде не используется, поскольку теория в таком понятии не нуждается. Поэтому везде допустима замена ИСО просто на СО.

[Король Альтов]

[6].    Рассмотрим вывод преобразований Лоренца в самом общем случае, то-есть без использования каких либо принципов, в том числе и принципа относительности. Если мы рассмотрим преобразования координат от системы S к системе S': x'=f(x,t,v); t'=g(x,t,v), то очевидно, что из однородности изотропности простраства и его линейности следует, что эти преобразования должны быть линейными, то-есть преобразования координат и времени должны быть линейными функциями: x'=Ax+Bt; t'=Dx+Et (1) , где коэффициенты A, B, D, E могут зависеть от относительной
скорости систем отсчёта , но не зависят от x и t. В (1) преобразованиях зафиксировано начало отсчета времени таким образом, чтобы при t=t'=0 начала систем совпадали: x=x'=0. Здесь мы считаем, что точка x'=0 системы S' движется относительно S по траектории: x=vt. Подставляя x'=0, x=vt  в первое уравнение (1), получаем B= - v*A. Аналогично x=0, x'= - vt'  в уравнениях (1) дают -vt' =Bt и t' = Et, откуда B= - vE и A=E. В результате преобразования между системами отсчёта принимают вид:
x'=A*(x - v*t) :  t'=A*t + d*x. В виду полной аналогии точно также могут быть введены и обратные преобразования
x=B*(x' + v*t') :  t=B*t' + e*x. Естественно, что между коэффициентами прямого и обратного преобразования есть полная
взаимосвязь, благодаря которой одни коэффициенты могут быть выражены через другие.
x'=A*[x - v*(B*t'+e*x)] ; t'=A*t +d*B*(x' + v*t');  => x=x'*(1/A - v*e)+t'*v*B; t=t'*(1/A - d*B*v/A) - x'*d*B/A;
Отсюда получаем B=1/A - v*e; e= - d*B/A; B=1/A - d*B*v/A => B=1/(A+d*v); Отсюда уравнения можно переписать в виде
x'=A*(x-v*t);  t'=A*t + d*x; - Прямые преобразования.  x=(x'+v*t')/(A+d*v);  t=(t' - x'*d/A)/(A+d*v); -Обратные преобразования.
      Далее следует воспользоваться обстоятельством [3] максимальности скорости света в вакууме Vmax=Co=с для всей известной сегодня материи, поскольку очевидно, что если такая предельная скорость существует, то естественно она не может быть превышена ни в какой физичеческой системе отсчета. Далее реализуем событие посылки светового импульса в точку с координатами x=ct в системе S и x'=ct' в системе S'. ct'=A*(ct - vt); t'=A*t +d*ct; Отсюда получаем с*(A+dc)=A*(c-v); d = - v*A/c^2. Наши уравнения примут вид
x'=A*(x - vt); t'=A*(t - xv/c^2);   x=(x'+v*t')/[A*(1-v^2/c^2)];  t=(t'+x'v/c^2)/[A*(1-v^2/c^2)];  (2)
В силу положительной определнности A имеет место равенство m*A^b= 1/[A*(1-v^2/c^2)], где b и  m некоторые вещественные числа, которые можно подобрать так, чтобы выполнялось равенство.
Однако в этих преобразованиях при нулевой скорости следует положить m=1. Окончательно получаем A=1/(1-v^2/c^2)^[1/(1+b)], где b параметр характеризующий зависимость преобразований Лоренца от степени ассиметричности систем S и S'. Как указывалось выше [5] степень симметричности системы определяется коэффициентом Ksim = 0.5 - Ms/(Ms+m'), где Ms масса ИСО (или СО) S, а m' - масса ИСО (или СО) S'. Исходя из полученной зависимости для коэффициента А получается, что он зависит сложным функциональным образом от степени симметричности системы,
которую можно выразить в следующем общем виде A = [1-v^2/c^2]^Fs[Ksim], где Fs[Ksim] некоторая функция аргументом, которой является коэффициент симметрии системы. Именно в этом и проявляется многомерность преобразований Лоренца, вид которых, как показывает практика, зависит не только от пространственно-временных координат, но и от материальных размерностей. В итоге преобразования Лоренца в самом обще случае могут быть записаны в следующем виде
g=[1-v^2/c^2]; fs=Fs[Ksim]; A=g^fs;
Прямые преобразования:    x'=(x - vt)*g^fs; t'=(t - xv/c^2)*g^fs; (3.=>)
Обратные преобразования: x=(x'+v*t')/g^(fs+1);  t=(t'+x'v/c^2)/g^(fs+1);  (3.<=)
Замечание. Вывод преобразований Лоренца был проведен в так называемом скалярном виде. Однако не представляет никакого труда обобщить их на трехмерный векторный случай. Но поскольку при этом не появляется никаких новых существенных моментов, то подобное рассмотрение оказывается непринципиальным, и поэтому не рассмотрено.

