В нормальных формулах: см. запись в журнале
http://ielkin4.livejournal.com/ Расчет формулы сокращения времени связан с рассмотрением собственного времени.
В случае прямолинейной траектории движения всё просто.
Время рассматривается в неподвижной инерциальной системе отсчёта (ИСО), с помощью преобразований Лоренца (ПЛ) рассчитывается в движущейся ИСО, далее получают соотношение.
Для произвольной траектории, если всё делать строго, то рассматривают отдельные участки движения в Rn (они могут состоять только из одной точки), где движение можно рассматривать, как движение в ИСО. Для этого участка вычисляется собственное время по ПЛ. И получают соотношение. Но в математике существует обязательное требование, чтобы эти участки движения и преобразования координат из участка в участок образовали гладкое многообразие. Здесь и возникает проблема в СТО.
Можно показать для частного случая – движения по-окружности, что условие гладкости не соблюдается. Это можно применить для любого криволинейного движения не меняя общности рассуждения. Кроме того движение по-окружности хорошо исследовано в эксперименте Хафеле-Китинга и всех экспериментах, соответствующих этому эксперименту типа ГЛОНАСС и GPS.
Напомню, что собственное время – это не координата, оно состоит из суммы промежутков собственного времени для каждого участка движения. Поэтому за начало каждого участка берётся точка «ноль».
Движение по-окружности должно быть описано многообразием, состоящим из бесконечного числа карт, каждая карта состоит из одной точки. Для упрощения рассмотрения можно всё рассмотреть в трёх координатах t,x,y.
Берём произвольную пару соседних карт B
1 и B
2. Рассмотрим область A, как Rn, координаты которого связаны с неподвижной точкой отсчёта (например, центр окружности). Области B
1 и B
2 - системы координат в них связаны с движущейся точкой со скоростью v по абсолютной величине. Рассмотрим, например, отображение B
1 в B
2. Как отображается? Сначала отображаем из B
1 в A, затем из A в B2 (так по-правилам).
Так как отображения бесконечно малых областей B
1 и B
2 в A имеют пересечение, то в этом пересечении можно задать преобразования координат, которые по-известным математическим законам, должны быть взаимно однозначные, непрерывные и гладкие в обе стороны.
Рассматриваем преобразования координат в векторном виде, поэтому обозначим:
V
x и V
y - как координатные скорости в A, причём (V
x)
2+(V
y)
2=V
2 для любой точки траектории движения. Или
V
x=sqrt{V
2-(Vy)
2}. (1)
Исследуем гладкость преобразований, поэтому все преобразования рассматривать не будем. Рассмотрим только преобразование времени из A в B
2. В векторном виде оно выгядит:
t'=1/G(t-
rV/(c
2)), где
r, V – запись в векторной форме.
Теперь рассмотрим в дифференциальной форме:
dt'=1/Gc
2)(dtc
2-(V
xdx+V
ydy+xdV
x+ydV
y))=F-fdV
x,
где G=sqrt(1-(V^2)/(c^2)), а вид функций F и f пока не интересует. Рассмотрим dV
x.
Из (1) следует:
dV
x=U(t,x,y)1/sqrt(V
2-(V
y)
2), где U(t,x,y) – некая функция
Понятно, что в случае V
2=(V
y)
2 наш дифференциал имеет разрыв и происходит разрыв именно в той единственной точке, которая нам и нужна (обычно всегда рассматривается движение по-одной координате). Кроме того, ведь при рассмотрении какой-либо ориентировки осей координат всегда подразумевается и оговаривается, что выбранная ориентировка не нарушает общности. Это подразумевает, что все расчёты справедливы и для любой другой ориентировки осей координат. Но при одной конкретной ориентировке происходит разрыв производной преобразования координаты, следовательно, в общем случае преобразование в каждом случае не гладкое. А так как это происходит при преобразовании координат из любой карты, то это значит для каждой карты преобразование не гладкое. Математика требует гладкость преобразования координат, если гладкость отсутствует, значит необходимо менять какие-то установки теории.
Единственная причина такого результата (отсутствие гладкости у многообразия) – это ошибка в методе синхронизации Эйнштейна, при котором значение времени во всех точках одинаковое. Возможно, подойдет предложенная мною «Модель времени».