Казалось бы, простой вопрос преобразований координат, рассматриваемый в начальном курсе физики, на самом деле оказывается принципиально важным и фундаментальным, поскольку определяет суть физики – её истинный или ложный характер. Рассмотрение данного вопроса начнём с цитаты из статьи «К электродинамике движущихся тел», в которой А. Эйнштейн в качестве обоснования своего принципа относительности привёл пример из электродинамики.
«Известно, что электродинамика Максвелла в современном её виде приводит в применении к движущимся телам к асимметрии, которая несвойственна, по-видимому, самим явлениям. Вспомним, например, электродинамическое взаимодействие между магнитом и проводником с током. Наблюдаемое явление зависит здесь только от относительного движения проводника и магнита, в то время как, согласно обычному представлению, два случая, в которых движется либо одно, либо другое из этих тел, должны быть строго разграничены» [1].
Из этой цитаты можно сделать два важных вывода.
Во-первых, уравнения Максвелла на рубеже XIX и XX веков соответствовали «обычному представлению», согласно которому покой и движение двух тел в их относительном движении «должны быть строго разграничены». Отсюда и «асимметрия» в применении уравнений Максвелла. Эта «асимметрия», требующая однозначного установления, какое из двух тел движется, а какое покоится, соответствовало господствовавшему в физике представлению о существовании эфирной среды Вселенной, относительно которой однозначно устанавливаются покой и движение всех тел.
Во-вторых, поскольку «согласно обычному представлению, два случая, в которых движется либо одно, либо другое из этих тел, должны быть строго разграничены», равноправность прямого и обращённого движений двух тел друг относительно друга на рубеже 19-го и 20-го столетий должна была считаться неприемлемой в физике при проведении преобразований координат! Однозначность покоя одного тела и движения другого, а также связанных с ними инерциальных систем отсчёта (ИСО) требовала использования схемы абсолютного движения одной ИСО относительно другой при преобразованиях координат, которыми являлись преобразования Галилея. Очевидно, что эта схема предусматривалась и для уравнений Максвелла. Обозначим эту схему, показанную на рис. 1, как «схема А».
Однако теперь в физике используется исключительно схема прямого и обращённого движения двух ИСО для преобразований координат Галилея и Лоренца (схема Б на рис. 2), соответствующая утверждению Эйнштейна, что «электродинамическое взаимодействие между магнитом и проводником с током… зависит здесь только от относительного движения проводника и магнита», неприемлемому в случае рассмотрения относительного движения инерциальных систем отсчёта, между которыми по определению не может быть никакого взаимодействия.
Если в схеме А преобразования координат действительно прямые и обратные, поскольку совершаются при переходе из покоящейся системы в движущуюся и обратно в покоящуюся (можно и наоборот), то в схеме Б преобразования координат, как прямые, так и обратные, проводятся из покоящейся системы в движущуюся, вследствие чего считать их прямыми и обратными, строго говоря, уже нет основания.
Схема Б преобразований координат с прямым и обращённым движением ИСО соответствует и сделанному в статье [1] выводу о несуществовании абсолютного движения: «Примеры подобного рода, как и неудавшиеся попытки обнаружить движение Земли относительно «светоносной среды», ведут к предположению, что не только в механике, но и в электродинамике никакие свойства явлений не соответствуют понятию абсолютного покоя…». Данное предположение Эйнштейна составляет суть истинного принципа относительности, положенного им в основу специальной теории относительности и давшего название всей теории. Согласно этому принципу, движение поезда относительно вокзала и движение вокзала относительно поезда представляют собой две абсолютно равноправные альтернативные физические реальности! Очевидно, что принцип относительности Эйнштейна и реализующая её схема Б (рис. 2) антинаучны и неприемлемы в физике. Понятно, почему «согласно обычному представлению, два случая, в которых движется либо одно, либо другое из этих тел, должны быть строго разграничены».