[Король Альтов]

[7].   Собственное время. Если мы рассматриваем из некоторой системы отсчета ИСО S движущуюся произвольным образом систему S', то в каждый отдельный момент времени можно сопоставить ей некую подвижную ИСО, в которой могут иметься неподвижные часы, отсчитывающее собственное время. Поскольку в этом случае координата x' неизменна, то для бесконечно малого промежутка собственного времени из (3.<=) получаем dt=dt'/g^(fs+1) или dt' = dt * g^(fs+1) (4) Если проинтегрировать это выражение, то можно найти промежуток времени t2'- t1', который покажут движущиеся часы при условии, что по неподвижным часам пройдет промежуток времени t2-t1. Поскольку в данном случае fs является функцией от коэффициента симметрии системы, то для получения ее вида в первом приближении  fs=Fs[Ksim] ~ a0 + a1*Ksim, где Ksim = (M - m')/(M-m')  рассмотрим подробно наш первый пример с тремя близнецами мюонами. Из экспериментальных данных известно, что время жизни мюонов космических лучей значительно больше времени жизни мюонов неподвижных относительно Земли согласно формуле Tk = Tm / g^0.5. Отсюда получаем Кsim = (Mz - m)/(Mz + m) = 1, так как Mz>>m, следовательно Tk = Tm/g^(fs+1) => 0,5=1+a0 + a1. С другой стороны для двух космических мюонов имеем полную симметрию, и следовательно время их жизни во всех  ИСО связанных с ними также одинаково, то-есть Tm = Tm/g^(fs+1), откуда fs= - 1=  a0 + a1*(m-m)/(2*m) => a0 = -1. Отсюда получаем что a1 = 0,5 - 1 - a0 = 0,5.
Окончательно получаем формулу fs = -1 + 0,5*Ksim= -1 +0,5 *(M - m')/(M + m'). Теперь рассмотрим ситуацию из ИСО связанных с одним из космических мюонов относительно неподвижного мюона на Земле. В этом случае Ksim=(m - Mz)/(m + Mz) = -1 и следовательно fs = -1 - 0,5= - 1,5. Тогда dt' = Tk - время жизни космического мюона по земным часам, dt = Tm - время жизни мюона по собственным часам, откуда Tm = Tk/ g^(-0,5) или Tk = Tm/g^0,5, что совпадает со случаем рассмотрения ситуации с космическим мюоном с позиции земного наблюдателя. Таким образом исходя из рассмотренных приближений обобщенные преобразования Лоренца можно с достаточной для практических расчетов точностью окончательно записать в виде g=[1-v^2/c^2]; fs= -1+0,5*Ksim = -1+0,5*(M - m')/(M + m'); A=g^fs; где M-масса связанная с неподвижной ИСО S ,  m' - масса движущейся ИСО S'.
Прямые преобразования:    x'=(x - vt)*g^fs; t'=(t - xv/c^2)*g^fs; (3+=>)
Обратные преобразования: x=(x'+v*t')/g^(fs+1);  t=(t'+x'v/c^2)/g^(fs+1);  (3+<=)
Лоренцево сокращение длины. Пусть имеется стержень движущийся вместе с системой S', такой что длина его равна Lo=x2'-x1'. Поскольку стержень очевидно движется относительно системы S со скоростью v, то для определения его длины необходимо измерить координаты его концов в один и тот же момент времени t1=t2=to. Очевидно длина стержня в S равна L=x2-x1. Используя формулы получаем
Lo=(x2'-x1')=(x2-x1)*g^fs=L*g^fs (4)
Отсюда следует, что стержень испытывает минимальное сокращение при движении относительно массивного тела типа Земли, а максимальное при движении относительно тел с массой близкой к нулю.

