Специальная теория относительности Лайт

                                    (упрощенный вариант)

                                         Калмыков Равиль Баширович

                                                           Ravil8@yandex.ru

                                                Аннотация

Акцентируется внимание на факте методологической некорректности прямых сопоставлений пространственно-временных параметров в двух системах, движущихся относительно друг друга с релятивистской скоростью. Преобразования Лоренца квалифицируются в этой связи как субъективно-иллюзорные соотношения, не имеющие отношения к объективной реальности. Показан путь разрешения проблемы с позиций стороннего объективного наблюдателя. В итоге устраняются всем известные нелепые парадоксы, и СТО приобретает упрощенный вид.

Масштабы критических выпадов и замечаний в адрес знаменитой СТО приобрели в последнее время столь внушительный размах, что впору говорить о приближающемся кризисе. Постепенно все большему количеству ученых становятся очевидными многочисленные недостатки этой теории и тупиковость привнесенной ею научной методологии. По-видимому, пришло время серьезно модернизировать СТО, подвергнуть ее ревизии, исправлению. С чего следует начать?

В упрек авторам СТО неоднократно ставился факт, что они были скорее математиками, чем физиками. В процессе создания теории над ними уже довлела формула Лоренцевых преобразований, и они старались 'подогнать' действительность под эту априорную формулу. А поскольку выбор был изначально сделан, все другие альтернативы просто 'зарезали', сознательно перекрыли им дорогу. Таким образом, довлела дедуктивная 'математическая' методология.

Сыграла свою пагубную роль также откровенно позитивистская философско-методологическая установка, абсолютизирующая позицию наблюдателя и отвергающая наличие объективных характеристик у природных предметов и явлений. В рамках материалистической методологии никогда не смогла бы рассматриваться ситуация, когда каждый из двух движущихся мимо друг друга исследователей фиксировал бы взаимоисключающие пространственные и временные сокращения в системе другого и был бы при этом прав. Для тяготеющих к материализму естествоиспытателей в подобных ситуациях естественен вопрос: а что же происходит в этих двух системах на самом деле? Но вместо ответа они здесь получают позитивистско-философскую 'фигу': оказывается, нет ничего на самом деле, есть одна только субъективная видимость явлений, которую и предлагается брать за научную основу.

Итак, налицо два существенных методологических дефекта, которые способствовали приходу СТО в наблюдаемый сегодня тупик. Следовательно, перед нами стоит задача подвергнуть 'релятивистскую ситуацию' более строгому методологическому анализу, в итоге которого может быть обнаружен путь правильного решения.

Ранее нами в работе 'Относительность одновременности против остальных релятивистских эффектов' уже обращалось внимание на то, что создатели СТО продемонстрировали вопиющую тенденциозность при рассмотрении специфических пространственно-временных релятивистских эффектов. Они выделили в качестве главных эффектов относительные сокращения длин отрезков и промежутков времени, а эффект относительности одновременности 'задвинули' на второй план, представили в качестве зависимого от первых двух. Именно поэтому они намеренно не стали выводить величину 'рассинхронизации часов', лежащей в основе последнего эффекта, сразу из мысленного эксперимента с 'эйнштейновским поездом', что было бы вполне естественно и весьма просто. Авторы СТО остановились в этом эксперименте лишь на качественной стороне дела, а количественное соотношение стали выводить позже, после получения формул лоренцевых преобразований для пространственных и временных координат.

Результатом указанного тенденциозного подхода явилось то, что эффект относительности одновременности оказался на задворках (заднем плане) СТО и привносимая им методологическая специфика осталась малоисследованной. В этом была роковая ошибка! Как будет показано ниже, специфические особенности, привносимые этим эффектом в методологическую ситуацию, оказываются столь значительными, что заставляют  в корне изменить свое отношение к проблеме.

Принято считать, что в основе эффекта относительности одновременности лежит относительная 'рассинхронизация' часов в двух движущихся системах в точках вдоль линии их взаимного движения. В СТО выводятся формулы для величины этой рассинхронизации. Однако значение некоторых деталей рассинхронизации для физики, на наш взгляд,  отражено плохо. В нашей вышеупомянутой работе мы попытались поглубже раскрыть ситуацию.

 Фактически речь идет о том, что в любых удаленных друг от друга точках вдоль линии взаимного движения двух систем происходит относительное искажение и относительное смещение шкалы времени. Остановим свое внимание на относительном смещении. Понятно, что в одной из систем все события, происходящие в любой точке, отстоящей от общего для двух систем начала координат на некоторое расстояние, будут происходить с относительным опережением, а в другой, соответственно, с относительным запаздыванием. Величина этого смещения демонстрирует зависимость от относительной скорости движения систем и расстояния между исследуемыми точками на оси движения.

Важно осознать, что указанное смещение имеет место вдоль всей линии движения, при этом изменяясь от точки к точке. Речь идет о новом для нашего пространственно-временного восприятия тотальном факторе, роль и значение которого очень важно правильно оценить! Этот тотальный фактор существенно искажает наши привычные познавательные установки. Чтобы это понять, придется немного напрячь пространственно-временное воображение.

