Явление относительности одновременности впервые возникает в работе Эйнштейна «К электродинамике движущихся тел». Это явление вытекает из следующего умозаключения:
«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.
А могут ли оба этих суждения одновременно быть справедливыми? Вот в чём вопрос.
Для начала посмотрим каким образом возникло суждение неподвижного наблюдателя о синхронности движущихся и неподвижных часов.
Вот как об этом в своей работе 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.
Возможно это и выглядит правдоподобно, но, как говорится: － доверяй, но проверяй.
А проверять справедливость этого умозаключения мы будем следующим образом. Выберем произвольную неподвижную точку 1, напротив которой в момент t0 находятся часы А на движущемся стержне. Пусть в момент t0 часы в точке 1 и часы А на стержне будут показывать одинаковое время и потому часы на стержне будут синхронными с неподвижными часами.
Если неподвижные и движущиеся часы на самом деле идут синхронно, то неподвижный и движущийся наблюдатели могут выполнять одновременные совместные действия. Они, например, могут сразу после встречи посылать друг другу через каждые 5 минут световой сигнал.
Допустим, что в момент встречи и неподвижные часы и часы на стержне показывали 12-00. Неподвижный наблюдатель без труда через каждые 5 минут будет посылать световой сигнал наблюдателю на движущемся стержне. А что будет делать наблюдатель на стержне?
А вот он ничего не сможет сделать. Дело в том, что синхронизированные часы совершенно не обязаны показывать одно и тоже время, главное, чтобы разность между их показаниями была постоянной и не менялась во времени.
Поэтому мы вправе считать, что все неподвижные синхронизированные часы показывают разное время, и более того показания ни одних неподвижных часов не совпадают друг с другом; другими словами показания синхронизированных неподвижных часов носят случайный характер.
Так как показания часов А на движущемся стержне совпадают с показаниями неподвижных часов «в тех местах в которых эти часы как раз находятся», а сами неподвижные часы показывают разное по отношению друг к другу время, то наблюдатель на стержне будет ждать момента, когда его часы покажут 12-05 бесконечно долго. И в тоже время он будет регулярно принимать световые сигналы от неподвижного наблюдателя.
Разве мы можем в этом случае назвать часы неподвижного наблюдателя и часы наблюдателя на движущемся стержне синхронными? Нет не можем!
Поэтому следует признать, что Эйнштейн поторопился с критерием синхронности неподвижных и движущихся часов.
Мы можем согласится с Эйнштейном только в одном случае, когда все часы на движущемся стержне и все неподвижные часы будут показывать одинаковое время. Только в этом случае наблюдатель на движущемся стержне легко сможет через каждые 5 минут отправлять световой сигнал неподвижному наблюдателю.
Только в этом единственном случае неподвижный наблюдатель действительно может утверждать, что для него часы на движущемся стержне идут синхронно с неподвижными часами.
Поэтому конкретно этот случай, а не какой-то безликий всеобщий, и должен был рассматривать Эйнштейн в своём мысленном эксперименте.
Следовательно, при проведении мысленного эксперимента Эйнштейна мы имеем не нечто абстрактное, а конкретный реальный случай － часы А и В на движущемся стержне и все неподвижные часы всегда показывают одинаковое время.
Но если часы А и В на движущемся стержне постоянно показывают одинаковое друг с другом время, то они идут синхронно друг с другом не только для неподвижного наблюдателя, но и для наблюдателя на стержне. И это есть важнейший факт.
А что получает Эйнштейн в результате проведения мысленного эксперимента с движущимся стержнем?
Он при помощи постулатов (допущений) и метода синхронизации часов с помощью света (проверенного только для неподвижных часов), получает, что синхронные часы А и В на движущемся стержне для наблюдателя находящегося на этом же стержне не идут синхронно!
Задумайтесь, часы А и В, которые постоянно показывают одинаковое время и вдруг, они не идут синхронно?! Да такого просто не может быть - это очевидная ошибка. Эйнштейн не увидел этой ошибки только потому, что рассматривал не конкретный, а всеобщий случай.
Вывод: так как Эйнштейн в своём умозаключении одновременно использует одно справедливое утверждение и одно ложное, то вывод полученный им безусловно является ложным.
Поэтому явление относительности одновременности в реальных условиях возникнуть не может. А без существования явления относительности одновременности нет никакой нужды в «Теории преобразования координат и времени от покоящейся системы к системе, равномерно и прямолинейно движущейся относительно первой». Потому, что одновременные с точки зрения неподвижного наблюдателя события будут одновременными и с точки зрения наблюдателя движущегося равномерно и прямолинейно относительно неподвижного.
Поэтому нет никакой объективной причины для возникновения теории относительности.