[Король Альтов]

[8].   Сложение скоростей в многомерной теории пространства-времени. Скорости определяются обычными равенствами
U={Ux,Uy,Uz}={dx/dt,dy/dt,dz/dt}, U'={Ux',Uy',Uz'}={dx'/dt',dy'/dt',dz'/dt'}.
Учитывая (3+=>), (3+<=) и {y=y', z=z'} получаем
Ux'=(Ux - V)/(1-Ux*V/c^2), Uy'=Uy/g^fs/(1-V*Ux/c^2),  Uz'=Uz/g^fs/(1-V*Ux/c^2); где g=[1-v^2/c^2]; fs=-1+0,5*(M - m')/(M + m'). (4=>)
Ux=(Ux' + V)/(1+Ux'*V/c^2), Uy=Uy'*g^(fs+1)/(1+V*Ux'/c^2),  Uz=Uz'*g^(fs+1)/(1+V*Ux'/c^2); где fs+1=0,5*(M - m')/(M + m'). (4<=)
При движении вдоль оси х или х' получаем очевидно U=Ux, U'=Ux' получаем упрощение
 U'=(U - V)/(1-U*V/c^2), U=(U' + V)/(1+U'*V/c^2).
Если применить полученные формулы к опыту Физо, где свет проходит через движущуюся жидкость, то следует учесть следуещее: m'=mb<<M=Mz, откуда fs=-1+0,5= -0,5, fs+1=0,5. Тогда с учетом
U'=c/n получаем U=(c/n+V)/[1+V/(c*n)]~(c/n+V)*[1-V/(c*n)]=c/n+V(1-1/n^2)-V^2/(cn)~c/n+V(1-1/n^2).

[Король Альтов]

[9].   Локальная абсолютность пространства-времени. Как правило для различных ИСО выполняется условие, что масса ассоциируемая с одной из ИСО намного превосходит другую, то-есть M >> m' и fs=-1+0,5*(M - m')/(M + m')= - 0,5, где g=[1-v^2/c^2].
Прямые преобразования:    x'=(x - vt)/g^0.5; t'=(t - xv/c^2)/g^0.5;
Обратные преобразования: x=(x'+v*t')/g^0.5;  t=(t'+x'v/c^2)/g^0.5;
 Более того всегда локально для какой то области пространства практически всегда можно указать такую сопутствующую ИСО, что локально для всех движений различных тел в этой области ее сила гравитации и масса всегда будут доминировать в ней. Вследствие этого ассоцируемые с этой ИСО локальные пространство-время оказываются локально абсолютными. Например на Земле и в зоне ее гравитационного вляния такой ИСО с локально абсолютными пространством - временем будет такая система отсчета, которая будет совмещена с центром Земли и будет всегда одинаково ориентирована в пространстве. Именно такая система отсчета в виде сопутствующей геоцентрической ИСО и используется во всей современной астрономии, и которая называется второй экваториальной геоцентрической системой координат. Если же мы рассмотрим всю солнечную систему в совокупности, то здесь самым массивным телом очевидно является Солнце, и следовательно локальной абсолютной системой отсчета в пределах солнечной системы является гелиоцентрическая система координат с постоянной ориентацией в пространстве. Такую иерархию можно продолжать и далее до галактической системы координат и далее. Очевидно, что пределом такой иерархии должна быть некая глобальная система координат, в которой уже естетсвенно будут глобальными и абсолютными пространство и время. Следует отметить, что во всей этой иерархии имеется очевидная ассиметрия между локально абсолютными ИСО и локальными ИСО, для которых M << m' и fs=-1+0,5*(M - m')/(M + m')= - 1,5.
Прямые преобразования:    x'=(x - vt)/g^1.5; t'=(t - xv/c^2)/g^1.5; где   g=[1-v^2/c^2].
Обратные преобразования: x=(x'+v*t')*g^0.5;  t=(t'+x'v/c^2)*g^0.5;
Это означает, что преобразования Лоренца от глобальных ИСО к локальным имеют совершенно отличиный вид от преобразований Лоренца от локальных ИСО к глобльным. Отсюда нетрудно понять, что в реальном мире все законы природы различны по отношению к переходу от одной инерциальной системы отсчета к другой. Это означает, что во всех инерциальных системах физические законы (не только механические) имеют разную форму.

