Дополнительные замечания

Следующее методическое замечание. Понятие времени становится ограниченным, если пользоваться методом Эйнштейна для его синхронизации. Во-первых, из двух независимых переменных - координат и времени - остается независимой лишь одна из переменных, в то время как другая связана с состоянием движения (субъективизм) и свойствами скорости света (почему, например, не звука или не со скоростью Земли и т.д.). Во-вторых, поскольку для определения скорости необходимо независимое определение координат и времени, то сама скорость света становится неопределяемой величиной (неизмеримой, постулируемой).

Как же любят релятивисты возиться с неработающими изобретениями! Одним из таких "Великих" неработающих изобретений теории относительности являются световые часы (за 100 лет никто даже не пробовал построить опытный образец и никогда не будет пытаться это сделать!). И не потому, что невозможно создать идеально плоские, идеально параллельные, идеально отражающие зеркала. А потому, что мы не сможем наблюдать "ТИК-ТАК" сбоку, как это описывает СТО. Часы "работают" до первого "ТИКА" и перестают быть "идентичными", так как фотон в момент регистрации "ТИКА" должен провзаимодействовать. Тем не менее, вернёмся "к нашим релятивистам", которые для демонстрации замедления времени часто пользуются световыми часами [35] (Рис. 1.10).

Рисунок 1.10: Световые часы.

Однако, точно также можно рассмотреть периодически отражающуюся частицу (или лучше звуковую волну) со скоростью $u\ll c$ и получить произвольное замедление времени $\tau_0/\sqrt{1-v^2/u^2}$. Известно, что ортогональные компоненты скорости могут описываться независимо: горизонтальное движение со скоростью ${\bf v}$ относительно прибора никак не скажется на вертикальных колебаниях частицы с прежней скоростью ${\bf u}$. Вопрос экспериментального обоснования постулата постоянства скорости света будет проанализирован в Главе 3.

Замедление времени в СТО является не более, чем кажущимся эффектом. Напомним, что для звука длительность гудка трубы $\Delta t$ также зависит от скорости приемника относительно источника (трубы), но отсюда никто не делает выводов о замедлении времени. Дело в том, что "решение" наблюдателя двигаться с той или иной скоростью никак причинно не связано с процессами излучения звука (да и с другими процессами в трубе). Пусть певец непрерывно поет песню в покоящейся атмосфере, а его брат-близнец будет двигаться от певца почти со скоростью звука $v_s$: $\alpha_1\equiv v/v_s\approx 1$, а затем будет двигаться к певцу (с тем же отношением $\alpha_1$). Хотя песня будет искажена, но никто еще не зафиксировал более быстрого старения певца. Пусть теперь мы этой же песней промодулируем свет вдогонку брату-близнецу, улетевшему на ракете почти со скоростью света, но с тем же числовым значением $\alpha_2\equiv v/c = \alpha_1\approx 1$. Теперь брат-близнец будет слушать эту же искаженную песню. Почему же ситуация должна измениться и брат-домосед должен постареть? А если некоторый живой организм будет характеризоваться определенной частотой излучения, отличающей его от мертвого организма, то неужели из-за вашего движения (из-за эффекта Допплера) сначала вы констатируете смерть организма, а затем его воскрешение? Или нужно постулировать изменение объективных характеристик объекта, не связанного с вами причинно?

Сделаем замечания по поводу метода синхронизации времени Эйнштейна. Транзитивность синхронизации времени методом Эйнштейна имеет место для тривиального случая трех взаимно покоящихся точек. Если же точки (не на одной прямой) принадлежат системам, движущимся друг относительно друга в разных направлениях (не параллельно), то процедура синхронизации может стать неопределенной: для какого момента времени считать часы синхронизованными? Для начала процедуры, ее окончания или промежуточного момента? Даже для точек на одной прямой метод Эйнштейна опирается на совершенно непроверенное в экспериментах положение о равенстве скорости света в одном и прямо противоположном направлениях. Фактически, синхронизация оказывается либо наполовину расчетной процедурой, либо многоитерационным процессом, так как синхронизация проводится только для двух выбранных точек. Этих недостатков лишен метод синхронизации с помощью удаленного источника на серединном перпендикуляре [48]. Он позволяет экспериментально (а не расчетно), без дополнительных гипотез синхронизовать время с заранее выбранной точностью сразу на всем данном отрезке (даже на плоском участке).

Перейдем теперь к единицам измерения времени. Разумеется, для изолированного явления в рамках некоторой математической модели любые привычные величины можно описывать в разных единицах измерения и в разных масштабах (как равномерных, так и неравномерных, например, в логарифмическом масштабе). В основном это определяется как удобством описания для данной модели, так и, в случае обобщения, возможностью использования тех же величин для других физических явлений и математических моделей (стыковка разных областей физики). Однако, сарказм Тейлора и Уиллера [33] о "священных единицах" совершенно неадекватен. Конечно, можно ввести переводной коэффициент для времени в метры. Но при этом он не обязан быть скоростью света, а, например, может быть скоростью пешехода. Обе названные скорости совершенно одинаково не имеют отношения к звуковым, тепловым явлениям, к гидродинамике и ко многим другим областям физики. Можно вообще все величины выразить в метрах: массу, заряд и т.д.. Однако, все эти "разные метры"

1) не складываются,

2) не взаимозаменяемы,

3) появляются очень редко в некоторых совместных комбинациях, да и

4) для разных явлений одна и та же комбинация непригодна.
(Например, интервал имеет отношение только к закону распространения света в пустоте). Можно все величины сделать безразмерными (и за всеми физическими величинами придется следить отдельно). Но в любом случае физика не станет математикой. Физика не изучает все иллюзорные комбинаторные "миры" уравнений, а только то относительно малое их количество, которое реализуется в природе (основные вопросы физики: какие взаимосвязи реализуются в природе, почему и каковы следствия из этого).