В этой статье я рассматриваю световой конус на диаграмме Минковского в специальной теории относительности (СТО). Показано, что световой конус есть инвариант пространства-времени. Рассмотрена линия одновременности событий для любых скоростей движения инерциальной системы отсчета (ИСО). Показано, что традиционный взгляд на линию одновременности движущихся ИСО как на линию настоящего этих ИСО, разделяющей для них пространство-время на зоны настоящего и прошлого, неверен. Предложено новое разделение пространства-времени на прошлое и будущее, отличающееся от традиционно принятого в СТО. Показано, что предлагающиеся новые идеи приводят к отсутствию причинных парадоксов в СТО, связанных со сверхсветовым движением ИСО.
Статья является первой из изложенных в моей монографии «Причинные «парадоксы» в специальной теории относительности (краткая история и описание, решение)». Результаты, приведенные в этой статье, являются основой для решения любых причинных парадоксов, до сих пор бытующих в специальной теории относительности.
Публикуемые в статье рисунки 1, 2, 6, 7, 8, 9 взяты из открытых источников в Интернете и являются общественным достоянием. Остальные рисунки, приводимые в статье, являются моими и на них распространяется право моей интеллектуальной собственности, надлежащим образом нотариально заверенное.
1. Световой конус в СТО. Традиционный взгляд.
Из теории СТО известно, что световой конус для любой точки пространства-времени образуется мировыми линиями световых лучей, проходящих через эту точку. В литературе существует множество изображений светового конуса, которые в основном, с целью простоты понимания, изображаются в 3-мерном пространстве-времени (2 пространственные координаты и 1 временная). Например, вот так
На диаграммах Минковского чаще всего, опять-таки ради упрощения понимания, изображается 2-мерное пространство-время (с одной пространственной и одной временной координатами). Для этого световой конус разрезают плоскостью, включающей в себя временную ось, так как это показано на Рис.2.
После вычленения из 3-мерного пространства-времени 2-мерного пространства-времени (с одной пространственной и одной временной координатами), мы получаем типичную 2-мерную диаграмму Минковского, изображенную ниже на Рис.3.
Нетрудно заметить, что в ИСО неподвижного наблюдателя, линия одновременности событий, отождествляемая с линией настоящего, всегда есть перпендикуляр к оси времени ct этой ИСО, и, тем самым, и к центральной оси симметрии Оct светового конуса.
В движущихся ИСО картина распределения зон прошлого, настоящего и будущего несколько иная (см. Рис. 4).
На диаграмме Рис.4 четко видно, что зоны будущего и прошлого не совпадают с таковыми для неподвижного наблюдателя в его ИСО. Последние образованы (зеленая и серая зоны) световым конусом. Так, зона будущего (синий цвет) для движущейся ИСО включает в себя всю половину пространства-времени, расположенную выше пространственной оси Оʹхʹ (линии настоящего), движущейся ИСО, а зона прошлого (красный цвет) для движущейся ИСО включает в себя всю половину пространства-времени, расположенную ниже пространственной оси Оʹхʹ (линии настоящего), движущейся ИСО. Нетрудно заметить, что в итоге, как зона будущего, так и зона прошлого для движущейся ИСО значительно шире, чем аналогичные зоны, образованные световым конусом. Расширение произошло за счет включения в первые зоны дополнительных зон, в которых могли бы распространяться сверхсветовые сигналы. Это синие дополнительные зоны между линией Оʹхʹ и мировыми линиями с световых сигналов, а также аналогичные красные дополнительные зоны, лежащие ниже Оʹхʹ. Но, тем не менее, линия одновременности (линия настоящего) Оʹхʹ нигде не пересекает ни зону будущего, ни зону прошлого светового конуса.
На следующем Рис. 5 мы даем картину распределения зон прошлого, настоящего и будущего для сверхсветовой движущейся ИСО.
Из Рис. 5 видно, что как зона прошлого, так и зона будущего сверхсветовой движущейся ИСО включает в себя части будущего и прошлого светового конуса, а линия настоящего О1ʹʹхʹʹ сверхсветовой движущейся ИСО, попадает как в прошлое, так и в будущее светового конуса. Не удивительно, поэтому, что традиционная трактовка светового конуса и линий одновременности движущихся систем отсчета приводит, в случаях со сверхсветовыми ИСО, к причинным парадоксам, известным в СТО.