[Король Альтов]

[10.1].   Эффект Доплера и аберрация света. Для монохраматической волны, поле которой в каждой точке изменяется по закону f=A*cos(wt-KR+a) ее фаза Fw=wt-KR+a является инвариантом. В самом деле, если поле в данной точке пространства в данный момент времени приняло нулевое значение, то это не может зависеть от системы отсчета. Откуда получаем для систем S и S'  естественное равенство wt-KR+a = w't'-K'R'+a'. Далее из равенства в нулевой точке t=0, x=0 и t'=0, x'=0 получаем очевидное условие a=a', откуда wt-KR = w't'-K'R' = inv. Здесь w, w' - частоты, а K={kx,ky,kz}=w/c{cos(qx),cos(qy),cos(qz)} , K'={kx',ky',kz'}=w'/c{cos(qx'),cos(qy'),cos(qz')} - волновые векторы. Используя формулы обобщенного преобразования Лоренца (3+=>) и (3+<=) получаем общие формулы для эффекта Доплера и абберации света (b=v/c)
w(t'+x'/c*b)/g^(fs+1) - kx(x'+b*c*t')/g^(fs+1) -ky*y - kz*z= w'*t' - kx'*x' -ky'*y' - kz'*z'. =>
w' = (w - kx*v)/g^(fs+1)=w*(1 - b*cos(qx))/g^(fs+1) - эффект Доплера (5D=>)
kx' = (kx - w*b/c)/g^(fs+1) = kx*(1 - b/cos(qx))/g^(fs+1),  ky' = ky,  kz' = kz - аберрация света (5A=>)
w*t - kx*x - ky*y - kz*z = w'(t - x/c*b)*g^fs - kx'*(x - v*t)*g^fs - ky'*y' - kz'*z' =>
w = (w' + kx'*v)*g^fs = w'*(1 + b*cos(qx'))*g^fs - эффект Доплера (5D<=)
kx = (kx' + w'*b/c)*g^fs = kx'*(1 + b/cos(qx'))*g^fs,  ky = ky',  kz = kz' - аберрация света (5A<=)
Поскольку cистема ИСО S связана с наблюдателем, то естественно именно в ней и представляет интерес наблюдать эффект Доплера и аберрацию света, поэтому приемник сигналов мы всегда будем ассоциировать именно с ней. Ну а источник сигналов поэтому всегда будет расположен в движущейся относительно наблюдателя системе S'. Рассмотрим различные случаи соотношения масс ИСО излучателя и ИСО приемника fs=-1+0,5*(M - m')/(M + m'). Следует отметить, что если расстояние между ними чрезвычайно велико, то очевидно, что никакого гравитационного взаимодействия между ними практически нет. При этом можно рассмотреть эквивалентную ИСО источника на близком расстоянии при выполнении условия подобия, то-есть m'/R^2=me/Re^2 или me=m'*(Re/R)^2. Сразу понятно, что при космологически больших расстояниях R вне зависимости от величины массы m' при достаточно ограниченной величине расстояния Re массу me можно считать практически равной нулю, откуда получаем значение fs= - 0,5.
Из всевозможных значений рассмотрим три крайних случая.
1). Масса ИСО приемника  значительно больше массы ИСО источника M >> m', тогда fs= - 0,5, откуда
w'=(w-kx*v)/g^0,5=w*(1-b*cos(qx))/g^0,5 -эффект Доплера; kx'=(kx-w*b/c)/g^0,5 = kx*(1-b/cos(qx))/g^0,5, ky'=ky, kz'=kz-аберрация света.(=>)
w=(w'+kx'*v)/g^0,5 = w'*(1+b*cos(qx')/g^0,5-эффект Доплера; kx=(kx'+w'*b/c)/g^0,5= kx'*(1+b/cos(qx'))/g^0.5, ky=ky',kz=kz'-аберрация света.(<=)
    1.a) В случае продольного эффекта Доплера волна в системе S' будет распространяться в направлении оси ОХ, поэтому получаем для волнового вектора соответствующие значения (cos(qx')=1 и kx'=w'/c) и получаем обычные формулы (<=)
w =  w'*[(1+b)/(1-b)]^0,5-эффект Доплера. Поскольку система S' движется относительно системы S в положительном направлении оси ОХ, то волна в этом случае будет набегать на систему S, и поэтому частота w в ней будет увеличиваться по отношению к частоте w' в системе S', то-есть в этом случае просто b>0. Очевидно при движении волны в обратном направлении частота w будет соответственно уменьшаться, поскольку в этом случае b<0.
kx =  kx'*[(1+b)/(1-b)]^0.5, ky = ky', kz = kz'-аберрация света.
    1.b). Поперечный эффект Доплера соответствует случаю, когда наблюдение ведется в системе отсчета S и притом перпендикулярно к направлению распространящейся волны. В этом случае значения волнового вектора будут иметь следующие значения (kx=0 => cos(qx)=0) (=>)
w = w'*(1 - b^2)^0,5 - эффект Доплера; Из формулы видно, что в этом случае происходит смещение частоты в длинноволновую область спектра пропорционально квадратному корню из величины g = 1 - b^2.
kx' = - w'*b/c,  ky' = ky,  kz' = kz-аберрация света.

