Методологическая физика. Очиров Д.Д-Э. - 58 стр.

коны природы, которые замечает наблюдатель, оказываются независящи-           тверждению всего объема данной теории. Проверка исходных двух прин-
ми от его состояния движения”1. Таким образом, пространственные и вре-        ципов СТО должна обеспечивать и проверку лоренц-инвариантности, как
менные координаты должны входить релятивистски ковариантные уравне-           следствие последних. Как известно, требование лоренц-инвариантности
ния “симметрично”, т.е. характер зависимости от t левой части уравнения       законов в одной системе отсчета является математическим выражением
F(x,y,z,t) =0 должен быть таким же, как характер зависимости от х, у, z. А.   релятивистской механики. Оно эквивалентно двум основополагающим
Эйнштейн часто повторял, что физическая теория должна удовлетворять           принципам СТО. Итак, для проверки СТО нет необходимости эксперимен-
двум селективным критериям — “внутреннего совершенства” и “внешне-            тально воссоздавать движущуюся с околосветовой скоростью относитель-
го оправдания” (в смысле экспериментальной проверяемости теории).             но Земли инерциальную систему отсчета (СО). Достаточно переписать за-
     “…Теория представляется нам тем совершеннее, чем проще положен-          коны в одной инерциальной СО и убедиться, что они при этом лоренц-ин-
ная в ее основу “структура” поля и чем шире та группа, относительно ко-       вариантны.
торой уравнения поля инвариантны”2. Иначе говоря, методологические                 Хорошее подтверждение в одной СО получает СТО в процессах со-
принципы простоты, симметрии (и связанный с ними критерий красоты             ударения элементарных частиц. Если импульсы частиц постоянные вели-
или “элегантности”) и др., в совокупности образуя “внутреннее совершен-       чины (Рi=const), то частицы движутся с релятивистскими скоростями
ство” СТО, в качестве селекторов сыграли свою роль не только в выборе         инерциально. Поэтому, проверка вида лагранжиана для свободных частиц
математического аппарата релятивистски ковариантных уравнений как ко-         должна состоять в проверке законов сохранения момента и центра инер-
личественную программу СТО, но и его программных принципов. При               ции. Содержание сказанного выше представляет суть семантической ин-
этом надо заметить, что стоит обратить внимание на большую эвристиче-         терпретации для случая со свободными частицами. А эйдетическая интер-
скую роль математических закономерностей, занимаясь поиском адекват-          претация заключается в построении теоретической модели соударения
ной количественной программы для новой теории. Из множества возмож-           движущейся частицы с неподвижной частицей равной ей массы (mдв = mo
ных количественных моделей выбирают те, которые соответствуют упо-            — масса покоя), из семантической интерпретации следует угол разлета
мянутым закономерностям (условиям ковариантности уравнений СТО), и            ∠θ после их столкновений будет острым (условие, создающее возмож-
отбрасывают противоречащие им. При этом Эйнштейн в отличие от Ло-             ность для графического изображения в полярных координатах ∠θ<π). Вы-
ренца и Пуанкаре выяснил физическую сущность новой симметрии, обос-           полнение МЭ с подобной теоретической моделью, т.е. мысленного взаи-
новав тем самым ее универсальность и фундаментальный характер. Мате-          модействия ее с эмпирическим представлением о камере Вильсона (к при-
матический формализм СТО в форме преобразований Лоренца и модифи-             меру) составит суть эмпирической интерпретации для данного конкретно-
цированный Лармором с применением двух преобразований координат,              го случая столкновений частиц. Стало быть, результатом проверки будут
времени и полей (1900 г.) существовал в готовом виде до Пуанкаре и Эйн-       данные измерений углов разлета (∠θ) после столкновений частиц. Подоб-
штейна. В свою очередь, количественная реализация новой программы             ные измерения были выполнены и дали удовлетворительное совпадение с
СТО потребовала дальнейшей модификации самих преобразований Ло-               их вычисленными ранее на основе соотношений СТО (Р. Champion, 1963).
ренца до установления Пуанкаре групповых свойств последних. Они пред-              Можно показать, что из лоренц-инвариантности законов следует за-
ставляют собой релятивистскую группу Лоренца-Пуанкаре, которая может          медление времени движущихся “часов” (т.е. периодических процессов лю-
рассматриваться как группа движений четырехмерного псевдоевклидово-           бой физической природы). Для этого достаточно иметь движущуюся СО, в
го пространства-времени. В этом смысле, как мы ранее заметили, Пуанка-        которой градуировка осуществлена таким образом, чтобы с неподвижной
ре предвосхищает результаты исследований Минковского, который развил          СО, движущаяся СО была связана преобразованиями Лоренца. Из-за того,
теоретико-инвариантную формулировку СТО. Далее Минковский наметил             что в неподвижной СО законы лоренц — инвариантны, в движущейся СО
такую же программу и для классической механики как теории инвариан-           они будут иметь тот же вид, что и в неподвижной СО. Это значит, что все
тов соответственно группе Галилея-Ньютона.                                    процессы в движущейся СО будут протекать одинаково с процессами в
     Проблема экспериментальной проверки СТО. Подтверждение прин-             неподвижной СО. Следовательно, содержание эйдетической интерпрета-
ципов СТО, обладающих аксиоматической полнотой, равносильно под-              ции сводится к следующему: наглядному образу двух СО; одна из них
                                                                              (“заштрихованная”) движется относительно неподвижной СО с релятиви-
1
    Эйнштейн А. СНТ. Т. 1. С. 455.                                            стской скоростью. Переход к эмпирической интерпретации в принципе
2
    Эйнштейн А. СНТ. Т. IV. С. 297.

                                      115                                                                      116