Самое современное изложение теории относительности МамаеваСТО создана Лоренцем, Пуанкаре, Эйнштейном, Минковским и Логуновым на основе преобразований Лоренца
\(c_0 t = \frac{c_0 t' + \beta x'}{\sqrt{1 - \beta^2}}, x = \frac{x' + \beta (c_0 t')}{\sqrt{1 - \beta^2}}, y = y', z = z'; \) (1)
где \( \beta = v/c_0 \), \( v \) – лоренцевская скорость движения, не могущая превысить скорость света в вакууме, \( c_0 \) – скорость света в вакууме покоящейся инерциальной системы отсчета (ИСО).
Преобразования Лоренца (1) являются преобразованиями пространственно-временных координат событий от одной покоящейся ИСО (со штрихованными координатами событий) к другой покоящейся ИСО, (с нештрихованными координатами событий), движущейся относительно первой ИСО.
В СТО все ИСО объявляются равноправными в том смысле, что любую из двух движущихся друг относительно друга равномерно и прямолинейно систем отсчета можно с одинаковым основанием считать покоящейся, а другую – движущейся.
Но в СТО не постулируется и не доказывается, что движущаяся ИСО ничем не отличается от покоящейся ИСО. Наоборот, в СТО признается, что тело (или частица), покоящееся (покоящаяся) в одной из двух движущихся друг относительно друга ИСО имеет относительно каждой из них различную скорость движения и различную кинетическую энергию. Более того, параметры тела (или частицы) в той системе отсчета, относительно которой это тело покоится, в СТО называются собственными параметрами тела (или частицы).
Кроме того, хотя каждую из движущихся друг относительно друга ИСО и можно с одинаковым основанием считать покоящейся, а другую движущейся, движущаяся ИСО не эквивалентна покоящейся и при преобразовании координат и времени событий может оказаться, что кроме скорости и кинетической энергии еще и какой-то другой параметр тела (или частицы) не является инвариантным при переходе от одной ИСО к другой ИСО, движущейся относительно первой. Наибольшие подозрения с этой точки зрения вызывает такой параметр тела или частицы как его электрический заряд.
Это обусловлено тем, что во все уравнения электродинамики входит отношение массы тела (или частицы) к её электрическому заряду, а в связи с тем, что в последнее время объявлено, что согласно СТО масса тела (или частицы) от её скорости не зависит, возникает подозрение, что увеличение отношения массы частицы к её скорости движения (наблюдаемое в экспериментах) может происходить не вследствие увеличения массы частицы при увеличении её скорости, а вследствие уменьшения заряда частицы (или тела) при увеличении её (его) скорости.
Понятие "скорость света в вакууме движущейся ИСО", определяемой по формуле:
c
u = c
0[1 – v
2/c
02]
{-1/2} (2)
где по-прежнему с
0 есть скорость света в покоящейся ИСО, введенное здесь
http://www.acmephysics.narod.ru/b_r/light_speed_in_moving_frame.pdf , приводит к возникновению преобразований вида:
\(c_u\) \(t =\) \( \frac{c_0 t' + \beta x'}{\sqrt{1 - \beta^2}}, x = \frac{x' + \beta (c_0 t')}{\sqrt{1 - \beta^2}}, y = y', z = z'; \) (3)
где \(\beta=\) \(\frac{u}{c_u}=\) \(\frac{v}{c_0}\),
Преобразования (3) можно рассматривать как преобразования пространственно-временных координат событий от покоящейся ИСО (со штрихованными координатами событий) к движущейся ИСО (с нештрихованными координатами событий). При этом теория пространства-времени, основывающаяся на преобразованиях (3), существенно отличается от СТО.
Первое отличие новой теории относительности (НТО) от старой теории относительности (СТО) состоит в отсутствии отставания движущихся часов от покоящихся часов (в отсутствии замедления времени в движущейся ИСО).
Чтобы убедиться в том, что в НТО нет отставания движущихся часов от покоящихся, подставим в уравнения (2) \( x' = 0 \), полагая, что в штрихованной ИСО часы покоятся в точке \( x' = 0 \).
Тогда в результате этой подстановки мы получим для координат часов в нештрихованной ИСО в любой момент времени величины:
\( t = t', \) \( x = u t, \) \( y = y', \) \( z = z' \) .
Второе существенное отличие НТО от СТО состоит в отсутствии в НТО запрета на сверхсветовые скорости перемещения объектов.
Действительно, как бы велика ни была скорость движения ИСО (даже большей скорости света \(c_0\)), скорость света в движущейся ИСО согласно формуле (1) будет большей, вследствие чего величина \(\beta = u/c_u\) будет меньшей единицы, подкоренное выражение в релятивистском корне \(\sqrt{1 - \beta^2}\) будет всегда положительным числом, а сам корень будет действительным числом.
(Окончание следует)