Своё предположение, опровергающее «обычное представление», когда «два случая, в которых движется либо одно, либо другое из этих тел, должны быть строго разграничены», Эйнштейн обосновал примером из электродинамики. Однако подобные примеры ошибочно соотносить с движением инерциальных систем отсчёта друг относительно друга, так как при электромагнитном взаимодействии тела не могут сохранять состояние равномерного движения с постоянной скоростью, то есть по инерции. Так что не существует научных доказательств того, что вокзал можно считать движущимся относительно стоящего поезда. Соответственно не существует доказательств справедливости схемы Б преобразований координат с прямым и обратным движением систем отсчёта, принципа относительности Эйнштейна и основанной на нём специальной теории относительности.
Несмотря на это теория Эйнштейна, а вместе с ней и схема Б преобразований координат воцарились в физике. Более того, теперь даже преобразования Галилея проводят по схеме Б, то есть для двух альтернативных физических реальностей, и при этом называют их классическими, что является ложью, поскольку в классической физике «два случая, в которых движется либо одно, либо другое из этих тел, должны быть строго разграничены»! Цитата.
«…классическое преобразование Галилея записывается в форме
выражающей значения координат, измеренные наблюдателем в штрихованной системе отсчёта, через значения координат, измеренные наблюдателем в нештрихованной системе отсчёта S. Обратное преобразование имеет вид
и просто отражает тот факт, что скорость относительного движения систем отсчёта имеет противоположные знаки для этих двух наблюдателей» [2, с. 38].
Наблюдатель в штрихованной системе может считать свою систему отсчёта как покоящейся, так и движущейся относительно S-системы. Аналогичные два мнения может иметь и наблюдатель в S-системе. Это очевидно. Утверждение в цитате о разных знаках скорости относительного движения для двух наблюдателей основано на отрицании такой возможности, оставляя каждому наблюдателю лишь представление о покое его системы и движении другой. В результате этого и возникает антагонистическое представление двух наблюдателей о покое и движении систем отсчёта.
Так, ограничив возможности наблюдателей в определении движения и покоя систем отсчёта, в современной физике обосновывается схема Б преобразований координат с прямым и обращённым движением систем отсчёта. За «простым» фактом разных знаков скорости относительного движения для двух наблюдателей остался скрытым физический абсурд двух альтернативных физических реальностей, когда для наблюдателя на вокзале движется поезд, а для наблюдателя в поезде движется вокзал. Данный абсурд доказывает неприемлемость в физике схемы Б преобразований координат, а также то, что совмещение обратных преобразований Галилея с обращённым движением систем отсчёта – это не классические преобразования Галилея, а преобразования, «подстроенные» под преобразования Лоренца, являющиеся основой специальной теории относительности.
В отличие от схемы Б, в схеме А отсутствует манипулирование мнениями наблюдателей: каждый однозначно знает, какая именно система отсчёта движется, а какая покоится и их знания совпадают. Всё просто, без хитросплетений и физических абсурдов.
Введение обратного преобразования только потому, что наблюдатели имеют разные представления о знаке скорости относительного движения или, если от математики перейти к физике, разные представления о том, какая система отсчёта движется, а какая покоится, вокзала или поезда, нелепо уже само по себе.
В связи с этим возникает вопрос, зачем вообще нужны обратные преобразования координат? Вполне достаточно прямых преобразований, дающих главное – соотношение между координатами точки в покоящейся и движущейся системах отсчёта. Если точка задана в покоящейся S-системе, тогда достаточно прямых преобразований (1). Если точка задана в движущейся штрихованной системе, тогда прямыми преобразованиями будут равенства (2). Когда это – два разных случая относительного движения, тогда изменения в знаке скорости относительного движения естественны и непротиворечивы. В обоих случаях соотношения между координатами точки в двух системах отсчёта вполне достаточны, а сами преобразования будут только прямыми, поскольку переход из одной системы в другую является переходом из системы отсчёта, в которой задана точка с координатами, в систему, где координаты этой точки рассчитываются. Всё это свидетельствует об отсутствии смысла и необходимости в обратных преобразованиях координат. Вместо прямых и обратных преобразований можно просто рассматривать два отдельных случая относительного движения, две разные задачи, если, конечно, в этом есть необходимость.
