Вообще, некорректно было считать, что скорость наблюдателей и их систем отсчета в вакууме равна 0. Наблюдатель покоится относительно других наблюдателей, но не относительно вакуума, и его скорость в вакууме не подлежит определению. Тем не менее, так был поставлен мысленный эксперимент Эйнштейном.
Из самой работы Эйнштейна следует, что инвариантность – софизм, поскольку истинным может быть либо относительное движение, либо постулат о скорости света в вакууме.
Ведь если признать, что свет в вакууме движется всегда со скоростью с, то отрицается относительность движения. Если же признать, что движение в вакууме относительно, то бессмысленно говорить о скорости света в вакууме.
Из инвариантности логически вытекают релятивистские эффекты специальной теории относительности: относительность одновременности, замедление времени и другие.
Эксперимент Эйнштейна позже проиллюстрировали как эксперимент с двумя наблюдателями и поездом. Он похож на приведенный выше пример с космонавтом и ракетой. Один из наблюдателей находится на перроне, второй – в купе поезда, в котором включается свет. Эта иллюстрация чуть отличается от мысленного эксперимента, но по сути такая же, и приводит к тем же выводам.
https://www.youtube.com/watch?v=3L8IGCC0Dog – вот тут анимация, простое и понятное видео эксперимента.
Наблюдатель в поезде включает лампочку, которая находится посредине купе.
В системе наблюдателя в поезде, свет от лампочки будет двигаться с одинаковой скоростью к передней и задней стенке поезда, и достигнет их одновременно.
В системе же наблюдателя на перроне, поезд движется, и свет будет догонять переднюю стенку, и достигнет ее позже, чем заднюю.
Отсюда и относительность одновременности – свет для одного наблюдателя достигнет стенок одновременно, а для другого – одной стенке раньше, другой-позже.
Отсюда и замедление времени – свет достигнет передней стенки для наблюдателя в купе быстрее, чем для наблюдателя на перроне.
Если кому-то изложение показалось слишком простым, что автор не понял Эйнштейна, и превратно истолковал смысл СТО (специальной теории относительности) – почитайте первоисточник. Откройте «к электродинамике движущихся тел» и разберитесь сами. Уж эта-то работа написана довольно сложным языком, и многие критики ломали об нее копья. А популярное мое изложение основано на анализе первоисточника, и, пользуясь моими наводками, вы сами можете во всем убедиться.
Итак, из инвариантности, из этого маленького софизма, выросла огромная теория относительности.
Сегодня теория относительности – любимое поле боя любителей околонаучных дискуссий. С одной стороны, это сторонники, с другой – критики, т. н. «альтернативщики». И развитие теории во многом связано с этими спорами. Противники приводят противоречащие примеры, а сторонники приспосабливают теорию к ним. Теория кормится противоречиями, и растет. Самый известный тому пример – парадокс близнецов.
Приведу несколько забавных фактов из этих споров, в которых я сам немало участвовал.
Саму работу Эйнштейна почти никто не читал. Среди сторонников бытует мнение, что она – пионерская, и довольно сырая, и надо изучать теорию по учебникам. Среди тех, кто читал, я не встречал никого, кто распутал бы логику Эйнштейна при выводе инвариантности. Обычно вся критика сводится к интуитивному неприятию СТО.
Когда я впервые ознакомился с СТО, то сразу не смог принять принцип относительности одновременности. Два события, одновременно наступившие для одного наблюдателя, не одновременны для другого. Это первый вывод Эйнштейна. Как такое возможно? Представьте, что в двух местах вселенной одновременно родились девочка и мальчик. Одновременно для землян. А для космонавта, который летит от земли со скоростью, близкой к скорости света – мальчик родился, а девочка – еще нет.
Какая разница, с какой ты скоростью летишь, тем более, что скорость – понятие относительное? Как может скорость ракеты повлиять на возникновение двух событий, никак не связанных с этой ракетой?
Представьте, что вселенная замерла, остановилась во времени, в момент рождения мальчика. Гуляет первый наблюдатель по замершей вселенной – в ней и мальчик, и девочка. Гуляет второй наблюдатель – в ней только мальчик, а девочки еще нет.
Такое может случиться лишь в гипотетическом случае запараллеливании миров. У летящего космонавта – своя вселенная, у землян – своя. Во вселенной космонавта уже родилась новая звезда, взошла яблоня, началась война, а во вселенной землян – еще нет.
