I
.2.2. Кинематика СТОВ качестве инструментов измерении используются Эйнштейном: твердое тело-линейка для измерения протяженности геометрическим методом наложения; твердое тело-линейка и часы для измерения, соответственно, протяженности и интервалов времени методом перемещения, применяемый в механике; луч света для измерения протяженности и интервалов времени.
Следует особо отметить, что в качестве инструмента измерения принимаются точечно-мгновенный световой сигнал, т.е. образно говоря, этот сигнал представляется точкой острия луча. Соответственно отражение света от покоющейся и движущейся точки экрана, свет которого отражается мгновенно, хотя в реальном мире отсутствуют как таковые мгновенные сигналы любой природы, в том числе световые, а также любые события и любые взаимодействия (Пуанкаре). На этот момент обращается особое внимание, т.к. он связан с далеко идущими последствиями.
Сперва от покоящейся точки А, где находится наблюдатель, отправляется световой сигнал в момент
tA, который достигает, покоящуюся относительно А, точку В (экран), в момент находящимся на расстоянии, измеренном твердым телом равным АВ, и отражаясь, возвращается в точку А1. А в момент т.е. находится взаимосвязь между интервалом времени и протяженностью и при фиксированных (измеренных) расстояниях до точек С, Д и т.д. , и т.д.. При этом устанавливается связь протяженности с интервалами времени прохождения этих расстояний лучом света, используемым для определения понятия одновременности, которое служит обоснованием для замены понятия “лоренцевого местного времени” на понятие “время”.Понятие одновременности разъясняется, так называемым, методом синхронизации часов, заключающийся в том, что эталонные часы (“с балансиром”), характеризующиеся точным и одинаковым ходом, в точке А устанавливаются на время
tA, а затем они разносятся по вышеуказанным точкам В, С, Д и т.д., которые впоследствии служат точками-реперами и по достижению их, соответственно, эти часы оставляются в этих точках-реперах. При этом стрелки часов принудительно вручную переводятся назад на интервал времени прохождения света до этих точек, т.е. в точке , в , в и т.д.Если теперь из точки А направить световой сигнал в момент
, то по достижению сигналом В, С, Д и т.д. часы, оставшиеся у этих точек будут показывать время .Если же наблюдатель из точки А в момент времени
tA с часами, установленными на время А направляется со скоростью v по прямой АВСД и т.д., то по достижению этих точек он будет наблюдать отставание их на интервалы времени прохождения света до них, а именно в точке В при расстоянии АВ=vtAB часы в точке В будут показывать время () в точке и т.д.Если в статье от 1905г. Эйнштейн делает оговорку: – “Итак, мы видим, что не следует придавать абсолютного значения понятию одновременности. Два события, одновременные при наблюдении из одной координатной системы, уже не воспринимаются как одновременные при рассмотрении из системы, движущейся относительно данной системы” [ 14. с.13] , то в первом (1907г.) и втором (1910г.) обобщениях эта оговорка исчезает, т.к. условное понятие одновременности фактически “абсолютизируются”, являясь обоснованием замены “лоренцевого местного времени” на понятие “время”, ввиду того, что повсеместное отожествление методов, включая разъяснения, чем собственно и является синхронизация часов с переводом стрелок назад, отожествляется с объектом исследования (измерения) – понятием времени, что проявилось и в данном конкретном случае, позволяющим утверждать, глядя на стрелки синхронизированных часов, что часы замедляют свой ход и отстают, а отсюда, что течение времени замедляется.
То, что понятие одновременности является условным соглашением и его отожествление с временем и замены лоренцевого понятия “местного времени” на “время” неправомерно, что главное в этом понятие является интервалы времени прохождения света, позволяющие установить взаимосвязь измерения протяженности и длительности с результатами измерений другими методами, в частности
, методом наложения, являющегося базовым-исходным, можно показать на следующих примерах.Если принять другое соглашение по синхронизации часов, которое по сути также является лишь разъяснением, а именно: стрелки часов в точке А установить на время
, а затем разнося по точкам В, С, Д и т.д. оставлять их в этих точках, при этом, переводить стрелки часов не назад, а вперед, и затем посылать световые сигналы, то по достижению этих точек они будут показывать в , в , в и т.д., т.е. будут не запаздывать, а спешить, что может наблюдать наблюдатель, движущийся со скоростью v. Значить ли, что при этом часы и время будут идти быстрее?Но главное, при этом то, как в первом, так и последнем случае, устанавливаются интервалы времени прохождения света, обеспечивающие в той же мере определять расстояния через
и т.д.Понятие одновременности не обязательно может определяться через скорость света. Мы повсеместно это понятие используем на Земле, руководствуясь постоянством скорости вращения Земли вокруг своей оси и местоположением поверхности её относительно Солнца через понятия поясного времени. Путешествуя на запад или Восток, мы по прибытию на место назначения
, соответственно, перемещаем стрелки часов вручную, принудительно, как и в СТО назад или вперед на “местное” поясное время. Но значить ли это, что мы становимся моложе или старше на интервал времени перемещения стрелок часов? Спешат ли на Западе и отстают ли на Востоке часы? Определяем ли мы время как таковое заменяя одно понятие на другое?Сосредоточив внимания на “уточнении” понятия времени через понятие одновременности, Эйнштейн завуалировал методическую суть необходимости введения этого понятия, которое оказалось у него неясным также как и у Лоренца, считавшим свое “местное время” “математическим ухищрением”, который в 1914г. излагает ход своих суждений, полагая, что “между системами