[Король Альтов]

[10.2].     2). Масса ИСО источника равна массе ИСО приемника M= m', тогда fs= - 1, откуда
w'=(w-kx*v)=w*(1-b*cos(qx))-эффект Доплера; kx'=(kx-w*b/c)=kx*(1-b/cos(qx)), ky'=ky,kz'=kz-аберрация света.(=>)
w=(w'+kx'*v)/g=w'*(1+b*cos(qx'))/g- эффект Доплера; kx=(kx'+w'*b/c)/g=kx'*(1+b/cos(qx'))/g, ky=ky',kz=kz'-аберрация света(<=)
    2.a) В случае продольного эффекта Доплера волна в системе S' будет распространяться в направлении оси ОХ, поэтому получаем для волнового вектора соответствующие значения (cos(qx')=1 и kx'=w'/c) и получаем формулы (<=)
w =  w'/(1 - b) - эффект Доплера. Поскольку система S' движется относительно системы S в положительном направлении оси ОХ, то волна в этом случае будет набегать на систему S, и поэтому частота w в ней будет увеличиваться по отношению к частоте w' в системе S', то-есть в этом случае просто b>0. Очевидно при движении волны в обратном направлении частота w будет соответственно уменьшаться, поскольку в этом случае b<0.
kx = kx'/(1 - b),  ky = ky',  kz = kz' - аберрация света
   2.b).  Поперечный эффект Доплера соответствует случаю, когда наблюдение ведется в системе отсчета S и притом перпендикулярно к направлению распространящейся волны. В этом случае значения волнового вектора будут иметь следующие значения (kx=0 => cos(qx)=0) (=>)
w = w' - эффект Доплера. В данном случае получаем в силу симметрии системы, что поскольку в этом случае выполняется эффект относительности, то-есть как система S' движется относительно системы S, так точно и наоборот система S' зеркально симметрично движется относительно системы S, а следовательно в силу полной симметрии системы поперечного эффекта Доплера в этом случае нет.
kx' = - w'*b/c,  ky' = ky,  kz' = kz - аберрация света.
3). Масса ИСО источника значительно больше массы ИСО приемника M << m', тогда fs= - 1,5, откуда
w'=(w-kx*v)*g^0,5=w*(1-b*cos(qx))*g^0,5-эффект Доплера; kx'=(kx-w*b/c)*g^0,5=kx*(1-b/cos(qx))*g^0,5,ky'=ky,kz'=kz-аберрация света.(=>)
w=(w'+kx'*v)/g^1,5=w'*(1+b*cos(qx'))/g^1,5эффект Доплера; kx=(kx'+w'*b/c)/g^1,5=kx'*(1+b/cos(qx'))/g^1,5, ky=ky',kz=kz'-аберрация света(<=)
   3.a) В случае продольного эффекта Доплера волна в системе S' будет распространяться в направлении оси ОХ, поэтому получаем для волнового вектора соответствующие значения (cos(qx')=1 и kx'=w'/c) и получаем формулы (<=)
w = w'/[(1-b)*(1-b^2)^0,5]  -эффект Доплера.  Поскольку система S' движется относительно системы S в положительном направлении оси ОХ, то волна в этом случае будет набегать на систему S, и поэтому частота в ней w будет увеличиваться по отношению к частоте w' в системе S', то-есть в этом случае просто b>0. Очевидно при движении волны в обратном направлении частота w будет соответственно уменьшаться, поскольку в этом случае b<0. Следует отметить, что продольный эффект Доплера в этом случае выражается существенно сильнее, чем в первых двух случаях, однако реально реализация такой ситуации на практике весьма маловероятна, и поэтому этот случай имеет весьма гипотетическое значение.
kx = kx' /[(1-b)*(1-b^2)^0,5], ky = ky', kz = kz'-аберрация света.
   3.b).  Поперечный эффект Доплера соответствует случаю, когда наблюдение ведется в системе отсчета S и притом перпендикулярно к направлению распространящейся волны. В этом случае значения волнового вектора будут иметь следующие значения (kx=0 => cos(qx)=0) (=>)
w = w'/(1-b^2)^0,5 -эффект Доплера. В этом случае как следует из формул поперечный эффект Доплера должен проявляться наоборот в смещении частоты в коротковолновую часть область спектра, однако реально реализация такой ситуации на практике весьма маловероятна, и поэтому этот случай имеет весьма гипотетическое значение.
kx' = - w'*b/c, ky' = ky, kz' = kz -аберрация света.
Примечание. Из формул пунктов 2.а). и 3.а). можно сделать вывод о том, что для сверхмассивных источников типа галктик, квазаров и сверхмассивных звездных скоплений продольный эффект Доплера должен усиливаться. Вполне возможно, что такое усиление эффекта Доплера на огромных или даже космологических расстояниях для Хаббловского красного смещения как раз и может служить обьяснением эффекта так называемого "ускоренного расширения вселенной".
Дополнение. Из формул (5D) и (5A) получаем 1=(1+b*cos(qx'))*(1-b*cos(qx))/g =>
cos(qx')=(cos(qx)-b)/(1-b*cos(qx)),  w/w'=g^(fs+1)/(1-b*cos(qx));
cos(qx)=(cos(qx')+b)/(1+b*cos(qx')),  w'/w=g^fs/(1+b*cos(qx')). Отсюда легко выразить вектора K и K' друг через друга.
K'={kx',ky',kz'}=w'/c{cos(qx'),cos(qy'),cos(qz')} cos(qx')=(cos(qx) -b)/(1 - b*cos(qx));
cos(qy')=cos(qy)*g^(fs+1)/(1 - b*cos(qx)); cos(qz')=cos(qz)*g^(fs+1)/(1 - b*cos(qx)).
K ={kx,ky ,kz }=w /c{cos(qx), cos(qy), cos(qz)} cos(qx) =(cos(qx')+b)/(1+b*cos(qx'));
 cos(qy)=cos(qy')*g^(fs+1)/(1+b*cos(qx')); cos(qz) =cos(qz')*g^(fs+1)/(1+b*cos(qx')).