Особенная ситуация, порождаемая относительностью одновременности

В вышеупомянутой работе мы уже акцентировали внимание на шокирующей проблеме, порождаемой эффектом относительности одновременности. Если совместить начала пространственно-временных координат двух систем в какой-либо точке (O=O`), то во всех остальных точках линии их взаимного движения будет иметь место относительное смещение шкалы времени. Это приводит  к тому, что совпадать во времени в двух системах могут только те события, которые происходят мгновенно в точке O=O`. В частности, могут быть сопоставлены только мгновенные значения векторных величин, присутствующих в этой точке. Все остальные события оказываются относительно смещены во времени, и этот факт относительного опережения/запаздывания необходимо учитывать при их взаимном сопоставлении в двух системах. Фактически эти две системы демонстрируют существенную взаимную нелинейность. События встречаются в одной точке и затем разбегаются подобно скрещивающимся сторонам буквы X.

Но с одиночными мгновенными событиями все достаточно просто. А как быть с одновременным сопоставлением двух и более событий, происходящих в разных точках пространства? Вот тут и появляется тяжелая проблема. Фактор относительного опережения/запаздывания событий в разных точках делает акт такого сопоставления принципиально невозможным! Что из этого следует?

Классический акт измерения пространственных параметров подразумевает одновременное совмещение концов измеряемого предмета с метками на шаблоне. Понятно, что эффект относительности одновременности делает такой классический акт прямого измерения в релятивистской ситуации, когда предмет и шаблон находятся в двух движущихся относительно друг друга системах, принципиально невозможным. В упоминавшейся работе мы разбирались с этой проблемой в деталях. Итак, пространственные отрезки сопоставлять напрямую в двух системах методологически невозможно, недопустимо! Ту же проблему мы получили и в отношении временных отрезков. Их прямое сопоставление тоже методологически некорректно.

Все это приводит к тому, что становится невозможным прямое сопоставление любых процессов, состоящих из двух и более событий. В частности, любой процесс движения вдоль какого-либо отличного от нуля пространственного отрезка или в течение какого-либо отличного от нуля промежутка времени.

А теперь давайте вспомним опыт Майкельсона и 'строго научный' вывод на основе его итогов знаменитых преобразований Лоренца. В свете обнаруженной нами выше проблемы ожидания экспериментаторов и теоретически-геометрические выкладки создателей СТО выглядят в лучшем случае наивно-смешными. Методология, которой они руководствовались, на самом деле здесь совершенно недопустима. Это в механике Ньютона при пересечении быстрой реки лодкой можно было одновременно совмещать на одном пространственном рисунке или линейной графической диаграмме процессы движения лодки и реки, а затем получать значение результирующей скорости из прямоугольного треугольника. В релятивистской механике все это недопустимо! Никаких прямых сопоставлений пространственных отрезков, промежутков времени и процессов движения, тем более на одной линейной диаграмме! Никаких растянутых в пространстве и времени векторов, слагаемых ими прямоугольных треугольников и детских формул преобразований! Специфическая относительная пространственно-временная нелинейность миров, параллельных потоков развития событий в двух системах заставляет отказаться от прежних примитивных методологических установок и искать иные (возможно, косвенные) методологии сопоставлений. В каждом из двух потоков события происходят в своей особой временной пропорции, и произвольный перенос, смешение формул, значений переменных в этих потоках совершенно недопустимо.

Итак, корректной методологии прямых сопоставлений не существует и не может существовать в принципе. Что же тогда предлагают нам формулы преобразований Лоренца? Здесь каждый из двух движущихся исследователей самостоятельно (субъективно) принимает решение о том, какие моменты времени считать началом и концом акта измерения пространственного отрезка, промежутка времени и текущего процесса. При этом, как было показано в нашей предыдущей работе, эти решения двух исследователей противоречат друг другу. Поэтому неудивительно, что и итог таких измерений тоже является взаимоисключающим. Апофеозом этих субъективных сопоставлений становится ситуация, когда каждый исследователь считает, что в системе другого происходят сокращения длин отрезков и промежутков времени. Очевидно, что ценность подобных сопоставлений и измерений тоже специфически субъективна и сравнима с ценностью обычных зрительных или звуковых субъективных иллюзий.

Получается, что преобразования Лоренца выведены исходя из объективно некорректной методологии, а потому отражают лишь частные субъективно-иллюзорные аспекты действительности. Для объективного стороннего наблюдателя они не годятся. Наблюдая за бессмысленным спором двух движущихся мимо друг друга исследователей и зная о факте отсутствия корректной методологии прямых сравнений, этот наблюдатель должен с неизбежностью придти к выводу, что следует отказаться от постановки вопроса о таких сравнениях в принципе. А в качестве причины возникновения иллюзий взаимных сокращений ему остается выдвинуть феномен прогрессирующего относительного смещения шкалы времени вдоль линии взаимного движения двух систем.  При этом исчезнет и сам предмет спора, и нелепые парадоксы, вот уже сто с лишним лет раздражающие здравомыслящих людей. В итоге вся СТО сведется к одному указанному феномену. По сравнению с прежним вариантом новая СТО выигрывает в простоте, поэтому есть все основания назвать ее СТО Лайт.