x,y,z,t и x`,y`,z`,t`” имеется существенная разница. В одной использованы – таков был ход моих расследований – оси координат, имеющие определенное положение в эфире, и то, что можно было назвать “истинное” время: в другой системе, наоборот, мы имеем дело просто со вспомогательными величинами, введенными лишь с помощью математического ухищрения (Р.А). В частности, переменную t` нельзя было бы назвать “временем” в том же смысле, как переменную t” [ 4. с.193] .На самом же деле, введение понятия одновременности является необходимым методическим приемом, цель которого заключается в приведении измерения лучом света в сопоставимые условия с базовым методом измерения, а именно методом наложения, где концы линейки накладываются как бы одновременно на оба конца измеряемого расстояния – отрезка (параметр времени отсутствует) при измерении
покоющегося отрезка , обеспечивая полное соответствие измерения лучом света и твердой линейкой.При движении АВ со скоростью
vпроисходит изменение измеряемого расстояния.При удалении
отсюда , т.е. измеряемое расстояние для наблюдателя в точке А удлиняется. Чтобы получить истинное расстояние лучом света АВ
Или полученный результат
умножается на масштабный коэффициент . Те же операции приводятся при приближении точек В при котором наблюдается сокращение, но тогда .Таким образом, коэффициенты
являются масштабными коэффициентами между измерением твердым телом-линейкой и лучом света, в чем и заключается необходимость введения понятия одновременности, обеспечивающее получение одинаковых результатов измерений как покоющегося, так и движущегося тела относительно наблюдателя.Нетрудно заметить, что эти коэффициенты совпадают с классическими формулами эффекта Допплера, показывающими изменения волновых характеристик света после отражения от движущегося экрана, что дает основание предположить, что эти коэффициенты изменения волновых характеристик показывает изменение измеряемых движущихся длин регистрируемых наблюдателем, деление на которых обеспечивает получение результатов соответствующих их измерений методом наложения. Однако, при принятом определении одновременности, истинное методическое назначение которого является получение результатов адекватных методу наложения, совпадающего с изменением свойств инструмента измерения-луча в процессе отражения по своим свойствам протяженности и длительности, выражаемых волновой характеристики, не дают возможности установить “асимметрию” в виде лоренцевого сокращения в соответствии с поставленной Эйнштейном задачей с установлением причин его возникновения.
Эйнштейн решает далее эту задачу составления системы уравнений, при решении которых он находит искомый лоренцевый коэффициент
, представляющий собой инвариант в преобразовании координатных систем, обеспечивающий одинаковое выражение уравнений механики в инерциальных системах, который он одновременно трактует как масштабный коэффициент изменения протяженности длительности в этих инерциальных системах.При составлении и решении систем уравнений, следует обратить внимание на следующие моменты:
Принимая уравнение
(галилеевское преобразование) он считает нужным обосновывать “линейность уравнений свойством “однородности”, “которое мы приписываем (Р.А.) пространству и времени” [ 14. с.14] . Однако, следствие СТО о сокращении и замедлении, противоречит этому исходному положению, либо под однородностью подразумевается что-то иное.Это понимание, которое содержит в себе неопределенность как и в понятие инерциальных систем, о котором у него было и осталось довольно смутное представление, о чем свидетельствует сам Эйнштейн (1936г.): – “Пока ещё не решен один из наиболее фундаментальных вопросов: существует
ли инерциальная система? … Это только полезная фикция, и у меня нет никакого представления о том, как её реализовать”. [ 11. с.490]Неопределенность в понятиях способствует и вольному обращению с принимаемыми понятиями, способствует вольной трактовке, прикрываемых математическим формализмом, создавая иллюзию правдоподобности.
Принимаемый коэффициент
суммы интервалов времени прохождения света “туда и обратно” согласуется с понятием однородности но противоречит следствию о сокращении и замедлении времени, при котором эта однородность нарушается.Также необосновано принятие скорости света к различным инерциальным системам равных
что отмечались другими авторами [ 4] .Руководствуясь понятием однородности, с целью упрощения составление системы уравнений, Эйнштейн совмещает системы отсчета
x,y,z,t с x`,y`,z`,t`, что не вызывает возражений, но при совмещении их, он перемещает движущуюся систему в направлении –Х, +Х на бесконечные малую величину х`, считая, что им рассмотрены случаи перемещения со скоростью –v и +v, при этом не замечает того, что им исключены из рассмотрения пространства как таковые и рассмотрению подлежит бесконечно малая область пространства, где происходит акт падения и отражения точечно мгновенного светового сигнала. Таким образом, в системе уравнений включается процесс падения и отражения света, принимаемый им мгновенным и, получаемая при этом искомая величина выражающая коэффициент “асимметрии”, принимаемый гипотезой Лоренцом как коэффициент сокращения, относится Эйнштейном на свойство пространства-времени.Если подтвердить, что коэффициент Лоренца формируется непосредственно в процессе падения отражения, а не в инерциальных пространствах, которые в эйнштейновской кинематике при составлении уравнений исключены как таковые, то пространственно-временная трактовка принципа относительности разрушается.