Теория относительности. Учебное пособие. Розман Г.А. - 20 стр.

ÑÒÎ, ìû ïîëó÷èëè ðåçóëüòàò, àáñóðäíûé ñ òî÷êè çðåíèÿ              îáíàðóæèò, ÷òî ñâåò äîéäåò äî ïåðåäíåé è çàäíåé ñòåíîê îäíîâðå-
êëàññè÷åñêîé ôèçèêè, ñ òî÷êè çðåíèÿ “çäðàâîãî ñìûñëà”: îäíà è     ìåííî, òàê êàê ñêîðîñòü ñâåòà ïî âñåì íàïðàâëåíèÿì â âàãîíå
òà æå ñâåòîâàÿ âñïûøêà ÷åðåç îäèí è òîò æå ïðîìåæóòîê âðåìåíè     îäèíàêîâà è îäèíàêîâî ðàññòîÿíèå îò ëàìïî÷êè äî òîðöîâ âàãîíà
(â êëàññè÷åñêîé ôèçèêå äëèòåëüíîñòè îäíîãî è òîãî æå ïðîöåññà     (ýòî ìîæíî ñäåëàòü ñ ïîìîùüþ ïðèáîðîâ, îáúåêòèâíî,
âî âñåõ ÈÑÎ îäèíàêîâû) áóäåò çàíèìàòü äâà ïðîñòðàíñòâåííî         íåçàâèñèìî îò íàáëþäàòåëÿ). Èíà÷å âîñïðèìåò ýòîò ïðîöåññ
ðàçäåëåííûõ ôðîíòà ñ äâóìÿ öåíòðàìè.                              íàáëþäàòåëü â ÑÎ L. Õîòÿ è äëÿ íåãî ñâåò ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ îò
     ×òîáû óñòðàíèòü îáíàðóæåííóþ ïðîòèâîðå÷èâîñòü ìåæäó          èñòî÷íèêà ñ îäíîé è òîé æå ñêîðîñòüþ ïî âñåì íàïðàâëåíèÿì, íî
ïîñòóëàòàìè, îïðåäåëèì ïîíÿòèå “ôðîíò ñâåòîâîé âîëíû”. Ïîä        èìåííî èç-çà ýòîãî ñâåò äîñòèãíåò çàäíåé ñòåíêè ðàíüøå, ÷åì ïå-
ôðîíòîì ñâåòîâîé âîëíû ïîíèìàåòñÿ ñîâîêóïíîñòü òî÷åê              ðåäíåé. Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî ñ òî÷êè çðåíèÿ íàáëþäàòåëÿ,
ïðîñòðàíñòâà, â êîòîðûå ñâåòîâàÿ âîëíà ïðèõîäèò îäíîâðåìåííî.     íàõîäÿùåãîñÿ â ÑÎ L, çàäíÿÿ ñòåíêà âàãîíà “íàáåãàåò” íà
Íî ÷òî çíà÷èò îäíîâðåìåííî? Ýéíøòåéí îáíàðóæèë, ÷òî               ñâåòîâóþ âîëíó, à ïåðåäíÿÿ ñòåíêà “óáåãàåò” îò íåå. Òàêèì
ñòðîãîãî îïðåäåëåíèÿ îäíîâðåìåííîñòè â êëàññè÷åñêîé ôèçèêå        îáðàçîì, ìû ïîëó÷àåì ïðèíöèïèàëüíî íîâûé ðåçóëüòàò,
íå äàíî, ýòî ïîíÿòèå îïðåäåëÿëîñü èíòóèòèâíî è, êàê è âðåìÿ,      ïàðàäîêñàëüíûé ñ òî÷êè çðåíèÿ êëàññè÷åñêèõ ïðåäñòàâëåíèé, íî
èìåëî àáñîëþòíûé õàðàêòåð: ñ÷èòàëîñü (â êëàññè÷åñêîé ôèçèêå),     íåïîñðåäñòâåííî ñëåäóþùèé èç ïîñòóëàòîâ Ýéíøòåéíà: ñîáûòèÿ,
÷òî òî, ÷òî îäíîâðåìåííî ïðîèñõîäèò â îäíîé ÈÑÎ, áóäåò            îäíîâðåìåííûå â îäíîé ÈÑÎ, ìîãóò îêàçàòüñÿ íå
ïðîèñõîäèòü îäíîâðåìåííî â ëþáîé äðóãîé ÈÑÎ.                      îäíîâðåìåííûìè â äðóãîé ÈÑÎ, îäíîâðåìåííîñòü ïåðåñòàëà áûòü
      Ñîãëàñóåòñÿ ëè òàêîå ïîíèìàíèå îäíîâðåìåííîñòè ñ            àáñîëþòíûì ïîíÿòèåì. Íî ïîíÿòèå “îäíîâðåìåííîñòü”
ïîñòóëàòàìè Ýéíøòåéíà? Âåäü î÷åâèäíî, ÷òî 2-é ïîñòóëàò            íåïîñðåäñòâåííî ñâÿçàíî ñ ïîíÿòèåì “âðåìÿ”, ñ äëèòåëüíîñòüþ
îòâåðãàåò êëàññè÷åñêóþ òåîðåìó ñëîæåíèÿ ñêîðîñòåé, êîòîðàÿ        ïðîöåññà. Îòñþäà ñëåäóåò, ÷òî äëèòåëüíîñòü ïðîöåññà â
ñëåäóåò èç ôîðìóë ïðåîáðàçîâàíèÿ êîîðäèíàò è âðåìåíè Ãàëèëåÿ,     ðàçëè÷íûõ ÈÑÎ íå îäèíàêîâà. Íà îñíîâàíèè ýòèõ íîâûõ
à ïîñëåäíèå óòâåðæäàþò àáñîëþòíîñòü ïðîìåæóòêîâ âðåìåíè,          ðåçóëüòàòîâ ìû ìîæåì ðàçðåøèòü îáíàðóæåííóþ âûøå
îäíîâðåìåííîñòè. Ïðèíèìàÿ çà îñíîâó ñâîèõ ðàññóæäåíèé             “ïðîòèâîðå÷èâîñòü” ïîñòóëàòîâ Ýéíøòåéíà.
