СЕЛФ

34

С.Б. Каравашкин и О.Н. Каравашкина

Чтобы проверить данное соответствие постановки задачи конечному результату релятивистского вывода преобразований Лоренца, предположим, что у нас имеются две взаимно движущиеся со скоростью v инерциальные системы отсчета. И пусть в каждой из этих систем расположены неподвижные стержни, длина которых с точки зрения выбранной случайным образом неподвижной системы отсчета одинакова. Общий вид модели показан на рис. 1.

  Рис. 1. Схема двух взаимно движущихся инерциальных систем отсчета с неподвижными стержнями равной длины с точки зрения неподвижной (нештрихованной) системы отсчета

Прежде всего мы в нашей задаче можем, согласно релятивистской постановке задачи, ввести в каждой системе отсчета собственное физическое время, которое определяют синхронно идущие взаимно неподвижные часы во всех узловых точках экспериментальной схемы. На основании этого мы можем в неподвижной системе отсчета поставить дополнительного наблюдателя в точке x₀ , пересечение с которой конца A' движущегося стержня в некоторый момент времени t₀ будет фиксировать начало временных интервалов в рассчитываемой схеме. При этом особо отметим, что в противовес убеждению релятивистов о том, что информация о событии немедленно должна передаваться в некоторую общую точку к единому наблюдателю от всех часов схемы, в реальных экспериментах никто такого особого условия не ставит. Как известно, существует некоторый предэкспериментальный период, в течение которого производится расчет схемы и метрологическое обеспечение эксперимента. После этого проводится собственно эксперимент, а после этого производится обработка полученных результатов. С точки зрения этой стандартной практики вполне достаточно, чтобы в неподвижной системе отсчета все часы шли синхронно. В послеэкспериментальный период это позволит по полученным данным достаточно достоверно определить и одновременные события, и равные временные и пространственные интервалы, и согласовать события, как и рассчитать траектории всех наблюдателей и стержней. Наконец, предположим, что начало каждого из стержней расположено в начале своей системы отсчета.

Основываясь на указанной общепризнанной практике проведения экспериментов и введенных нами исходных данных для неподвижной системы отсчета построим диаграммы Минковского для неподвижной и подвижной систем отсчета, исходя из предположения о справедливости преобразований Эйнштейна – Лоренца.

Для неподвижной системы отсчета уравнения, определяющие четырехмерную траекторию концов стержней, будут иметь вид

Динамическая диаграмма Минковского, построенная на основании моделирующих уравнений (5), представлена на рис. 2.

  Рис. 2. Диаграмма Минковского для неподвижной системы отсчета. Параметры диаграммы: l = 10¹⁰ м ; v = 0,8 c ; x₀   = -1,5 l

Как видим, динамика движения стержней с точки зрения неподвижной системы отсчета полностью соответствует постановке задачи, согласно которой в этой системе отсчета введено физическое время. Поэтому стержни движутся плоскопараллельно оси x . При этом встреча соответствующих концов стержней происходит в одно и то же время, хотя эти события и разнесены на расстояние длины стержней. И это вполне соответствует ранее сделанному утверждению, что если в системе отсчета введено физическое время, то этого вполне достаточно, чтобы в данной системе было справедливым понятие одновременности событий, разнесенных в пространстве. И это очень просто проверяется экспериментально путем установки дополнительных наблюдателей с синхронизованными часами в точки, в которых происходят события. Вернее, в данном конкретном случае эту одновременность зафиксируют сами наблюдатели, расположенные на концах стержня AB .

Таким образом мы убедились, что как минимум в неподвижной системе отсчета понятие одновременности событий, происшедших на расстоянии, не потеряло смысл.