Также и в схеме А обратные преобразования координат не дадут какого-то иного соотношения между координатами точки в двух системах, помимо установленного в прямых преобразованиях. Отсюда и отсутствие смысла в обратных преобразованиях. Поэтому часто рассматривают только прямые (1) преобразования Галилея или только обратные (2), не забыв упомянуть при этом принцип относительности Эйнштейна [2, с. 81], как будто такое разделение возможно только благодаря этому принципу, а не физической целесообразности.
А вот в схеме Б, используемой в преобразованиях Лоренца, обратные преобразования координат играют решающую роль, поскольку только благодаря им появляется возможность вывода выражения для коэффициента γ преобразований Лоренца, с помощью которого преобразования координат Галилея превращаются в преобразования координат и времени Лоренца! То есть вывод преобразований Лоренца, считающихся в современной физике величайшим открытием [2, с. 39], основан на том же абсурдном представлении о равноправности двух альтернативных физических реальностей – движения вокзала относительно поезда и поезда относительно вокзала. Нужны ли какие-либо ещё доказательства лженаучности преобразований Лоренца, схемы Б преобразований координат и основанной на них теории относительности?
Таким образом, считающийся в физике простым вопрос преобразований координат на деле оказывается принципиально важным. Принятая в современной физике схема Б преобразований координат с прямым и обращённым движением двух систем отсчёта с точки зрения физики является абсолютно неприемлемой, как неприемлемы и основанные на этой схеме преобразования Лоренца, несмотря на их математическую безупречность (как утверждают многие физики). На примере преобразований координат можно видеть, как математические абстракции постепенно вытеснили физический смысл. Благодаря этому стали возможны лженаучные преобразования Лоренца и теория относительности Эйнштейна.
Выводы:
- схемы А и Б преобразований координат принципиально отличаются тем, что схема А соответствует абсолютному движению относительно эфира, а схема Б отрицает эфир и абсолютное движение в соответствии с истинным принципом относительности Эйнштейна;
- схема А использовалась до Эйнштейна, схема Б получила распространение в физике вместе с преобразованиями Лоренца и теорией относительности;
- преобразования Галилея с использованием схемы Б не являются классическими, а являются «адаптацией» под теорию относительности;
- схема Б преобразований координат, основанная на равноправном рассмотрении двух альтернативных физических реальностей, принятом в преобразованиях Лоренца и в теории относительности, антинаучна и принципиально неприемлема в физике;
- схема А преобразований координат Галилея является основой классической физики, неразрывно связанной с представлением о существовании эфирной среды Вселенной;
- в обратных преобразованиях координат нет необходимости, поскольку для установления соотношения между координатами в покоящейся и движущейся системах достаточно одних, прямых преобразований.
Схемы А и Б преобразований координат дают начало двум разным физическим теориям – классической эфирной физике и лженаучной физике теории относительности. В этом их принципиальное отличие и значение. Утверждение схемы Б в современной физике есть следствие утверждения в ней теории относительности, превратившей современную физику в лженауку, а потому очищение физики от лженауки должно быть начато с физического анализа «простого» вопроса преобразований координат.
Литература
1. А. Эйнштейн, «К электродинамике движущихся тел» // Собрание научных трудов. Том.I. М.: изд. «НАУКА», 1965.
2. Матвеев А. Н. Механика и теория относительности: Учеб. для студентов вузов / А. Н. Матвеев. – 3-е изд. – М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»: ООО «Издательство «Мир и Образование». 2003.
3. Авдеев Е. Н. Доказательства существования эфира и лженаучности специальной теории относительности. Барнаул, - 2025.
4. Сайт efirfizika.ru.