Заметим, также, что при традиционном взгляде на СТО и диаграммы Минковского световые конусы в них, дабы подчеркнуть движение ИСО, часто изображаются наклонными, соответственно наклону мировой линии движущейся ИСО. Например, так как это изображено на Рис. 6, 7, 8, 9.
На последнем Рис. 9 даже ось светового конуса изображена наклонной. На двумерной диаграмме Минковского подобные наклонные конусы выглядели бы так (см. Рис. 10).
Такие наклонные изображения светового конуса не соответствуют физической реальности, и, к тому же, к сожалению, еще более запутывают ее понимание. Разъяснение дано в следующем разделе.
2. Новая интерпретация светового конуса в СТО.
Продолжим рассмотрение наклонного светового конуса, данного на Рис. 10. Как известно, наклон мировых световых линий с относительно оси времени Oct неподвижной ИСО, отвечающих реальному ходу световых лучей в пространстве-времени (см. Рис. 3), выбран соответствующим твердо установленному в опытах значению скорости света в вакууме в отсутствие гравитационных полей. В избранном для диаграмм Минковского масштабах единиц времени и пространства этот наклон соответствует 45 градусов относительно оси времени Oct.
Если же мы считаем световой конус в какой-либо из движущихся ИСО наклоненным сообразно наклону ее мировой линии, то это означает, что, во-первых, центральная вертикальная ось симметрии светового конуса наклонена, и, во-вторых, что световые лучи, образующие конус, также наклонены. На Рис. 10 такие наклонные световые лучи изображены как с1 и с2. То есть, была мировая линия с (синяя левая на Рис. 3) хода светового луча, а стала мировая линия с1 (красная левая на Рис. 10) хода светового луча. И была мировая линия с (синяя правая на Рис. 3) хода светового луча, а стала мировая линия с2 (красная правая на Рис. 10) хода светового луча.
Но таковой наклон хода световых лучей означает не что иное, как ИЗМЕНЕНИЕ скорости движения данных световых лучей в пространстве-времени для неподвижного наблюдателя. Ибо то правило, что угол наклона прямой относительно оси времени неподвижного наблюдателя определяет скорость движения ИСО по ее мировой линии, остается неизменным. Однако, ИЗМЕНЕНИЕ скорости движения световых лучей в пространстве-времени для разных ИСО, движущихся с разными скоростями, НА ОПЫТЕ НЕ ЗАФИКСИРОВАНО. То есть, подтверждаемое опытом постоянство скорости света по вакууму для любых ИСО, независимо от относительной скорости их движения, ПРОТИВОРЕЧИТ изменению наклона мировых линий световых лучей.
Тогда, мы обязаны констатировать, что, во-первых, изображаемый наклон светового конуса сам по себе не верен, ибо в природе световых конусов с таковыми свойствами нет, и, во-вторых, что в природе существует ТОЛЬКО один вид светового конуса. А именно, тот прямой световой конус, что изображается на диаграммах Минковского для неподвижной ИСО и в ее системе отсчета. Сказанное означает, в-третьих, что и для движущейся ИСО существует также только один единственный вид светового конуса – прямой световой конус (как на Рис. 10).
Итак, мы обязаны заключить, что для любой ИСО, двигающейся с любой скоростью (меньшей, равной или большей скорости света), в ее системе отсчета мировой световой конус данной ИСО, а также мировые световые конусы любых других ИСО, выглядят ОДИНАКОВО на диаграмме Минковского, то есть, всегда имеют одну и ту же форму и наклон световых лучей, образующих конус. Тогда в любой системе отсчета, независимо от скорости ее движения, ее собственный мировой световой конус, а также мировые световые конусы любых других ИСО, имеют всегда одинаковые зоны прошлого и будущего, а также мировую линию настоящего. То есть, эти зоны для любой ИСО имеют всегда одинаковый вид в пространстве - времени и одни и те же постоянные особенности. К числу таких особенностей относятся:
- один и тот же нулевой угол наклона центральной оси симметрии светового конуса в любой ИСО к оси времени неподвижной ИСО,
- один и тот же угол наклона мировых линий с1 и с2, – образующих светового конуса, - по отношению к временной и пространственной координатам неподвижной ИСО,
- вытекающая отсюда параллельность друг другу любых линий с1 в любой ИСО, равно как и параллельность друг другу любых линий с2 в любой ИСО (см. рисунки в данной работе), а также параллельность друг другу всех линий настоящего светового конуса, независимо от расположения в пространстве-времени точки начала координат данной ИСО (точки настоящего),
- одинаковость расположения зон будущего и прошлого относительно точки и линии настоящего (начала координат соответствующей ИСО).
