Эксперимент с позиции ТЭЛ (Окончание исх. поста)
Принимаем, что система K' покоится относительно эфира, т.е. она является АСО (см. рис. 1). ИСО K движется относительно эфира и поэтому у материальных объектов, неподвижных в ней, линейные размеры по оси OX реально сокращаются в \(\gamma\) раз.
Свет достигнет точки A (см. рис.2) через отрезок времени (время отсчитывается по часам K')
\(\Delta t’_1=\frac {AS^a}{c+V}\),
здесь AS
a – длина отрезка AS по линейке K'. Так как при движении K, относительно эфира происходит реальное сокращение длины в \(\gamma\) раз, то
\(AS^a=\frac {l_0}{2\gamma}\), тогда
\(\Delta t’_1=\frac {l_0}{2\gamma (c+V)}\).
За время \(\Delta t’_1\) система K переместится относительно K′ на расстояние равное
\(\Delta l’_1=V\Delta t’_1\).
Через отрезок времени \(\Delta t’_2\) (см. рис.3) фронт световой волны одновременно достигнет точек C' и D'.
\(\Delta t’_2=\frac {l_0}{2c}\).
За это время K переместится на расстояние
\(\Delta l’_2=V\Delta t’_2\).
И в последнюю очередь (см. рис.4) фронт световой волны достигнет точки B. Это произойдет через отрезок времени
\(\Delta t’_3=\frac {SB^a}{c-V}=\frac {l_0}{2\gamma(c-V)}\),
а K за это время переместится на расстояние
\(\Delta l’_3=V\Delta t’_3\).
Определим длину отрезка A'B'.
\(A’B’=AS^a-\Delta l’_1+SB^a+\Delta l’_3\).
После подстановки значений отрезков \(\Delta l’_1\), \(\Delta l’_3\) и преобразований получим
\(A’B’=\frac {l_0}{2\gamma}-\frac {V l_0}{2\gamma(c+V)}+\frac {l_0}{2\gamma}+ \frac {V l_0}{2\gamma (c-V)}= \frac {l_0}{\gamma}\frac {c^2}{c^2-V^2}=\gamma l_0\).
Определим длину отрезка \(CD^a\) из выражения
\(CD^a=C’S’+S’D’=\frac {l_0}{2}+V\Delta t’_2 +\frac {l_0}{2}-V\Delta t’_2=l_0 \).
С учетом реального сокращения длины в K (т.е. цена делений линейки K меньше в \(\gamma\) раз) отрезок CD будет равен
\(CD=\gamma CD^a=\gamma l_0 \)
Итак, в результате проведенного эксперимента мы имеем две линейки K и K' с отметками в точках A, B, C, D, A', B', C' и D'. Где \(AB = C'D' = l_0 \) по условию, а в результате эксперимента получено, что \(A'B' = CD =\gamma l_0\).
Отрезок AB можно рассматривать как результат измерения наблюдателем K отрезка A'B', так как отметки положения концов отрезка A'B' были сделаны одновременно с точки зрения K (фронт световой волны достигает этих точек в K одновременно).
Отношение собственной длины отрезка A'B' к результату измерения будет
\(\frac {A’B’}{AB}=\frac {l_0\gamma}{l_0}=\gamma\),
что
количественно соответствует ПЛ.
Отрезок C'D' можно рассматривать как результат измерения отрезка CD из системы K', так как положения концов отрезка CD были отмечены одновременно с точки зрения K'.
Отношение собственной длины отрезка CD к результату измерения
\(\frac {CD}{C’D’}=\frac {\gamma l_0}{l_0}=\gamma \),
что
соответствует ПЛ.
Мысленный эксперимент показал, что только в ТЭЛ преобразования Лоренца, в совокупности с принятым в СТО методом измерения, дают результаты, условно обеспечивающие выполнение принципа относительности, т.е. преобразования Лоренца корректны только при наличии реального сокращения длины объекта, движущегося относительно эфира. Следует отметить также, что объективное и реальное сокращение отрезка AB не связано с процессом измерения, а сокращение отрезка C'D' по своей сути в ТЭЛ является кажущимся, т.е. является ошибкой процесса измерения. Таким образом, расчеты, с использованием преобразований Лоренца, и процесс измерения по определенной методике нужны в ТЭЛ только для получения кажущихся (реально не существующих) РЭ.
На основании всего вышеизложенного следует:
– преобразования Лоренца корректны только при наличии реального (неизмерительного) сокращения длины и поэтому их использование в СТО при отсутствии реальных РЭ ни чем не обосновано;
– использование в ТЭЛ преобразований Лоренца необоснованно, так принцип относительности при этом реально не обеспечивается, а получаемые кажущиеся РЭ являются чисто математическими объектами, которым нет соответствия в природе.БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.В.А. Угаров, Специальная теория относительности. М., Наука, 1969г.
2. Ч. Киттель и др., Механика. Берклеевский Курс Физики., т.1, изд.2, М., Наука,1975г.
3.
Принцип относительности и преобразования Лоренца.
