|
Абсолютное и относительное —
© К. П. Агафонов 1. Постулат Эйнштейна с = Const Если бы Эйнштейн хорошо учился в школе, он бы не решился посягнуть на абсолютные пространство и время Ньютона созданием специальной теории относительности (СТО). Ибо последняя оперирует инерциальными системами отсчёта (ИСО), которые привязываются к телам, движущимся по инерции равномерно и прямолинейно; а такое движение подробно изучается уже в начале школьного курса физики. И каждый школьник знает: когда он едет в автобусе, который обгоняется мотоциклистом, то кажущаяся из автобуса скорость мотоциклиста меньше действительной на величину скорости автобуса; и наоборот, кажущаяся из автобуса скорость встречного мотоциклиста всегда больше его действительной скорости. При этом действительная скорость мотоциклиста может быть подсчитана путём векторного сложения скорости автобуса и кажущейся или относительной скорости мотоциклиста (преобразования Галилея). Успевающему школьнику может быть предложена для решения такая задача. Согласно измерениям и СТО Эйнштейна распространение светового луча, в отличие от движения мотоциклиста, указанному закону сложения скоростей не подчиняется вследствие относительного характера пространства и времени. При этом измеряемая из автобуса скорость света одинакова как для встречного луча, так и для обгоняющего, и не зависит от того, движется автобус с наблюдателем или стоит на месте. Объясните причину наблюдаемого парадокса.
Первое, что сделает школьник — это представит
последний случай в следующей математической форме (второй постулат СТО
Эйнштейна
«Очень хорошо, — одобрит учитель. — И чтобы не
прибегать к путанным и запутывающим мысленным экспериментам с громоздким
сопоставительным анализом параметров в движущейся и покоящейся ИСО, которыми
традиционно сопровождается изложение СТО, будем называть далее «вещи» своими
настоящими именами: Далее, глядя на своё и Эйнштейна произведение (1) и подумав, наш герой сообразит, что причина парадокса обусловлена необычным поведением измеряемых параметров пространства и времени, стоящих в числителе и знаменателе дроби (1). В частности, при увеличении скорости автобуса оба параметра обязаны либо увеличиваться, либо уменьшаться по одному и тому же закону; только в этом случае величина дроби сохранится неизменной. Условие задачи может быть дополнено далее следующими данными. Согласно СТО Эйнштейна наблюдаемые из движущегося автобуса релятивистские расстояния или длины предметов L сокращаются в направлении движения тем в большей мере, чем выше скорость наблюдателя. Что происходит в этом случае с наблюдаемыми из автобуса релятивистскими часами? «Время по таким часам также должно сократиться» — уверенно ответит школьник. «Возможны ли другие решения?» — спросит учитель. «Возможны» — ответит ученик. И обратит внимание учителя, что представленное выше математическое определение скорости света (1) справедливо и в рамках ньютоновской концепции абсолютных пространства L0 и времени T0..
«А согласно той же СТО Эйнштейна, параметры
наблюдаемого из движущегося автобуса релятивистского пространства и времени,
полученные им на основании знаменитых математических преобразований Лоренца для
ИСО, определяются следующими, не менее знаменитыми и совершенно разными
законами:
|