3. О линиях относительной одновременности событий.
Выше было показано (см. Рис. 3, 4, 5 и комментарии к ним), что таковыми в СТО считают линии пространственной координаты. Сразу же заметим, что это – неверное представление, и мы попробуем ниже обосновать это наше предположение. Дело в том, что
Тогда, действительно, любой сигнал из любой точки, расположенной на данной пространственной координате сколь угодно далеко от точки начала координат данной ИСО, приходит в эту самую точку начала координат ОДНОВРЕМЕННО с другими подобными сигналами из других подобных точек. То есть, все события, расположенные на такой прямой, являются одновременными друг другу, если бы для связи таких событий использовались бы сигналы с бесконечно большой скоростью распространения. Такую одновременность мы назвали бы непосредственно наблюдаемой одновременностью.
Если же скорость сигнала не бесконечно большая, то такой сигнал, отправленный из разных точек линии пространственной координаты в точку начала координат, придет в это самое начало в РАЗНЫЕ моменты времени данной ИСО, что найдет отражение в разных точках временной оси данной ИСО. Тут уже никакой наблюдаемой одновременности нет. Наблюдатель в неподвижной ИСО мог бы прийти к выводу об одновременности таких событий только путем расчетного определения параметров таких поступивших к нему сигналов. Тогда, зная скорость распространения световых сигналов, и, зная, что эта скорость постоянна и ни от чего не зависит, а также, зная расстояния от себя до каждого из этих событий, наблюдатель мог бы рассчитать время прихода каждого из таких событий к нему, и сопоставив этот расчет с наблюдаемыми им временами прихода сигналов, он мог бы принять решение, какие из этих сигналов одновременные, а какие нет. Это уже – расчетная одновременность событий. Тогда, в отсутствие бесконечно быстрых сигналов, линия пространственной координаты могла бы называться линией расчетной одновременности.
Поэтому то, что сейчас принято называть в СТО линией относительной одновременности или линией настоящего, безоговорочно, правильнее и точнее было бы называть линией наблюдаемой относительной одновременности событий для бесконечно быстрых сигналов. Заметим также, что такие сигналы бесконечно большой скорости распространения проходят точно по упомянутой линии, не отклоняясь при этом ни в сторону настоящего, ни, тем более, в сторону прошлого.
Из сказанного ясно, что линия наблюдаемой относительной одновременности событий для бесконечно быстрых сигналов реально является и линией настоящего. Является линией настоящего, ибо все события на ней происходят непосредственно «здесь и сейчас» для точки наблюдения. Она является бесконечно малой частью гиперплоскости настоящего, если переходить к двумерному пространству.
Вообще, все пространство-время всегда делит в данной его точке на прошлое, настоящее и будущее именно и только мировой световой конус в этой точке. Поэтому только со световым конусом связаны понятия прошлого, настоящего и будущего. Поэтому связывать эти понятия с линией пространственной координаты той или иной ИСО – неверно. Поэтому тот факт, что для неподвижной ИСО линия ее пространственной координаты фактически совпадает с линией настоящего, не может служить основанием для того, чтобы считать, что и в других, уже движущихся ИСО, линия пространственной координаты и есть линия настоящего. Фактически эти две линии НЕ тождественны, хотя они для неподвижной ИСО и совпадают. Кстати, и совпадают то они только в неподвижной ИСО.
Для неподвижной ИСО две эти линии совпадают просто в силу тех фактов, что:
А). линия настоящего (гиперплоскость настоящего для двумерного пространства) перпендикулярна центральной вертикальной оси симметрии конуса,
Б). сама эта центральная вертикальная ось симметрии конуса совпадает с вертикальной мировой линией времени ИСО,
В). вертикальная мировая линия времени ИСО, по определению координат, перпендикулярна пространственной оси координат той же ИСО.
Для двигающейся ИСО, в системе координат неподвижной ИСО, в каждой точке пространства-времени линия пространственной координаты НЕ является линией ее настоящего. Ибо
Эта же самая линия пространственной координаты двигающейся ИСО, взятая в самой этой двигающейся системе отсчета, уже является линией настоящего этой ИСО, так как в ней самой линия пространственной координаты будет совпадать с линией настоящего мирового светового конуса.
