Рассмотрим преобразования Галилея в простейшем случае. Имеем две инерциальные системы отсчёта неподвижную(ИСО1) и движущуюся(ИСО2). В качестве ИСО2 рассмотрим движущуюся платформу на которой установлен механизм, позволяющий "запускать" теннисные мячи(такие механизмы применяют теннисисты в своих тренировках). Если платформа неподвижна, то мяч будет двигаться в ИСО1 и в ИСО2 ( имеем два одинаковых механизма на платформе и на перроне) с одинаковой скоростью, например 1м/с. Если платформа начнёт движение с постоянной скоростью, например 1м/с, теннисный мяч в системе ИСО2 будет двигаться относительно платформы то же со скоростью 1 м/с, что очевидно. При этом скорость движения мяча не будет зависеть ни от скорости движения платформы, ни от направления её движения(естественно влияние воздуха не учитываем). Если направление движения платформы и мяча совпадают и в нулевой момент времени начала координат ИСО1и ИСО2 совпадали, то чтобы вычислить координату мяча в системе ИСО1 применяют преобразования Галилея:
Х=Vt+Х2, где V- скорость движения платформы, t=t1=t2-время, Х-координата мяча в неподвижной системе, Х2-координата мяча в системе платформы. Зачем я так подробно рассматриваю общеизвестные истины? Перейдём от координат к скорости движения теннисного мяча. В системе ИСО2 мяч имеет скорость 1м/с, платформа движется в ИСО1 со скоростью 1м/с. Если мяч переместить во время движения из ИСО2 в ИСО1(грубо говоря "выкинуть" с платформы), то какова будет его скорость в системе ИСО1. Согласно закона сложения скоростей очевидно: V=2м/с. Это есть обобщение многих наблюдений реальных физических процессов. Но возникает вопрос, почему? Предлагаю следующее объяснение:- всё дело в инерционности материальных тел. А с чем связана инерция тела? С массой тела. Причём совершенно неважно каков механизм образования массы тела, она просто есть. Значит сложение скоростей различных ИСО связано с массой материальных объектов? Рассмотрим тот же пример с плаформой, но в качестве источника движущегося объекта прменим импульсный лазер, т.е движущимся объектом будет импульс электромагнитного излучения. Что мы будем наблюдать в этом случае? Согласно постулата выдвинутого Эйнштейном, скорость импульса в ИСО1 и ИСО2 будет одинакова и равна скорости света, что подтверждается в многочисленных экспериментах. То есть, если мы каким-либо образом переместим импульс из ИСО2 в ИСО1, то в отличие от материального тела, скорость импульса не изменится и будет равна скорости света(например сбросить с платформы световую гранату). Почему скорость импульса в системе ИСО2(система ИСО2 для импульса неподвижна) и в системе ИСО1 (ведь мы переместили световую гранату в систему ИСО1 и граната имеет составляющую скорости, за счёт инерции, равную скорости движения платформы) одинакова? Эйнштейн данный факт просто постулирует. Не вдаваясь в подробности отсюда следует, имеем ли мы право применять преобразования Галилея ( и Лоренца) совместно, к таким различным объектам как материальное тело и электромагнитный импульс. Ведь по определению закон сложения скоростей для электромагнитного импульса неприменим. В любой ИСО скорость света постоянна и кроме того при переходе в другую ИСО это значение не изменяется. Поэттому любые выражения: C+V, C-V бессмысленны, с физической точки зрения. И как тогда получить преобразования Галилея и Лоренца, для такого объекта как электромагнитный импульс?
Во-вторых:-Эйнштейн, на основе экспериментальных данных, просто постулирует постоянство скорости света в различных ИСО. Предлагаю следующее предположение. Постоянство скорости света в различных ИСО связано с "БЕЗИНЕРЦИОННОСТЬЮ" электромагнитного излучения. А с чем связана "безинерционность". Единственно, с отсутствием массы у электромагнитного импульса, поэтому при переходе из одной ИСО к другой скорость ЭМИ импульса остаётся постоянной. Ничем другим, я по крайней мере, это постоянство объяснить не могу. Конечно я могу и ошибаться. Но тогда отсюда следуют интересные выводы:
Во-первых: что говорится по этому поводу в книге Л. Купера "ФИЗИКА ДЛЯ ВСЕХ"
Если световой импульс "безинерционен", то за счёт чего он будет изгибаться? Луч света в лифте распространяется перпендикулярно направлению движения лифта и автор утверждает, что в случае равноускоренного движения наблюдатель находяшийся в лифте будет видеть отклонение луча света в сторону противоположную движению лифт, т.е. вниз. А в случае равномерного движения как будет вести себя свет? Ведь согласно описания опыта Майкельсона данным автором световой луч, в движущейся равномерно системе, отклоняется и двигается по диагонали. Причём отклонение происходит в сторону движения системы. Получается, что в случае равноускоренной и равномерно движущейся системы луч света ведёт себя противоположно. За счёт чего? А если лифт будет двигаться равноускоренно вниз, то луч света будет отклоняться вверх? А что будет происходить с лучом света в своподнопадающем лифте, в гравитационном поле Земли? Ведь в этом случае лифт будет двигаться равноускоренно, но вот отклонения луча света, наблюдатель находящийся в лифте, скорее всего не обнаружит, да и не до этого ему будет. Рассмотрим объект находящийся на геостационарной орбите. Расстояние до него от поверхности Земли будет около 36000 км. Импульс света преодолеет это расстояние примерно за 0.12 с. , что вполне соответствует времени протекания процессов в обычных условиях. Если объект находится на геостационарной орбите, то его положение относительно точки на поверхности Земли не изменяется(лифт Кларка). Если с поверхности Земли направить на объект, например, луч лазера(или с объекта на Землю, что не имеет значения), то получившаяся система будет соответствовать неподвижной системе в опыте Майкельсона, как его описывает Л. Купер, ведь из опыта известно, что смещение светового луча в данных условиях не происходит. Но ведь у нас ,в этих условиях, объект движется и согласно логике описания эксперимента Майкельсона-Морли свет должен распространятся по диагонали или нет? Если уменьшить высоту орбиты, например вдвое, то окружная скорость объекта возрастёт и чтобы отслеживать объект, придётся повернуть источник излучения на определённый угол, который легко вычислить не прибегая к формулам СТО. Вопрос? А почему световой луч самостоятельно не хочет отслеживать объект на орбите? Ведь в случае движения зеркала в описании опыта Майкельсона это происходит! Или это другое? Ну это я отвлёкся.