[Король Альтов]

[11]. Импульс. Будем полагать по аналогии с пунктом [2], что масса функционально зависит от скорости m=m(U) и P=m(U)*U, причем при стремлении скорости к нулю U-> 0 масса стремится m(U)-> mo. Рассмотрим абсолютно упругое столкновение двух одинаковых частиц с массой m в системе их центра масс Sc. Поскольку в этой системе суммарный импульс системы частиц равен нулю тогда скорости частиц одинаковы по модулю и противоположные по направлению. Пусть системы S и S' как обычно двжутся относительно друг друга как обычно по оси х со скоростью U.
Системы же выбираются так, чтобы движение в них частиц происходило только по оси У, то-есть в системе S первая частица 1 движется только по оси У со скоростью -Uy, а в системе S' частица 1' движется только по оси У со скоростью Uy. Для физичности наших систем отсчета необходимо, чтобы в них выполнялись законы сохранения и в частности закон сохранения импульса. Понятно что иксовая компнента суммарного импульса частиц в результате столкновения в системе S не меняется. Тогда должна оставаться неизменной и игрековая составляющая суммарного импульса частиц, то-есть
m(Uy)(-Uy)+m(sqrt[U^2+Uy'^2])(Uy')=m(Uy)(Uy)+m(sqrt[U^2+Uy'^2])(-Uy') => m(Uy)(Uy)=m(sqrt[U^2+Uy'^2])(Uy')
Теперь используем правило сложения скоростей из пункта [8] для игрековых компонет с учетом того, что в S' Ux'=0 => Uy=Uy'*Г^(fs+1) .
Тогда получаем  m(Uy)=m(sqrt[U^2+Uy'^2])*Г^(fs+1) , Г=1 - U^2/C^2. Пусть скорость движения по оси Х больше нуля но не равна скорости света тогда устремив к нулю игрековую компонету скорости получаем Uy -> 0 => Uy' -> 0 , откуда  m(U)=mo/Г^(fs+1)  (m)  а для импульса соответственно получаем выражение P=mo*U/Г^(fs+1) (p), где  fs+1= 0,5*(M - m')/(M + m').
Отметим важные частные случаи 1). M >>m' => m=mo/Г^0,5 - обычная общеизвестная формула.
2).  M=m' => m=mo - масса от скорости не зависит. Эта ситуация соответствует случаю так называемого симметричного парадокса близнецов, когда на самом деле реализуется ситуция полной симметричности или относительности движения, поэтому естественно в этом случае и не должно быть никакого изменения массы от скорости.
3). M<<m' m=mo*g^0,5 - масса уменьшается с увеличением скорости. Кажущийся парадоксальный результат на самом деле легко обьясним. Для примера можно вспомнить космические мезоны, движущеися с околосветовой скоростью. Поскольку в этом случае движется на самом деле мезон относительно Земли, а не Земля относительно мезона, то масса Земли остается неизменной, в то время как масса мезона существенно растет, а значит и соотношение масс Земля - мезон уменьшается, что и отражено в формуле.