3а. Линия одновременности событий для световых сигналов сверхсветовой ИСО.
Рассмотрим линию одновременности сверхсветовой ИСО на диаграмме Минковского (см. Рис.11)
Допустим, что на линии одновременности О1ʹʹхʹʹ сверхсветовой ИСО в точках А и В, по разному отстоящих от начала координат О1ʹʹ сверхсветовой ИСО произошли некие события. Тогда, если бы существовали физические сигналы бесконечно большой скорости распространения, наблюдатель в точке О1ʹʹ ИСО [ctʹʹ, xʹʹ] наблюдал бы информацию об этих событиях одновременно. Но в нашем реальном мире информация к наблюдателю о каких-либо событиях доставляется световыми лучами, имеющими постоянную конечную скорость распространения с. Поэтому, реально наблюдатель в сверхсветовой ИСО должен был бы получить информацию о событиях А и В в точках своей линии одновременности для световых лучей, соответственно, D и F своей мировой линии. Так традиционно считается в СТО.
Рассмотрим два треугольника, образованных мировыми линиями, треугольник АО1ʹʹD и треугольник ВО1ʹʹF.
Для начала сразу же заметим, что мировые линии, вообще говоря, следовало бы называть мировыми линиями движения. Казалось бы, какая разница, как их называть! Но разница есть, и эта разница затрагивает сущностные моменты, которые, в свою очередь, предопределяют иную трактовку многих элементов и иные выводы в СТО.
Итак, в мировом треугольнике ∆ АО1ʹʹD мы видим, что одна его сторона, сторона О1//D короче стороны АD. То есть, величина интервала [О1//D] меньше величины интервала [АD]: [О1ʹʹD] < [АD]. По стороне О1//D данного треугольника со скоростью v > c движется начало координат О1ʹʹ сверхсветовой ИСО. Поэтому время в данной ИСО, за которое ее начало координат пройдет по мировой линии от О1ʹʹ к D, будет определяться уравнением (1). Время, в данной ИСО, за которое световой луч из точки А попадет в точку D по мировой линии светового конуса, будет определяться уравнением (2). Понятно, что, как в силу неравенства (3), так и в силу того, что v > c, мы увидим неравенство времен (4).
То есть, время прибытия наблюдателя движущейся ИСО в точку D меньше, чем время прибытия в эту же точку светового луча с информацией о событии в точке А. Иными словами, когда в точку D прибудет световой луч, несущий информацию о событии в точке А, наблюдатель сверхсветовой ИСО в точке D уже находиться НЕ будет. Реально он будет к этому моменту находиться на своей мировой линии движения ctʹʹ где-то правее точки D.
Таким образом,
для своего бывшего положения в точке О1ʹʹ пространства-времени.
Аналогично, и для мирового треугольника ∆ ВО1ʹʹF мы получим тот же самый результат. Величины интервалов, согласно неравенству (5) разные. Время t с нижним индексом F определяется уравнением (6). Время t с нижним индексом BF определяется уравнением (7). Скорости разные: v > c. Следовательно, и здесь также соотношение времен определяется неравенством, в данном случае (8).
То есть, время прибытия наблюдателя движущейся ИСО в точку F меньше, чем время прибытия в эту же точку светового луча с информацией о событии в точке B. Иными словами, когда в точку F прибудет световой луч, несущий информацию о событии в точке B, наблюдатель сверхсветовой ИСО в точке F уже находиться НЕ будет. Реально он будет к этому моменту находиться на своей мировой линии движения ctʹʹ где-то правее точки F.
Таким образом,
для своего бывшего положения в точке О1ʹʹ пространства-времени.
Те же результаты и те же выводы мы получили бы, если бы просто рассматривали времена в неподвижной ИСО (то есть, проекции интервалов в подвижной ИСО на ось времени неподвижной ИСО), нужные, чтобы сигнал или сверхсветовая ИСО достигли бы необходимых точек на своих мировых линиях (см. Рис.12).