Во-вторых: что имеет ввиду Эйнштейн под эквивалентностью инерционных и гравитационных сил. Л. Купер пишет:
Сразу следует отметить, что в данном случае говорится о движении предметов в лифте, с точки зрения наблюдателя находящегося в лифте. То есть с точки зрения наблюдателя, отличить чем вызвано падение предметов в лифте, его равноускоренном движением вверх или гравитационным полем массивного тела при покоящемся лифте, невозможно. Полностью согласен. Но откуда следует эквивалентность массы? Пусть имеется тело определённой массы( под массой будем понимать количество вещества в определённом объёме). Ясно, что если ускорение свободного падения в поле гравитации массивного тела и ускорение двигающегося вверх лифта равны, то ВЕС тела в этих условиях будет одинаков. А что ёще можно ожидать! Определяя массу тела двумя различными методами получаем хорошее совпадение? Это только говорит о хорошо проведённом эксперименте. Перейдём от лифта, к более удобному объекту, ракете. В отличие от Эйнштейна, я представляю равноускоренный лифт с трудом. Пусть ракета двигается с последовательно увеличивающемся ускорением( 1, 2, 3 и т. д g, где g есть ускорение свободного падения на Земле). Что будет происходить с телом массой в 1 единицу. Вес тела будет увеличиваться пропорционально ускорению. Чтобы получить аналогичный результат для гравитационного поля, необходимо увеличивать массу гравитирующего объекта. Но ведь аналогичный результат можно получить не только в ускоряющейся ракете, но и на центрифуге, за счёт увеличения окружной скорости. Здесь уже утверждать об эквивалентности сил гравитации и инерции не так просто. Но меня в данном случае интересует другое. Что говорит СТО о массе движущегося тела? Масса движущегося тела определяется по известной формуле и чем выше скорость движущегося тела, тем выше его масса. Что у нас увеличивается, в случае равноускоренного движения ракеты? Масса или вес? Вес обусловлен реакцией пола ракеты на находящийся на нём объект. Чем больше будет ускорение ракеты, тем быстрее будет расти вес тела. Кто не верит, может поинтересоваться у космонавтов. А что будет с массой тела? Эквивалентны ли инерционная и гравитационнная массы. И что значит эквивалентны(по значению слова- равноценны). Что такое гравитацинная масса и гравитационное поле, я представить могу, а вот инерционное поле нет. Гравитационное поле это физическое понятие(пусть мы до конца и не понимаем его физическую сущность), а вот инерционное поле есть понятие чисто математическое, т, е абстрактное. Когда тело двигается с ускореним, его масса возрастает? Согласно уравнениям СТО да. Когда тело переходит к равномерному движению(двигатели прекращают свою работу), то масса тела будет больше, чем масса того же тела при меньшей скорости? Это будет реальное увеличение массы тела или кажущееся? А за счёт чего? Увеличение скорости движения тела, приводит к увеличению массы тела. Тогда вопрос, а что же такое масса? Но кроме этого, с увеличением массы, искажается пространственно-временной континиум, т.е. геометрия пространства. Кроме того, увеличение скорости вызывает уменьшение линейных размеров тела, в направлении движения. О замедлении времени я уже и неупоминаю. Только интересно, время замедляется в ускоренно двигающейся или равномерно двигающейся ракете. Единственно, что хочется отметить, везде в выводах СТО используется приём с движущимся и неподвижным наблюдателями. А по факту, никаких наблюдателей в реальности нет. Это просто приём автора мысленных экспериментов. Ну а он не застрахован от ошибок при трактовке мысленных экспериментов. Причём ошибку совершить достаточно просто. Лично мне не нравится приём, когда результат одного мысленного эксперимента в другом представляется как реально подтверждённый факт. Таких примеров,, в изложении СТО , достаточное количество. Пока всё. Хочется ещё многое сказать, но уж слишком быстро возрастает объём статьи.