ïîñòóëàòû Ýéíøòåéíà, ìû äîëæíû ïåðåñìîòðåòü îñíîâíûå                   Èñõîäÿ èç ïðèíÿòîãî âûøå îïðåäåëåíèÿ ôðîíòà ñâåòîâîé
ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííûå ïðåäñòàâëåíèÿ êëàññè÷åñêîé ôèçèêè,      âîëíû, ìû ìîæåì ñêàçàòü, ÷òî äëÿ íàáëþäàòåëÿ, íàõîäÿùåãîñÿ â
â òîì ÷èñëå è àáñîëþòíîñòü îäíîâðåìåííîñòè. Äëÿ ýòîãî             ÈÑÎ L, â äàííûé ìîìåíò áóäåò òîëüêî îäèí ôðîíò âîëíû ñ
ðàññìîòðèì åùå îäèí ìûñëåííûé (íå ïðîòèâîðå÷àùèé çàêîíàì          òî÷êàìè À,Â,Ñ, à ñîâîêóïíîñòü òî÷åê D,B,E îí íå ìîæåò íàçûâàòü
ïðèðîäû, íî íå îáÿçàòåëüíî îñóùåñòâèìûé òåõíè÷åñêè)               äëÿ ñåáÿ ñâåòîâûì ôðîíòîì, òàê êàê ñ åãî òî÷êè çðåíèÿ â íèõ
ýêñïåðèìåíò.                                                      ñâåòîâàÿ âîëíà îêàæåòñÿ â ðàçíûå ìîìåíòû âðåìåíè. Ïîäîáíûå
     Ðàññìîòðèì òå æå ÈÑÎ L è L'. Ïóñòü â ÑÎ L' íàõîäèòñÿ âàãîí   ðàññóæäåíèÿ ìîæåò ïðîâåñòè è íàáëþäàòåëü â ÈÑÎ L': äëÿ íåãî
(åãî ÷àñòî â ëèòåðàòóðå íàçûâàþò “âàãîíîì Ýéíøòåéíà”),            ôðîíòîì âîëíû â äàííûé ìîìåíò âðåìåíè áóäåò ñîâîêóïíîñòü
êîòîðûé âìåñòå ñ ÑÎ L' îòíîñèòåëüíî ÑÎ L ñëåâà íàïðàâî âäîëü      òî÷åê D,B,E, òî÷êè æå À,Â,Ñ äëÿ ýòîãî íàáëþäàòåëÿ íå îáðàçóþò
îñè Îõ ñî ñêîðîñòüþ vr (â ÑÎ L' âàãîí íåïîäâèæåí). Ïîñðåäèíå      ôðîíò âîëíû. Èòàê, äëÿ êàæäîãî íàáëþäàòåëÿ â äàííûé ìîìåíò
âàãîíà çàãîðàåòñÿ ëàìïî÷êà. Îïèøåì ïðîöåññ ïðèõîäà ñâåòîâûõ       âðåìåíè åñòü òîëüêî îäèí ôðîíò è îäèí öåíòð ýòîãî ôðîíòà.
ñèãíàëîâ ê òîðöàì âàãîíà ñ òî÷êè çðåíèÿ íàáëþäàòåëåé,             Ïàðàäîêñàëüíàÿ ñèòóàöèÿ óñòðàíåíà.
íàõîäÿùèõñÿ â ÑÎ L è L', ó÷èòûâàÿ ïðè ýòîì ïîñòóëàòû                   Ðàçðåøèâ êàæóùóþñÿ ïðîòèâîðå÷èâîñòü ïîñòóëàòîâ Ýéí-
Ýéíøòåéíà. Íàáëþäàòåëü, íàõîäÿùèéñÿ â âàãîíå (â ÑÎ L')            øòåéíà, ìû ïîëó÷èëè îäèí èç ïðèíöèïèàëüíûõ âûâîäîâ ÑÒÎ —

38                                                                                                                            39