Кроме того, рассматривая на диаграмме Минковского точки Q и R, также расположенные на линии одновременности О1ʹʹхʹʹ сверхсветовой ИСО, мы видим, что мировые линии световых лучей с2, идущих из этих точек, вообще никогда не пересекутся с мировой линией движения ctʹʹ сверхсветовой ИСО, так как они расходятся в пространстве-времени. Это означает, что наблюдатель сверхсветовой ИСО, никогда НЕ получит информации о произошедших в точках Q и R событиях. Таким образом, получается, что
Но тогда мы имеем, что
Иными словами,
Отсюда закономерный вывод:
И связана такая ошибочная трактовка со статическим пониманием диаграммы Минковского, когда на ней изображаются в статике мировые линии ИСО, сигналов и световых лучей (кратко – объектов) без учета реального движения этих самых ИСО, сигналов и света по данным мировым линиям, то есть, без учета динамики движения объектов.
И, поскольку, линия одновременности событий в СТО отождествляется с линией настоящего для данной точки мировой линии, то мы можем утверждать, что рассматриваемая
Тогда
(на Рис. 11 выше для точки О1ʹʹ мировой линии сверхсветовой ИСО линией настоящего является линия MN). Что, собственно говоря, мы уже и утверждали выше в начале раздела 3.
3б. Линия одновременности событий для световых сигналов досветовой ИСО.
Рассмотрим теперь линию одновременности досветовой ИСО на диаграмме Минковского (см. Рис. 13).
Мы могли бы провести для досветовой ИСО такой же анализ с получением таких же результатов и с подобными же выводами, используя пространственно-временные интервалы и скорости с световых сигналов, а также скорость v самой движущейся ИСО, как это было сделано выше для сверхсветовой ИСО. Например, каждый может сам сравнить времена tAD = AD/с и tO'D = O'D/v, а также tBF = BF/c и tO'F = O'F/v, сравнить по методу, изложенному в п.3а и на Рис.11, когда мы сравнивали величины соответствующих интервалов и учитывая, что v < c. Ясно, что tAD < tO'D и tBF < tO'F, просто потому, что AD < O'D и BF < O'F, и, к тому же, еще и v < c.
Мы же для досветовой ИСО [ctʹ, xʹ] проведем анализ получаемой ею на мировой линии ct/ информации о событиях, произошедших на ее линии одновременности Оʹхʹ, сразу же по интервалам времени, откладываемым на мировой линии ct неподвижной ИСО. Для получения проекций таких времен на указанной оси ct проведем через точки А,В, Q линии одновременности Оʹхʹ прямые, параллельные прямой MN (линии настоящего светового конуса), (см. Рис. 14).
Рассмотрим точки A, B, Q на пространственной оси Оʹхʹ досветовой (v < c) ИСО [ctʹ, xʹ], движущейся вдоль своей мировой линии, из которых испускаются световые сигналы (с1 для точек А и В, и с2 для точки Q). Эти сигналы пересекают мировую линию ctʹ в точках D, F и P, соответственно. Сравним времена прибытия в точки D, P, F мировой линии ctʹ сигналов из А, В, Q и начала координат Оʹ ИСО [ctʹ, xʹ]. Мы увидим, что
для неравенства (9), ИСО [ctʹ, xʹ] приходит в точку D позже сигнала из А,
для неравенства (10), ИСО [ctʹ, xʹ] приходит в точку F позже сигнала из В,
для неравенства (11), ИСО [ctʹ, xʹ] приходит в точку P раньше сигнала из Q.
Тот факт, что согласно последнему неравенству движущаяся ИСО приходит в точку P раньше прихода туда же сигнала, в отличие от первых двух неравенств, когда движущаяся ИСО в точку встречи с сигналом запаздывает, не должно нас удивлять. Так как точка Q, из которой испущен сигнал, по существу, находится (согласно разделению в точке Оʹ пространства-времени на прошлое и будущее световым конусом) в прошлом движущейся ИСО относительно ее текущего положения в точке Оʹ.
Таким образом,
Проще говоря, наблюдатель досветовой движущейся ИСО не увидит сигналов о событиях в избранных нами произвольно точках, расположенных на прямой QОʹАВ. Хотя, с приходом светового сигнала на мировую линию ctʹ досветовой ИСО [ctʹ, xʹ] сама эта ИСО уже и находится внутри светового конуса, то есть внутри конуса причинности. С учетом произвольности выбора нами точек на этой прямой, сказанное означает, что
Общие выводы.