[Король Альтов]

[12]. Энергия. В соответствии со вторым законом Ньютона имеем dP/dt=F=dA/ds=dE/ds, откуда dP*(ds/dt)=dE=dP*U. Используя формулу (p) получаем
dE=U*d[mo*U/Г^(fs+1)]=moU*dU/Г^(fs+1)+moU^2(fs+1)2U*dU/C^2/Г^(fs+2)=mo/Г^(fs+2)[2(fs+1) - (2fs+1)Г]U*dU =
 moC^2[(fs+1)d(U^2/C^2)/Г^(fs+2) - (fs+0,5)d(U^2/C^2)/Г^(fs+1)]
После интегрирования получаем формулу E - Eo = moC^2[1/Г^(fs+1) - (1 + 0,5/fs)/Г^fs - 1 + (1+0,5/fs)], где  fs+1= 0,5*(M - m')/(M + m') и  Г=1 - U^2/C^2.
В пункте [2] уже была получена формула для энергии E = M*C^2 в частном случае исходя из предположения, что dE = C^2*dM. Из этой формулы в частности следует, что Eo=mo*C^2.
Окончательно получаем формулу E = moC^2[1/Г^(fs+1) - (1 + 0,5/fs)/Г^fs  + (1+0,5/fs)]
Отметим важные частные случаи 1). M >>m' => fs+1=0,5  E=moC^2/Г^0,5 - обычная общеизвестная формула.
2).  M=m' => fs+1 = 0.  E = moC^2[1 - 0,5*Г+0,5] = moC^2(1 + 0,5*U^2/C^2) Эта ситуация соответсвует случаю так называемого симметричного парадокса близнецов, когда на самом деле реализуется ситуция полной симметричности или относительности движения.
3). M<<m' => fs+1 = - 0,5   E = moC^2 [ Г^0,5 -2/3*Г^1,5 +2/3] = moC^2(2/3 + Г^0,5 - 2/3*Г^1,5) - энергия  уменьшается с увеличением скорости. Кажущийся парадоксальный результат на самом деле легко обьясним. Для примера можно вспомнить космические мезоны, движущеися с околосветовой скоростью. Поскольку в этом случае движется на самом деле мезон относительно Земли, а не Земля относительно мезона, то масса Земли остается неизменной, в то время как масса мезона существенно растет, а значит и соотношение энергий Земля - мезон уменьшается, что и отражено в формуле.

