В основу релятивистской теории положен расширенный принцип относительности, Суть этого принципа заключается в том, что все физические процессы (как механические, так и электромагнитные) в инерциальных системах отсчёта, движущихся друг относительно друга, протекают одинаково в любых направлениях в пространстве. В том числе, этот принцип означает, что в любой инерциальной системе отсчета невозможно определить по характеру протекания любых физических процессов движется ли эта система в каком-либо направлении относительно других инерциальных систем.
Такова заявленная концепция специальной теории относительности (СТО). Однако логико-математическая конструкция СТО не вполне удовлетворяет заявленному фундаментальному принципу.
Обратим внимание на один из нюансов теории, касающийся релятивистского времени. В соответствии с заявленным расширенным принципом относительности потребовалось ввести постулат постоянства скорости света во всех инерциальных системах. Этот постулат, в свою очередь, опирается на идею замедления времени в движущейся системе. Посредством специфичных логических и математических приемов в СТО удалось выровнять время пробега светового луча в движущейся инерциальной системе во всех направлениях при сохранении постоянства скорости света. (Эти приемы рассмотрены, в частности, в статье "Конструкт специальной теории относительности"). Однако релятивистское время получается одинаковым для любого направления только при условии рассмотрения так называемой двусторонней скорости света, когда световой луч пробегает до зеркала и обратно. То есть за единицу релятивистского времени принимается суммарный полный такт пробега луча, состоящий из двух полупериодов: первый полупериод – до зеркала, второй – обратно. Вот как выглядят эти полупериоды для разных направлений на графике:
Как видим из графика, суммарное время пробега луча одинаково для всех направлений. В направлении перпендикулярном вектору скорости движущегося тела, полупериоды равны между собой, и вопросов не возникает. Но вот в направлениях по вектору скорости и обратном к вектору скорости полупериоды уже не равны и их диспропорция зависит от скорости тела, что противоречит принципу симметрии времени в любом направлении. Ведь получается, что замеряя время пробега светового луча порознь в прямом и обратном направлении (отдельно до зеркала и отдельно обратно) мы легко можем определить направление движения тела. В том числе, определив угол наклона времени прямого пробега луча (cos ϕ) можем вычислить и абсолютную скорость движения тела (или инерционной системы) в пространстве. И это противоречит сущности расширенного принципа относительности, согласно которому по характеру любых протекающих в движущейся инерциальной системе процессов невозможно установить движется ли эта система относительно других систем.
Еще одним аспектом асимметрии релятивистского времени являются гипотетические релятивистские часы, в основу которых как раз положен процесс многократного отражения светового импульса от зеркал. Если время неодинаково в разных полупериодах, то часы должны «тикать» аритмично, а характер этой аритмии меняется при повороте часов в пространстве.
Таким образом, имеет место проблема соответствия логико-математического содержания СТО заявленному расширенному принципу относительности, поскольку в частных проявлениях (время полупериода пробега светового луча) согласно математическим выкладкам самой СТО должна наблюдаться асимметрия релятивистского времени в разных пространственных направлениях.
Эта проблема анизотропии времени привлекает к себе некоторое внимание, однако в настоящий момент в релятивистской теории не наблюдается какого-то ее решения в рамках классического подхода.
Ряд авторов (Anderson, R.; Vetharaniam, I. & Stedman, , G. E.)* отойдя от классического подхода предложили свой усложненный вариант пребразований Лоренца с учетом односторонней инвариантности. По их версии получается следующая (о-хо-хо-)формула:
Однако, эти преобразования вполне очевидно уводят специальную теорию относительности в такие математические дебри, за которыми уже совершенно не просматриваются контуры физической реальности.
*Anderson, R.; Vetharaniam, I. & Stedman, G. E. (1998), Conventionality of synchronisation, gauge dependence and test theories of relativity, Physics Reports Т. 295 (3–4): 93–180
