Статья: Проверим "Gedanken Experiments" Альберта Эйнштейна
«Т р е т и й о п ы т [1]. Сравнение длин, параллельных направлению движения. Рассмотрим стержень, собственная длина которого x0 . Его длина в системе есть расстояние x0 между его концами, наблюденными «одновременно» в том смысле, как определялось выше. Чтобы избавиться от расчетов, связанных с одновременностью, рассмотрим следующее событие: пусть источник света S’, расположенный на одном конце стержня, посылает световой импульс к другому концу, где расположено зеркало M’; отразившись от зеркала, световой импульс возвращается к источнику.
Время, необходимое для прохождения светового импульса в системе , равно . Так как оно наблюдается с помощью одних и тех же часов и в одной точке, то это собственное время. Очевидно
(15.5)
Для наблюдателя, покоящегося в системе , те же события будут выглядеть более сложно. Как показано на рис 7, в момент испускания светового сигнала источник S’ находится в точке S0 , а зеркало M’ – в точке M0 . В момент отражения зеркало M’ будет находиться в точке М. Когда же сигнал возвратится к источнику S’, последний будет в точке S2 . Как и во втором опыте, измерение интервала времени производится с помощью часов, расположенных в точках S0 и S2 . - несобственное время и его можно определить по соотношению (15.4)
Совместно с соотношениями (15.5) и (15.4) это дает
(15.7)
Рис. 7
Это изменение длины получило название лоренцевского сокращения».
Комментарий.
В системе источник света S’ и зеркало M’ неподвижны. Поэтому время прохождения света от S’ к М’ и обратно равно . В системе отрезки времени прохождения искажаются. Сумма времени прохождения от S0 к М и обратно от М к S0 будет равна
Рис. 8
Соответственно, пройденное светом расстояние, которое теперь будет измерять неподвижный наблюдатель, будет равно
(5.1)
Итак, мы имеем результат, который существенно отличается от того, который приведен в описанном выше эксперименте (формула (15.7) из [1]). Однако он согласуется с эффектом «деформации» расстояний при их отображении световыми лучами.
Различие результатов обусловлено тем, что формула (15.4) из [1], которая «доказывается» во втором мысленном эксперименте
,
как было установлено, ошибочна. Ее использование как раз и привело к «сжатию масштабов».
Выражение (5.1) есть измеренная с помощью световых лучей длина движущегося отрезка. Она, как уже говорилось, «деформирована» благодаря искажениям, вносимым световыми лучами из-за движения источника светового сигнала. По этой причине ни результат (5.1), ни формула (15.7) из [1] никак не могут свидетельствовать о «сжатии» пространства в направлении движения отрезка.
Что касается четвертого «мысленного эксперимента» по синхронизации часов, то он абсурден в силу характера времени, единого для всех инерциальных систем. А «синхронизировать» интервалы, искаженные эффектом Доплера вряд ли имеет смысл.
2 О парадоксах теории относительности
Итак, рассматривая свойства световой волны, определяемые модифицированным преобразованием, мы не столкнулись с явлениями, которые для объяснения требовали бы изменений классических пространственно-временных представлений. Поэтому анализ некоторы