[Король Альтов]

[13]. Преобразования импульса и энергии. В соответствии с прямыми и обратными обощенными преобразованиями Лоренца рассмотрим элементарные перемещения некоторой частицы для
четырехмерных векторов ds ={cdt, dx, dy, dz} и ds' = {cdt', dx', dy', dz' } ;  g= 1 - v^2/c^2.
dt' = (dt - dx*v/c^2)*g^fs;           dx' = (dx - dt*v)*g^fs;       dy' = dy; dz' = dz; (d3=>)
dt =  (dt' + dx'*v/c^2)/g^(fs+1);  dx = (dx' + dt'*v)/g^(fs+1); dy = dy'; dz = dz'; (d3<=)
По аналогии можно рассмотреть обощенные преобразования Лоренца и для некоего произвольного вектора A = {At, Ax, Ay, Az} A'=B*A,
где B - матрица, а A' = {At', Ax' , Ay', Az'}.
At' = (At - Ax*v/c^2)*g^fs;         Ax' = (Ax - At*v)*g^fs;         Ay' = Ay; Az' = Az;  (A=>)
At = (At' + Ax'*v/c^2)/g^(fs+1);  Ax = (Ax' + At'*v)/g^(fs+1);  Ay = Ay'; Az = Az';  (A<=)
Введем по определению 4 импульс P4 = {Pt, Px, Py, Pz},
где положим по определению Pt := mo*c/Г^(fs+1) = E/c + mo*c*[(1+0,5/fs)/Г^fs - (1+0,5/fs) ]; где Г=1 - U^2/C^2.
В этом случае формулы преобразования импульса и энергии при переходе от одной системы отсчета к другой примут вид
Pt'=E'/c + mo*c*[(1+0,5/fs)/Г'^fs- (1+0,5/fs) ] = (Pt - Px*v/c^2)*g^fs;          Px' = (Px - Pt*v)*g^fs;         Py' = Py;  Pz' = Pz;  (PE=>)
Pt =E/c + mo*c*[(1+0,5/fs)/Г^fs - (1+0,5/fs) ] = (Pt' + Px'*v/c^2)/g^(fs+1);  Px = (Px' + Pt'*v)/g^(fs+1);  Py = Py';  Pz = Pz';  (PE<=)
Отметим важные частные случаи
1). M >>m' => fs+1=0,5; =>  Pt = E/c;  Pt' = E'/c.
E'/c= (E/c - Px*v/c^2)/g^0,5;    Px' = (Px - E/c*v)/g^0,5;  Py' = Py; Pz' = Pz;  (PE1=>)
E/c= (E'/c + Px'*v/c^2)/g^0,5;  Px = (Px' + E'/c*v)/g^0,5; Py = Py';  Pz = Pz'; (PE1<=)

2).  M=m' => fs+1 = 0.  E = moC^2[1 - 0,5Г+0,5] = moC^2(1 + 0,5*U^2/C^2) Эта ситуация соответсвует случаю так называемого симметричного парадокса близнецов, когда на самом деле реализуется
ситуция полной симметричности или относительности движения.
Pt = E/c +mo*c*[0,5/g - 0,5];   Pt' = E'/c +mo*c*[0,5/g - 0,5].
E'/c+mo*c*[0,5/Г'-0,5] =(E/c+mo*c*[0,5/Г-0,5]-Px*v/c^2)/g;  Px'=(Px-{E/c+mo*c*[0,5/Г-0,5]}*v)/g; Py'=Py; Pz'=Pz;  (PE2=>)
E/c+mo*c*[0,5/Г - 0,5] = (E'/c+mo*c*[0,5/Г'-0,5]+Px'*v/c^2); Px =(Px'+{E'/c+mo*c*[0,5/Г'-0,5]}*v); Py=Py'; Pz=Pz';  (PE2=>)

3). M<<m' => fs+1 = - 0,5   E = moC^2 [ Г^0,5 -2/3*Г^1,5 +2/3] = moC^2(2/3 + Г^0,5 - 2/3*Г^1,5);
 Pt = E/c+mo*c*[2/3*Г^1,5+2/3];  Pt' = E'/c+mo*c*[2/3*Г'^1,5+2/3];
E'/c + mo*c*[2/3/Г'^1,5 - 2/3 ] = (E/c+mo*c*[2/3*Г^1,5+2/3]-Px*v/c^2)/g^1,5;
   Px' =(Px-{E/c+mo*c*[2/3*Г^1,5+2/3]}*v)/g^1,5;  Py' = Py;  Pz' = Pz; (PE3=>)
E/c  + mo*c*[2/3*Г^0,5 - 2/3] = (E'/c+mo*c*[2/3*Г'^1,5+2/3]+Px'*v/c^2)*g^0,5;
   Px =(Px'+{E'/c+mo*c*[2/3*Г'^1,5+2/3]}*v)*g^0,5; Py = Py'; Pz = Pz'; (PE3<=)