Итак, подводя общий итог наших выкладок касательно линии одновременности событий для световых сигналов в движущихся с разными (v > c и v < c) скоростями ИСО, мы можем заключить, что
Отсюда вытекает, что
Иными словами,
И, поскольку, линия одновременности событий в СТО отождествляется с линией настоящего для данной точки мировой линии, то мы можем утверждать, что рассматриваемая
Тогда остается единственное, что мы теперь можем утверждать:
То есть,
Последнее утверждение проиллюстрируем рисунками с новым разделением пространства-времени на прошлое, настоящее и будущее для разных ИСО (см. Рис.15. а), б), в)).
Общее для всех трех рисунков:
1. зеленым цветом показаны области будущего для данной точки, в том числе:
- светлозеленым – светового будущего,
- темнозеленым – сверхсветового будущего;
2. серым и красным цветом показаны области прошлого для данной точки, в том числе:
- серым – светового прошлого,
- красным – сверхсветового прошлого;
3. мировые линии настоящего в данной точке определяются световым конусом в ней (на рисунках это линии Ох, АО/, АО1//В).
Тогда мы в вправе заключить, что
И, последний вывод из нашего исследования:
В заключение заметим, что изложенное здесь может служить основой для решения причинных парадоксов в СТО. Что мы и сделали в своей работе «О невозможности движения сверхсветовых сигналов в прошлое любых ИСО».
Примечание:
Изложенный здесь метод анализа движения точки начала координат движущейся ИСО на диаграмме Минковского можно было бы, не без основания, назвать динамическим методом.
По видимому (по крайней мере я ничего похожего более раннего в Интернете не нашел), первым подобный метод использовал 12 Путенихин П.В. Но я с его работами познакомился позднее, после полного завершения написания данной работы, так что такой метод динамического анализа диаграмм Минковского я стал применять, в своих целях, как оказалось, независимо и фактически вслед за Путинихиным П.В., еще не зная ничего о его работах по этому вопросу и их содержании.
Кроме того, автор работ 12 просто использовал идею движения начал координат ИСО и световых лучей, а также тахионного сигнала для наглядного представления диаграмм Минковского в движении. При этом он не анализировал имеющееся на его диаграммах попадание тахионного сигнала в прошлое движущейся (или неподвижной) ИСО с точки зрения физической возможности или же, наоборот, невозможности этого события. На его диаграммах совсем нет анализа попадания (или, наоборот, не попадания) в начало координат движущейся ИСО информации о событиях на линии, называемой сейчас в СТО линией одновременности. Соответственно, дальнейших выводов об этом он также не делал, что, очевидно, объясняется иными целями его работ.
Если обратиться, например, к работе 12 «Динамические диаграммы Минковского: обмен сверхсветовыми сигналами» и содержащимся в ней Gif- файлам с диаграммами, то мы увидим, что автор иллюстрирует ту же схему с обменом сверхсветовыми тахионными сигналами, что и, например, в известном парадоксе Толмена. При этом, на диаграмме четко видно, что в момент возврата тахионного сигнала TD из движущейся ИСО В на временную ось t (это отметка ниже цифры 60 на этой оси) неподвижной ИСО А (например, на правом рисунке), начало координат (точка А в квадрате) неподвижной ИСО А находилось много выше (выше точки 80 той же оси). То есть, настоящее этой точки находилось там же, а не в точке прихода тахионного сигнала в прошлое ИСО А t (см. отметку ниже цифры 60 на этой оси). Что и говорит о том, что начало координат ИСО А и тахионный сигнал физически НЕ ВСТРЕЧАЛИСЬ друг с другом. А это прямо подтверждает нашу правоту в этом вопросе.
* * *
Дополнительно вне текста статьи, размещенной в моей монографии, даю для более простого понимания читателем сути нового, изложенного здесь, следующее пояснение.
Рисунок 5 дает традиционное разделение 2-мерного пространства-времени для сверхсветовой движущейся системы отсчета с точки зрения наблюдателя, находящегося во внешней неподвижной системы отсчета.
Рисунок 15в) дает мое новое разделение 2-мерного пространства-времени для сверхсветовой движущейся системы отсчета с точки зрения наблюдателя, находящегося во внешней неподвижной системы отсчета.
Самым главным и основным изменением в этих рисунках является то, что при традиционном разделении пространства-времени на прошлое, настоящее и будущее (см. Рис.5) линией настоящего для движущейся системы отсчета является линия х1ʹʹ (1 здесь нижний индекс), а при моем новом разделении этого же пространства-времени на прошлое, настоящее и будущее (см. Рис. 15в)) линией настоящего для движущейся системы отсчета является линия АВ настоящего светового конуса.
