Глоссарий
Специальная теория относительности
Математический аппарат, легший в основу СТО, разработан в работах Х. Лоренца, А.Пуанкаре для объяснения некоторых явлений, необъяснимых посредством имеющихся представлений, накопившихся к тому времени. Таким необъяснимыми явлениями были в первую очередь явления электромагнетизма и «отрицательные» результаты экспериментов Майкельсона. Эти явления были разрешены посредством преобразований Лоренца, предполагая изменение длины тел в зависимости от скорости относительно некоторой среды (Эфира).
Другим путем пошел А. Эйнштейн, предложив принципы, основанных на философии махизма, на основе которых ("просто" и красиво) математическим путем выводятся некоторые следствия, совпадающие математически с преобразованиями Лоренца, но имеющие другой смысл. То есть, обе теории (СТО и Лоренца-Пуанкаре) использовали один и тот же математический аппарат, одинаково объясняли явления, но имели «идеологические» отличия.
Отличие СТО и теории Лоренца-Пуанкаре заключается в том, что в СТО ее принципы (постулаты) представлены с претензией «ранга» всеобщих (стоящих выше всех других) законов.
1. физические процессы будут протекать одинаково во всех инерциальных системах отсчета (ИСО), то есть, для покоящегося наблюдателя относительно этой ИСО все процессы будут протекать одинаково вне зависимости от скорости (после изменения скорости и/или направления) движения этой ИСО относительно других тел;
2. скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника света и нет процессов, протекающих быстрее скорости света.
Исходя из этих постулатов, разработан математический аппарат преобразования координат и времени при «переходе» от одной ИСО к другой и вытекают некоторые следствия, одним из которых является отсутствие любой среды между телами, то есть вакуум есть абсолютная пустота - иначе нарушается и тот и другой принципы, заложенные в постулаты (то есть, хочу подчеркнуть, любая среда (Эфир) не просто не нужна, а недопустима, иначе постулаты - пшик).
Критика СТО
Одним из таких парадоксов есть парадокс «шест-сарай». В этом парадоксе наблюдатель, движущийся вместе с шестом, пролетающим через сарай (длина сарая и шеста равны в одной ИСО), увидит, что шест длиннее сарая (оба конца будут торчать из сарая), а наблюдатель, находящийся неподвижно относительно сарая, увидит, что шест полностью скрывается в сарае на какое-то время при его пролете через сарай.
Парадокс в том, что длина шеста одновременно не может быть меньше и больше сарая.
Рассмотрим другой мысленный эксперимент, схема которого представлена на рисунке, в котором две одинаковые ракеты движутся навстречу друг другу с одинаковой скоростью относительно наблюдателя (Н), расположенного на оси их движения.
Каждая ракета оборудована источником излучения (И1, И2), который излучает короткий импульс света когда этот источник будет напротив источника другой ракеты, и источниками переизлучения света (П11, П12, П21, П22, расположены симметрично относительно своего источника), которые излучают, когда свет своего источника попадает на него (например, за счет поворота поляризации света источника), при этом наблюдатель может отличить от какого источника импульс света пришел к нему. В этом случае источники И1 и И2 излучат свет одновременно, свет от И1 достигнет раньше П11, так как он двигался навстречу свету и в момент переизлучения находился в точке обозначенной кружком, а свет от И2 достигнет позже П21, так как он убегал от света, но при этом наблюдатель Н увидит все эти четыре импульса излучения одновременно. Зная частоту излучения источников И1 и И2, он может определить скорости ракет (которые, по условию мысленного эксперимента, равны относительно наблюдателя) посредством эффекта Доплера и определить на какое расстояние сместился каждый переизлучатель (П11 и П21), при этом отметит, что условия в ИСО ракет все таки разные, так как свет достигает переизлучатели за разное время, при этом эти условия зависят от скорости и направления движения ракет. Импульсы от других переизлучателей (П12 и П22) придут уже не одновременно (от П22 раньше, чем от П12), так как один переизлучатель (П22) двигался навстречу свету, а другой (П12) убегал от света своего источника. То есть, наблюдатель придет к выводу, что не только две ИСО не равноправны с точки зрения одинаковости физических процессов, так как разное время прохождения света от источника до переизлучателя (время от И1 до П11 не равно времени от И2 до П21), но и разные направления в одной ИСО не равноправны, так как время от И1 до П11 не равно времени от И1 до П12 и, соответственно, время от И2 до П21 не равно времени от И2 до П22.
Парадокс в том, что выводы наблюдателя не соответствуют постулату 1.
Замечание к постулату 2 (помимо парадоксов). Известно, что свет является поперечным колебанием, скорость распространения которого всегда значительно ниже скорости продольных колебаний, поэтому утверждение постулата 2 не имеют под собой оснований и даже противоречит теории колебаний. Опровержением этого постулата является оценочная скорость распространения гравитационного изменения положения тел (кратко – скорость гравитации), сделанная П. Лапласом еще в 18 веке (за более чем 100 лет до СТО), величину которой он оценил в 50 миллионов раз выше скорости света.
Причиной "живучести" СТО, не смотря на все противоречия, следующие:
- простота - предложены два принципа и всё! (не нужно больше ничего - вообще ничего!, так как "операции" (математические) производятся над пространством и временем (хотя это и абстрактные понятия, над которыми нельзя ничего производить)), дальше только "сплошная" математика;
- результаты математического аппарата СТО во многом совпадают с зависимостями при движении вещества с большими скоростями в материи, а также - с "законами" наблюдения (это такие "законы", когда много наблюдателей наблюдают один процесс, но при этом двигаются с разными скоростями и направлениями относительно этого процесса, применяя которые ("законы") все наблюдатели "увидят" этот процесс одинаково и правильно), поэтому эти результаты как бы есть доказательствами истинности СТО;
- психологический аспект коллективной веры, который игнорирует многие факты, если они не "укладываются" в сформировавшуюся "цельную картину мира" индивидуума, которую при сомнении сверяют с окружением.
СТО;
Парадокс шеста и сарая;
Скорость гравитации.