Начало истории
Относительность одновременности появляется благодаря умозаключению Эйнштейна которое он сделал в работе «К электродинамике движущихся тел». Вот это умозаключение:
«Итак, наблюдатели, движущиеся вместе со стержнем, найдут, что часы в точках А и В не идут синхронно, в то время как наблюдатели, находящиеся в покоящейся системе, объявили бы эти часы синхронными». Конец цитаты.
Выводы наблюдателей на стержне были получены из мысленного эксперимента, но откуда взялось важнейшее умозаключение неподвижных наблюдателей? Ведь при проведении этого эксперимента неподвижные наблюдатели никакой синхронизации часов А и В не проводили. А появилось оно чуть ранее в процессе подготовки к проведению мысленного эксперимента.
Вот что по этому поводу пишет Эйнштейн:
Представим себе, что к обоим концам стержня (А и В) прикреплены часы, которые синхронны с часами покоящейся системы, т.е. показания их соответствуют «времени покоящейся системы» в тех местах в которых эти часы как раз находятся; следовательно, эти часы «синхронны в покоящейся системе». Конец цитаты.
Важно понимать, что дело не в том, что Эйнштейн придумал остроумный критерий синхронизации часов который очень правдоподобен, а в том соответствует ли этот критерий объективной реальности или нет. Можно ли им пользоваться в реальных условиях или нет - вот что главное.
Давайте проведём анализ возможного применения этого критерия синхронизации. Мы рассмотрим 3 таких примера.
Пример №1
Понятно, что такая синхронизация должна выполняться не только в двух статичных точках, а должна выполняться на всём пути следования стержня. И надо понимать, что темп неподвижных часов не меняется и не зависит от скорости стержня АВ.
А теперь рассмотрим пример. Пусть неподвижные часы в точке 1 показывают 0 часов 10 минут. Пусть в этот момент точка А стержня АВ совпадает с точкой 1, поэтому часы в точке А тоже показывают 0 часов 10 минут. Пусть неподвижные часы в точке 2 показывают 0 часов 11 минут. Пусть в этот момент точка В стержня АВ совпадает с точкой 2, поэтому часы в точке В тоже показывают 0 часов 11 минут. Таким образом часы А и В показывают одинаковое время с неподвижными часами 1 и 2, следовательно, они синхронны в неподвижной И.с.о. Допустим, что расстояние между точками 1 и 2 равно L. Если точки А и В совпадают с точками 1 и 2, то длина АВ тоже равна L. Допустим, что стержень АВ движется в направлении от точки 1 к точке 2 с такой скоростью V, что расстояние L он пройдёт за 1 минуту. Тогда через 1 минуту точка А переместится из точки 1 в точку 2 и часы А будут показывать 0 часов 11 минут, а часы в точке 2 будут показывать 0 часов 12 минут.
Отлично видно, что часы А и неподвижные часы в точке 2 показывают разное время. Следовательно, на практике не удаётся реализовать условие чтобы часы А и В показывали в движении время неподвижных часов напротив. А ведь это условие должно выполняться во всём диапазоне скоростей от 0 до V=c, и для всех возможных расстояний между точками А и В. И если мы не смогли это сделать для одной единственной скорости, то для всех скоростей не сможем и подавно. Вывод: этот критерий существует только на бумаге, он не годится для реальной жизни.
Пример №2
Теперь давайте рассмотрим такой вариант. Наблюдатели в точках А и В на движущемся стержне АВ держат в руках часы, и непрерывно крутят стрелки, выставляя на своих часах время неподвижных часов напротив. Но, во первых, в таком случае им можно выдать игрушечные часы без часовых механизмов, и они на них будут с умным видом выставлять время неподвижных часов.
А теперь вопрос: имеет ли такая «синхронизация» хоть какое-то отношение к реальному протеканию времени? Нет, не имеет. А если не имеет, то почему мы должны ей пользоваться? Чтобы получить заведомо ошибочный результат. Нет, нам такой результат точно не нужен, и синхронизация такая не нужна.
Пример №3
Есть ещё один способ. Это когда в одном месте собираются все используемые часы, они синхронизируются друг с другом, и на них на всех устанавливается одинаковое время. Например, 0 часов, 0 минут, 0 секунд. После этого они размещаются вдоль пути следования стержня АВ, а пара из них помещается на этот самый стержень в точку А и точку В. В этом случае нам удаётся на практике получить реализацию того, что движущиеся часы А и В будут синхронными с часами в неподвижной системе.
В этом случае получается, что для неподвижных наблюдателей часы А и В на стержне будут идти синхронно, и в то же самое время для наблюдателей на стержне часы А и В не будут синхронными.
А это уже объективное основание для возникновения теории относительности с присущими ей релятивистскими эффектами.
Но, если релятивистский эффект замедления времени существует, то время на движущемся объекте будет замедляется по отношению к часам неподвижного наблюдателя, поэтому синхронизация часов на движущемся стержне АВ и часов неподвижных в принципе невозможна. Следовательно, предшествующее этому результату утверждение Эйнштейна, о том, что эти часы «синхронны в покоящейся системе» будет ложным.
Налицо противоречие следствия с исходной предпосылкой (причиной). Таким образом в этом случае следствие опровергает причину своего появления. А это уже логическая ошибка. Поэтому и этот вариант является ошибочным.
Вывод 1:
Мы только что убедились в том, что в реальной жизни креативная синхронизация Эйнштейна не работает. Поэтому этот способ синхронизации бесполезен и вреден. И мы никогда не должны его использовать.
А теперь рассмотрим ещё один пример синхронизации часов на движущемся стержне и неподвижных часов.
Пример 4
Значит будем использовать критерий синхронности из §1. Тем более, что в мысленном эксперименте он уже использовался наблюдателями на стержне для получения суждения о синхронности часов А иВ. И поэтому у нас есть готовый результат: свет на путь из А в В затрачивает по неподвижным часам вот такое время t(B) - t(A) = L/(c-v), а на путь из В в А он по мнению неподвижных наблюдателей затратит вот такое время:
t’(А) - t(В) = L/(c+v). Прекрасно видно, что эти времена не равны друг другу, следовательно, для неподвижных наблюдателей часы А и В на движущемся стержне не идут синхронно. Точно так же как они не идут синхронно и для наблюдателей на движущемся стержне АВ. ЧТД.
Вывод 2:
Так как неподвижные наблюдатели и наблюдатели на стержне видят события одинаково: они видят, что часы А и В не идут синхронно, то явление относительности одновременности не возникает.
Вывод 3:
Мы доказали, что ни один из критериев синхронизации Эйнштейна не приводит к возникновению явления относительности одновременности. Поэтому нет никакой объективной необходимости в самой теории относительности. Её место в музее.
Информация для анализа получена из работы Эйнштейна «К электродинамике движущихся тел», из сборника: «Собрание научных трудов» под редакцией И.Е. Тамма М. Наука, 1966 г. т. 1.
Комментируйте, подписывайтесь на канал. Спасибо за чтение материала.