Сообразно этому новому разделению изменяется и местоположение в пространстве-времени красной зоны прошлого и синей зоны будущего. На Рис.5 красная зона прошлого движущейся системы отсчета налезает на зеленую зону будущего светового конуса и потому и на зону будущего неподвижного наблюдателя. Это и является основой, на которой строятся все без исключения причинные парадоксы в специальной теории относительности. На Рис. 15в) никакого наползания красной зоны прошлого движущейся системы отсчета на зеленую зону будущего нет. Потому и причинные парадоксы в специальной теории относительности теперь исключены. Есть и другие причины отсутствия теперь в специальной теории относительности причинных парадоксов, которые рассмотрены в моей монографии, но здесь я пока на них останавливаться не буду.
Что это дает? Отсутствие в специальной теории относительности причинных парадоксов сразу же снимает запрет, налагаемый со стороны принципа причинности (причина всегда предшествует следствию и потому обратный ход событий невозможен) на сверхсветовое движение материальных тел. А этот запрет был главным, основным запретом, лежащим вне специальной теории относительности и запрещавшим сверхсветовое движение. Не ортодоксально мыслящие физики всегда утверждали, что, собственно, сама специальная теория относительности сверхсветовое движение как бы и не запрещает, но вот принцип причинности…! И растерянно разводили руки.
Теперь им растерянно разводить руки не придется. 😊
В следующих моих статьях в дзене я дам решение всех наиболее известных в физике причинных парадоксов в СТО. Подписывайтесь на мой канал, чтобы своевременно следить за обновлениями и излагаемыми в них новинками в области СТО.
Литература.
(нумерация списка литературы соответствует таковой в книге. Здесь приведена только та литература, ссылки на которую есть в тексте).
12 Путенихин П.В., цикл работ: «Динамические диаграммы Минковского на примере обмена световыми сигналами», «Динамические диаграммы Минковского: обмен сверхсветовыми сигналами», «Динамические диаграммы Минковского: парадокс «парадокса близнецов»», «Динамические диаграммы Пенроуза», «Динамические диаграммы Пенроуза - сигнализация в прошлое», сайты moianauka.ru, samlib.ru, Заочные электронные конференции, Самиздат.
Ссылки на статьи по монографии «Причинные «парадоксы» в Специальной Теории Относительности (краткие история и описание, решение)».
О световом конусе и линиях одновременности в СТО (традиционный взгляд и новое рассмотрение)
О невозможности движения сверхсветовых сигналов в прошлое любых ИСО
Причинный парадокс в описании Эренфеста
«Causal paradox in Ehrenfest's description» («Причинный парадокс в описании Эренфеста»).
Об антителефонном парадоксе Толмена
The source of causal paradoxes. Incomplete research by A. Einstein into the possibility of superluminal motion
Сверхсветовые сигналы в пространственно-временной зоне Эйнштейна-Эренфеста
Ссылки на начальные статьи по моим монографиям:
Сверхсветовое движение материальных тел. О книге
Хэштеги к книге:
#причинный парадокс, #causal paradox, #принциппричинности, #causalityprinciple, #Минковский, #Minkowski, #диаграммаМинковского, #minkowskidiagram, #пространствоМинковского, #spaceMinkowski, #пространствовремяМинковского, #spacetimeMinkowski, #плоскостьМинковского, #planeMinkowski, #СТО, #STR,
#конусбудущего, #конуспрошлого, #coneofthefuture, #coneofthepast, #Игнатовский, #Ignatowsky #специальнаятеорияотносительности, #specialtheoryofrelativity, #инерциальныесистемыотсчета, #inertialreferencesystems, #сверхсветовой, #superluminal, #overlight, #тахион, #tachyon, #сверхсветовоедвижение, #superluminalmovement, #тахионныйантителефон, #tachyonantiphone, #парадоксТолмена, #Tolman'sparadox,
#парадоксЭренфеста, #Ehrenfest'sparadox, #TolmanReggeantitelephone, #световойконус, #lightcone, #линияодновременности, #lineofsimultaneity, #линиянастоящего, #lineofthepresent, #обратныйходвремени, #reversetime, #отрицательноевремя, #negativetime, #постулатвремени, #postulateoftime, #принципзащитыхронологииХокинга,
#Hawking'schronologyprotectionprinciple, #Хокинг, #Hawking
Copyright © Платонов А.А. 2021 Все права защищены
