Аннотация: Преобразования в рамках СТО описывают не реальные физические процессы, а субъективные представления о них.
АНАТОМИЯ СТО. СТО состоит из двух постулатов с плавающими формулировками, свободных трактовок этих формулировок, ряда формул, которые якобы из них выводятся, и многочисленных следствий.
Разбор и сопоставление всех фраз, которые кто-либо из авторитетов когда-либо сказал по этому поводу, а потом, возможно, и передумал, и что он имел ввиду - тема для историков. Современное представление официальной науки публикуется в Большой Российской Энциклопедии (БРЭ), ею и ограничимся.
В соответствии с БРЭ преобразования Лоренца, являющиеся основой всех последующих формальных построений в рамках СТО, получены вовсе не из ее постулатов. Именно поэтому отсутствуют согласованные формулировки постулатов и соответствующие им корректные математические конструкции и остановка задачи, из которых могут следовать какие-то преобразования. По материалам БРЭ преобразования Лоренца получены при анализе гипотетических уравнений Максвелла, а не при решении даже не сформулированной задачи в рамках СТО:
Тогда отыскание корректной формы преобразований от одной ИСО к другой сводится к поиску преобразований координат и времени, относительно которых уравнения (1), (2) ковариантны (сохраняют свой вид). При этом нужно отказаться от абсолютности времени, поскольку скорость света должна быть постоянной в любой ИСО и, следовательно, не должна складываться со скоростью движения системы отсчёта, чего невозможно добиться в случае абсолютного времени." Уравнения (1), (2), упомянутые в приведенной выше цитате, и есть уравнения Максвелла. Необходимая форма преобразований была получена и названа именем Лоренца. Далее последовала череда попыток обосновать физичность этих преобразований, исходя из законов природы, а не из потребностей некой сомнительной теории. Одной из попыток связать преобразования Лоренца с реальными физическим процессами и является СТО.
По современному официальному представлению РАН, изложенному в общедоступной форме в БРЭ, Эйнштейн не вывел и не доказал справедливость преобразований, содержащихся в СТО. Эти преобразования имеют другое авторство:
"В 1904 Х. А. Лоренц получил преобразования, носящие его имя (Лоренца преобразования)" Однако, постановка задачи, решением которой являются указанные преобразования, не охватывала реальные физические процессы, описываемые уравнениями Максвелла. А Эйнштейн не выводил этих уравнений, а фактически просто постулировал распространение преобразований Лоренца на более общий случай:
"А. Эйнштейн, в отличие от Х. А. Лоренца и А. Пуанкаре, понимал лоренцеву симметрию шире, нежели симметрию уравнений электродинамики, придав ей смысл общего свойства пространства и времени и предложив вывод преобразований Лоренца на основании следующих постулатов: 1) существует множество ИСО, в которых все физич. явления протекают одинаково (принцип относительности); 2) скорость света одинакова во всех ИСО; она не зависит от скорости движения источников и приёмников; 3) пространство однородно и изотропно; 4) измерение расстояний производится с помощью световых сигналов." На самом деле, с точки зрения математики вывода указанных уравнений нет даже на основании приведенных сомнительных постулатов СТО. В качестве "вывода" представлены только мутные рассуждения и декларации, которые сразу и горячо поддержали сторонники гипотетических уравнений Максвелла (Лоренц, Пуанкаре, Планк и др.) и организовали публикацию известной скандальной статьи с манифестом СТО в престижной научном журнале под редакцией Планка.
Эта история могла бы остаться незамеченной широкой публикой, как и многочисленные не понятные и не интересные ей теоретически споры. Но, предположительно, противники СТО опубликовали в научно-популярных изданиях ряд забавных следствий чисто теоретических преобразований Лоренца, которые Эйнштейн волюнтаристски распространил на реальные физические процессы.
Одним из таких следствий является замедление времени в условно движущейся ИСО, по сравнению с течением времени в условно неподвижной ИСО.
Автор статьи в БРЭ, безусловно, соблюдает корпоративную этику и не опровергает СТО, но явно указывает на ее чисто гипотетический статус:
"Часы, движущиеся относительно наблюдателя, идут для него медленнее, чем точно такие же часы у него в руках." Ключевое значение здесь имеет оговорка "идут для него медленнее". Эта оговорка явно указывает на неопределенный смысл преобразований в рамках СТО.
Преобразования СТО строят представление условно неподвижного наблюдателя о процессах, происходящих на двигающихся относительно него объектах, а это не только замедление времени, но и известное сокращение некоторых линейных размеров. Однако, это только представления, причем искаженные и никак не влияющие на реальные физические процессы.
В физике известно немало случаев возникновения субъективных искаженных представлений. Например, эффект Доплера приводит к сдвигу воспринимаемого наблюдателем спектра сигналов. Если два источника оптических сигналов удаляются друг от друга и имеют наблюдателей, то оба наблюдателя получают сигналы, сдвинутые по частоте в красную область по сравнению с реальными спектрами излучаемых сигналов. При этом сами излучаемые сигналы никак не меняются в связи с искаженными представлениями сторонних наблюдателей.
Подобным образом замедление движущихся часов лишь кажется условно неподвижному наблюдателю. А если рассмотреть случай двух удаляющихся друг от друга наблюдателей с часами, то в соответствии с преобразованиями СТО каждому из них будет только казаться замедление хода удаляющихся от них часов второго участника эксперимента. Но искаженные представления сторонних наблюдателей, которых может быть несколько и с разными точками зрения, никак не сказывается на реальных физических процессах, что и отмечается в приведенном выше постулате СТО:
"1) существует множество ИСО, в которых все физич. явления протекают одинаково (принцип относительности)" Таким образом, по современным представлениям, изложенным в БРЭ, формальные преобразования в рамках СТО не описывают какие-либо реальные физические процессы. Этот факт отмечен и при уточнении терминологии. Например, по современной формулировке уравнения Лоренца преобразуют не время, а так называемое координатное или кажущееся время. Кажущееся время представляет не реальный ход часов, а представление об этом процессе стороннего наблюдателя. Темп течения времени в общей физике считается единым для всего пространства, а кажущееся координатное время свое для каждой точки (зависит от ее координат), а в каждой точке еще и свое для каждого наблюдателя (зависит от его относительной скорости).
Одновременно с позицией БРЭ существуют иные представления различных теоретических сект, культивирующих СТО. Это не запрещено и даже нормально. Более того, любая вера во что угодно, в том числе, и в теории защищена законом РФ.