Реферат: Преобразование Лоренца без Эйнштейна

Первый способ . Он рассмотрен в [6]. В системе К' имеется неподвижный источник, который излучает короткие световые импульсы через равные интервалы времени DT '. В системе К мы будем видеть траекторию, "разделенную" этими вспышками на равные пространственные интервалы Dx , которые покоятся в системе К. Измеряя интервал времени между вспышками DT , в системе К можно определить наблюдаемую (кажущуюся) скорость движения инерциальных систем. "Кажущейся" мы называем эту скорость потому, что мы наблюдаем в системе К "искаженный" движением интервал времени DT ’.

Из (2.1) следует

(2.2)

Наблюдаемая скорость равна:

Второй способ [6]. Мы можем в системе К' разместить линейку длиной Dx ' , ориентированную вдоль скорости относительного движения инерциальных систем. В системе К траекторией движения будет прямая линия, на которой мы зафиксируем неподвижную точку. Измеряя время DT , за которое линейка проходит эту точку, можно вычислить скорость движения v (t ). Эта скорость будет также зависеть от угла наблюдения q.

(2.3)

Независимо от способа измерений, мы имеем один и тот же результат. Замедление скорости имеет интересные следствия. Если v /c > 0.5, то при малых углах наблюдения q наблюдаемая скорость движения объекта будет превышать скорость света в вакууме.

Полученный результат имеет интересные следствия.

Во-первых , когда источник света виден наблюдателю под углом q = 90^о , мы имеем v (t )= v . Здесьнаблюдаемая скорость совпадает с относительной скоростью движения инерциальных систем К ' и К , которая входит в преобразование Лоренца. Скорость v , входящая в преобразование Лоренца, есть наблюдаемая скорость относительного движения инерциальных систем отсчета (явление ). Она не является действительной скоростью относительного движения инерциальных систем отсчета.

Рис. 2

Во вторых , мы будем наблюдать неравномерное движение источника светового сигнала (рис. 2). Его наблюдаемая скорость постоянно уменьшается . Наблюдаемое "ускорение " (замедление) равно

где z – поперечная координата движущейся точки.

В частности, при q = 90^о ускорение равно a = -v ³ /cz . Существует ли "на самом деле " это ускорение или же нам это "кажется " (объективная "кажимость")? Означает ли это, что на движущуюся частицу действуют какие-то силы? "Реальны " ли эти силы или же они тоже "кажущиеся "? Как быть с принципом причинности? Ответ очевиден. Световые лучи, передавая информацию, искажают ее. По этой причине наблюдаемая скорость не может быть действительной скоростью относительного движения V .

В третьих, многие исследователи справедливо указывают на конвенциальный характер выбора угла q = 90^о . Почему именно этот угол был выбран А. Эйнштейном для определения действительной скорости относительного движения инерциальных систем отсчета? Ни Эйнштейн, ни его последователи не дали аргументированного ответа. Ссылка на аналогию с классическими представлениями неуместна.

В. Определение действительной скорости относительного движения инерциальных систем отсчетаV . Зависимость наблюдаемой скорости движущегося объекта обусловлена искажениями светового луча и конечной величиной его скорости. При первом способе измерений Пространственные отрезки между наблюдаемыми вспышками остаются равными , но искажается наблюдаемый интервал времени между вспышками из-за эффекта Доплера.

(2.4)

Во втором случае наблюдаемое время DТ не претерпевает изменений, но искажается фронт волны. Вследствие этого нам будет казаться, что «длина» движущегося отрезка зависит от угла наблюдения q.

(2.5)

Интересно отметить, что существует критический угол наблюдения q_крит , при котором искажения отсутствуют, и мы будем наблюдать неискаженные интервалы времени и длины отрезков. При q_крит имеем Dx = Dx ’; DT = DT ’. При таком угле наблюдения (q = q_крит ) мы сможем сравнительно просто определить действительную скорость относительного движения V . Она легко выражается через наблюдаемую с помощью световых лучей (эйнштейновскую) скорость относительного движения инерциальных систем.

(2.6)

Критический угол определяется выражением (2.7)

(2.7)

В отличие от наблюдаемой скорости v (t ) действительная (неискаженная) скорость V не зависит от угла наблюдения q, т.е. неизменна для любой точки наблюдения или угла наблюдения. Эта скорость относительного движения инерциальных систем отсчета может быть выше скорости света (2.6).

Таким образом, рушится один из мифов СТО о существовании «предельной скорости распространения взаимодействий ». Мы в наших работах не раз говорили, что этот постулат бессодержателен по смыслу. Взаимодействие есть процесс , а не материальный объект, и к нему неприменимы «механические» мерки.

Преобразование Лоренца, выраженное через действительную скорость относительного движения (2.4), имеет вид:

(2.8)