Таким образом, помимо СТО Эйнштейна, возможна другая СТО (СТО Тангерлини), которая отвергает второй постулат Эйнштейна о равенстве скорости света туда-сюда, но при этом дает те же предсказания релятивистских эффектов.
Современная физика требует серьезного "ремонта"
Если кто-то думает, что я сделал какое-то "открытие" и написал что-то новое по проблеме СТО, то он глубоко ошибается: то, что возможны преобразования, отличные от преобразований Лоренца, но предсказывающие те же результаты, физики поняли где-то в 1950-е годы. Об этом даже в Википедии написано, в статье "Односторонняя скорость света".
И эта проблема в физике, в общем-то, обсуждается. Вот только литературы на сей счет очень мало - скажем, о преобразованиях Тангерлини я нашел всего парочку неплохих статей.
И понятно, почему: СТО и ОТО Эйнштейна признаются правильными теориями большинством физиков, о них написаны тысячи статей и научных работ, сотни и тысячи физиков получили свои звания и награды за свои труды, основанные на СТО и ОТО. И если вдруг окажется, что СТО Эйнштейна (а следовательно, и ОТО) являются ошибочными теориями - физикам придется пересматривать почти все, что она наваяли за 20 и 21 век. А кому хочется это делать?
Но другого пути, увы, нет. Если физики еще не потеряли надежду как-то совместить ОТО с квантовой механикой - придется что-то серьезно "подправить в консерватории". Иначе никак. В современной физике накопилось слишком много проблем, и это далеко не только невозможность совместить ОТО с квантовой механикой или т.н. "проблема космологической постоянной". Или загадочные "темная энергия" и "темная материя", о природе которых у физиков нет ни малейшего представления. Чуть ли не каждый день приходят новости, что эксперименты и наблюдения за космосом с помощью мощных телескопов раз за разом ставят под сомнение многие представления современной физики, сложившиеся с начала 20 века, включая принятую космологическую модель.
И начинать, на мой взгляд, нужно со СТО Эйнштейна. Тем более, что в данном случае и переправлять что-то сильно не придется: СТО Тангерлини дает те же предсказания релятивистских эффектов, что и СТО Эйнштейна. А вот многие представления, сложившиеся в физике - о сути инерциальных систем отсчета, о принципе относительности движения, о свойствах пространства-времени - придется все же пересматривать. Физики явно слишком заигрались в "матфизику" и в какой-то момент утратили всякую связь с объективной физической реальностью. И принцип: "Заткнитесь, и просто считайте!" - чем дальше, тем все менее удовлетворяет целям науки.
Что понимать под "замедлением времени"
Так, к ужасу своему и удивлению, я вдруг обнаружил, что даже суть релятивистских эффектов физики понимают и трактуют совершенно по-разному. Что такое, например, релятивистское "замедление времени"? Или релятивистское "сокращение длины"?
Является ли релятивистское "замедление времени" неким объективным физическим явлением? Или это просто эффект, связанный с тем, как мы проводим измерения? То есть связанный с тем, что скорость передачи любой информации ограничена скоростью света?
И, надо заметить, что даже у Эйнштейна на сей счет не было внятного мнения. Так, в 1915 году он писал о релятивистском сокращении длины:
«Если стержень в покое обладает длиной L, то при движении со скоростью V вдоль своей оси он будет обладать с точки зрения несопутствующего наблюдателя меньшей длиной… Длина тем меньше, чем больше скорость V движущегося стержня».
То есть это можно скорее понимать так, что релятивистское сокращение длины - это только результат наблюдения движущегося стержня из неподвижной системы отсчета. То есть нечто только кажущееся, и все релятивистские эффекты связаны просто с тем, что информацию о длине стержне неподвижный наблюдатель получает не только с некоторой задержкой во времени, но и в несколько искаженном виде - из-за того, что эту информацию он получает с конечной скоростью света с. А "объективно", никакого изменения длины или массы и никакого замедления времени у движущегося объекта не происходит.
