Эйнштейн, как он сам писал, придавал большое значение "мысленным экспериментам". Но возникает вопрос: пусть эксперимент мысленный, но соблюдать законы физики необходимо или их можно игнорировать? Более подробно я данный вопрос разбираю в своих статьях на странице в Дзене. Кому интересно может почитать. В данной же статье все будет написано по возможности кратко.
Диагональное движение луча света в световых часах Эйнштейна.
Что пишет Эйнштейн:-" неподвижный наблюдатель видит движение светового луча по диагонали в световых часах находящихся в равномерно движущемся вагоне." И никаких больше доводов и обоснований. Вот видит и всё. Возникает вопрос, а с чего бы это, такая мысль пришла в голову Эйнштейна? Единственно, где рассматривается диагональное движение светового луча, это попытка объяснения результатов эксперимента Майкельсона-Морли с привлечением теории эфира. Но Эйнштейн отрицал эфир.
Может ли световой луч иметь диагональную траекторию с точки зрения физики?
1. Согласно постулата самого Эйнштейна, все физические явления ( в том числе и оптические) происходят одинаковым образом во всех инерциальных системах( движущихся и неподвижных). Вагон в его мысленном эксперименте система инерциальная, световые часы находятся в вагоне и они не меняют своего положения в вагоне неприкаких условиях, следовательно относительно вагона они неподвижны. Отсюда следует, что луч света ( импульс)в световых часах ( а его направление задаётся источником импульса находящемся также в корпусе часов) будет иметь вертикальную траекторию движется вагон или нет.
2. Никаких физических причин, для диагонального движения светового луча в световых часах, не существует. Все попытки объяснить диагональное движения светового луча, предпринятые последователями Эйнштейна несостоятельны. О каком "смещении"зеркала можно говорить, пока импульс движется к зеркалу, когда зеркало ( как и источник импульса) находится в световых часах и своего положения изменить не может, причём оно соосно с источником импульса. Но даже если допустить, что зеркало смещается, то импульс не самонаводящаяся ракета и смещение зеркало никоим образом не может влиять на траекторию движения импульса. Чтобы объект реально имел диагональную траекторию, он соглласно законам физики должен иметь горизонтальную и вертикальную составляющую скорости. С вертикальной всё ясно. А с горизонтальной? Часы неподвижны относительно вагона. Следовательно их можно считать инерциальной неподвижной системой, относительно вагона. А отсюда следует, что луч света(импульс) вертикален, а импульс движется по вертикали, при любой скорости вагона.
3. А с точки зрения неподвижного наблюдателя? Что он видит? Движущийся вагон, в нём неподвижные световые часы( то что они неподвижны относительно вагона он легко определит, причём автоматически, уж так мы видим). А так как из текста, приведённого выше, следует, что луч света вертикален, то что что ещё кроме вертикального луча в световых часах он может увидеть? Движущийся мимо него вагон, в нём световые часы и вертикальный луч света в световых часах. И ничего более.
4. "Замечательный" треугольник рассматривать не буду. Во первых это просто фантазия Эйнштейна, во вторых там присутствуют ошибки в рассуждениях и в геометрии. Все подробности в статьях.
ОТО и лифт Эйнштейна.
1. Объект, находящийся в лифте, в отсутствии внешнего гравитационного поля и не имеющий контакта с корпусом лифта, при движении лифта с ускорением ( или без ускорения) будет оставаться неподвижным, пока корпус лифта не придёт с ним в соприкосновение, так как никаких сил, которые могли бы оказать на него воздействие и вывести из "состояния покоя" нет. Если наблюдатель в лифте выпустит объект во время движения лифта с ускорением, то объект просто продолжит движение в туже сторону куда движется и лифт. Но его движение будет равномерным, так как когда наблюдатель отпускает объект, то его контакт с лифтом прерывается( через наблюдателя) и поэтому движение объекта становится равномерным. А так как лифт продолжает движение с ускорением, то он просто "догоняет" объект. Наблюдателю же в лифте во всех случаях КАЖЕТСЯ, что объект движется к полу. Но кажется и реальное движение к полу лифта объекта, когда неподвижный лифт находится во внешнем гравитационном поле, совершенно разные вещи. О какой эквивалентности говорит Эйнштейн? Иллюзии и реальности?
Что такое "поле сил инерции" эквивалентное гравитационному? Например часто приводят следующее: при движении лифта с ускорением в отсутствии гравитации, подвес с грузом( видимо прикреплённый к потолку лифта) будет испытывать растяжение, точно такое же, как подвес с грузом в неподвижном лифте находящимся в поле гравитации, при условии равенства ускорения лифта и ускорения свободного падения. Но почему растягивается подвес? Лифт при своём движении просто через подвес "тянет" за собой груз. А так как груз имеет то, что в физике называется массой, то груз "сопротивлятся" изменению своего положения и возникает сила называемая в физике силой инерции. Но никакого поля "сил инерции" при этом в объёме лифта не возникает. В данном случае понятие поля вообще не применимо. Далее Эйнштейн говорит, что данное поле имеет место только в объёме внутреннего пространства лифта. А если подвесить груз к лифту снаружи корпуса лифта( например к полу лифта)? Подвес будет растягиваться? Несомненно. Значит снаружи так же возникает поле сил инерции? А если изменять длину подвеса, то будет изменяться "объем" поля сил инерции? А что будут показывать весы с грузом, если они не имеют контакта с корпусом лифта, но лифт движется с ускорением? Подвес растягивается? Да. Поле сил инерции эквивалентное гравитационному имеет место? Да. А что с показаниями весов?
Так что опять полагаться на мнение наблюдателя в лифте не стоит. Никаого поля сил инерции, эквивалентном гравитационному, в лифте двигающемся с ускорением ( а так же и в ракете) не возникает. Луч света распространяется параллельно полу, ну и так далее. Все остальные рассуждения Эйнштейна просто фантазии.
И это только два мысленных эксперимента из СТО и ОТО. Но все остальные мысленные эксперименты имеют совершенно аналогичный подход и логику рассуждений. Про неодновременность событий в разных системах в другой статье. Конец.