Знак Вопроса 2005 № 04

Отчего в СТО парадоксы. Чуть более ста лет тому назад физики считали, что пространство заполнено неподвижным эфиром, а свет — это сигнал, распространяющийся с постоянной скоростью в эфире. Однако А. Эйнштейн был убежден, что все ИСО равноправны, т. е. обнаружить абсолютное движение нельзя. Но этому якобы противоречило представление о распространении света в эфире, так как при этом скорость света относительно разных ИСО окажется разной, т. е. равноправие ИСО будет нарушено. Поэтому Эйнштейн, во-первых, отверг эфир. Пространство следует считать пустым, чтобы нечему было искушать равноправие ИСО. Во-вторых, Эйнштейн постулировал постоянство скорости света относительно любой ИСО. Другими словами, как бы ни двигались друг относительно друга источник света и наблюдатель, скорость света относительно наблюдателя одна и та же. Действительно гениально! Как же ОЗС может представить такое странное свойство света? Представить не может. Поэтому нужно, уверовав, что «здравый смысл — это толща предрассудков, успевших отложиться в нашем сознании к 18-ти годам», принять, что время и пространство — понятия относительные. т. е. в каждой системе отсчета они свои. Тем самым, преобразование пространственно-временных координат события из одной ИСО в другую можно искать в виде линейного преобразования с коэффициентами, зависящими от относительной скорости этих ИСО. При этом надо так подобрать коэффициенты преобразования, чтобы одновременно обеспечить равноправие ИСО и постоянство скорости света. В результате получим преобразование Лоренца. Как следствие, оказывается, что с позиции любой ИСО темп хода часов в другой ИСО замедляется, дайна линейки сокращается, а два события, одновременные в одной ИСО, оказываются неодновременными в другой. Вот такая «загогулина получается, понимаешь». Существенно при этом то, что все это симметрично: каждый думает, что в другой ИСО часы замедлились, линейки сократились и прочее. Это, якобы, и означает равноправие ИСО. Возникает вопрос, а почему это считается равноправием ИСО? Ведь речь идет лишь о симметрии впечатлений наблюдателей, которая, возможно, отражает специфику их методики оценок координат, либо свойства эфира, либо и то и другое вместе. Эти сущности скрытно породила математика, принужденная пристроить к делу протежируемый сигнал с непостижимым для ОЗС свойством постоянства скорости (прости, читатель, за чиновничий стиль). Ведь «конструкция мира» не задана, а постулируются его некоторые недоступные дая ОЗС свойства. Но если исходные принципы туманны, то и выводы будут такими же. «Неслыханная парадоксальность является ее (СТО) наиболее характерным свойством» (О. Д. Хвольсон).

Рассмотрим, например, парадокс одновременности. Пусть две ИСО представляют собой скользящие друг относительно друга линейки. На каждой из линеек установлены «столбы» с указателем расстояния от некоторого начала отсчета и с установленными на них часами. Пусть синхронизация часов и разметка линеек производятся внутри каждой ИСО самостоятельно по следующим правилам, базирующимся на принципе постоянства скорости света в любой ИСО:

1) расстояние до столба равно половине интервала времени, за который свет проходит до столба и обратно, умноженной на скорость света;

2) для синхронизации часов, установленных на столбах, нужно на каждом столбе установить среднее значение между моментами излучения светового сигнала из точки начала отсчета и приема отраженного от часов сигнала.

Легко заметить, что независимо от того, одинаковы или нет масштабы времени в этих ИСО, понятие одновременности является абсолютным: два события, одновременные в одной ИСО, будут одновременными и в другой. Это противоречит тому, что следует из преобразований Лоренца. Если же принять, что в двух ИСО темпы хода часов одни и те же, то и масштабы расстояний в обеих ИСО будут одинаковы, что тоже противоречит преобразованиям Лоренца. Поэтому, если присягнуть следствиям из преобразований Лоренца, то придется согласиться с тем, что в двух ИСО либо темпы хода часов различны, либо постоянство скорости света «какое-то не такое». На наш взгляд, имеет место и то, и другое.

ВОЗВРАЩЕНИЕ ЭФИРА

Постулаты об эфире. Вернемся к началу 19-го века, т. е. будем считать, что пространство заполнено неподвижным эфиром. Примем два постулата об эфире, который является средой распространения света.

1. Постулат о распространении света. Скорость света постоянна относительно эфира, т. е. не зависит от движения источника.