Однако такому взгляду на суть релятивистских эффектов возражал Паули и другие физики:
"Мы не считаем, однако, подобное мнение целесообразным, так как во всяком случае сокращение стержня принципиально наблюдаемо".
Под "принципиальной наблюдаемостью" Паули подразумевал, что релятивистские эффекты - это не просто нечто кажущееся: эти эффекты являются чем-то вполне объективным, и они оказывают существенное влияние на физические процессы при больших скоростях, сопоставимых со скоростью света.
Но и сам Эйнштейн кое-где склонялся к той же точке зрения: что релятивистские эффекты носят вполне объективный характер. Так, об эффекте релятивистского замедления времени он писал:
"Если в точке А находятся двое синхронно идущих часов, и мы перемещаем одни из них по замкнутой кривой с постоянной скоростью до тех пор, пока они не вернутся в А (на что потребуется, скажем, t сек), то эти часы по прибытии в А будут отставать по сравнению с часами, остававшимися неподвижными".
То есть по прибытии вторых часов в точку А мы обнаружим, что замедление времени в движущейся системе отсчета произошло объективно, а вовсе не есть только нечто кажущееся наблюдателю. И этот эффект рассматривался позднее в т.н. "парадоксе двух близнецов".
Парадокс двух близнецов
Парадокс с двумя близнецами - это в рамках СТО Эйнштейна какая-то совершенно мозгодробительная задачка, о ней написаны сотни статей, и разобраться, что там происходит со временем, не так просто.
Но главный "парадокс" этой задачки состоит вовсе не в том, что второй близнец, который путешествовал в космосе с какой-то скоростью, по возвращению на Землю обнаружит, что его первый брат-близнец, остававшийся на Земле, за это время по сравнению с ним очень сильно постарел - то есть что для него самого в ходе его путешествия время текло медленней, чем на Земле.
Главный парадокс состоит в том, что, согласно СТО Эйнштейна, ни одна система отсчета не может быть выделенной, привилегированной. Все системы отсчета абсолютно равноправны. А следовательно, если для первого близнеца, оставшегося на Земле, время в системе отсчета его брата, путешествующего по космосу, будет идти медленней, то и для второго близнеца - если мы будем смотреть из его системы отсчета - время в системе отсчета первого близнеца (то есть на Земле) должно течь медленней. И в результате, когда они снова встретятся на Земле и сверят свои часы - их часы должны будут снова показывать одинаковое время. И первый близнец не будет выглядеть более старым, чем второй.
Однако это не так. И путем мозгодробительных объяснений, сторонники СТО Эйнштейна все же показывают, почему вернувшийся на Землю близнец будет моложе своего брата, оставшегося на Земле.
А это значит:
1. Замедление времени - это все же нечто объективное. Ведь второй близнец, путешествующий по космосу, мог остаться моложе, чем его брат, только при условии, что его время объективно текло медленней, чем на Земле. И соответственно, все процессы на его космическом корабле - включая физиологические процессы старения - происходили в его системе отсчета медленней, чем на Земле.
2. Системы отсчета, связанные с Землей и космическим кораблем, вовсе не являются равноправными. То есть движение космического корабля со вторым близнецом относительно Земли вовсе не является абсолютно эквивалентным движению Земли относительно космического корабля. Движение корабля носит более объективный характер, а система отсчета, связанная с Землей, является более привилегированной - в том смысле, что у нас гораздо больше оснований считать Землю "более неподвижной", чем космический корабль.
А следовательно, в любом движении есть нечто объективное, что никак не зависит от того, в какой (из какой) системы отсчета мы рассматриваем это движение. И, соответственно, системы отсчета не являются равноправными - те из них, которые являются "более неподвижными", являются более привилегированными.
А это значит, что в СТО Эйнштейна ошибочным является не только второй постулат, но и первый - об абсолютном равноправии всех инерциальных систем отсчета.